2015 개정 교육과정 통합과학 및 과학탐구실험의 수행평가에 반영된 과학과 핵심역량 분석

유미현,심보경 한국현장과학교육학회 2020 현장과학교육 Vol.14 No.4

The talents needed in the future society are 'creative convergence talents' with the ability to cooperate and solve problems. In order to foster this, the 2015 revised curriculum introduced core competencies and implemented happy learning through improving the quality of learning experiences. It is presented as a vision (Ministry of Education, 2015a). To accomplish this aim, the “curriculum-lesson-assessment” should be organically linked so that teachers and students interact. The purpose of this study was conducted to analyze the science and core competencies reflected in the performance assessment scoring criteria of the 2015 revised curriculum integrated science and science inquiry experiment subjects, to diagnose evaluations conducted in the field, and to suggest suggestions for the future direction. For this purpose, the difference between each subject, unit, school, and performance assessment type was analyzed by analyzing the science core competencies and sub-items reflected in the performance assessment scoring criteria of 10 integrated science and science inquiry experiment subjects in Gyeonggi Province. The research results were as follows. The core competencies in the integrated science performance evaluation scoring criteria were highest in the order of scientific thinking ability, scientific communication ability, and scientific inquiry ability, and the scientific exploration experiment performance evaluation scoring criteria were in the order of scientific inquiry ability, scientific thinking ability, and scientific communication ability. Appeared high. As sub-categories, 'logical thinking' was high in both integrated science and scientific exploration experiments, ‘using various methods of expressing opinions' and 'collecting data through basic exploration functions' were high. The distribution of science and core competencies reflected in the performance assessment scoring standards differed by school, suggesting that teacher comprehension is required to educate a balanced core competencies according to individual teachers' competencies and important parts. Depending on the content of the unit, the science and core competencies reflected in the performance assessment scoring standards also show differences, especially in the case of scientific inquiry experiments. This tendencies are similar to the distribution of core competencies in textbook exploration activities, so when teachers reorganize the curriculum, they analyze the core competencies of textbook inquiry activities and curriculum achievement standards to compensate for the lack of lessons and evaluation plans. 미래사회에서 필요로 하는 인재는 협력하여 문제를 해결하는 능력을 갖춘 ‘창의융합형 인재’이다. 이러한 인재를 양성하기 위해 2015 개정 교육과정에서는 핵심역량을 도입하고 학습 경험의 질 개선을 통한 행복한 학습의 구현을 비전으로 제시하고 있다(교육부, 2015a). 그러한 목표를 달성하기 위해서는‘교육과정-수업-평가’ 가 유기적으로 연결되고 학생 중심, 과정 중심의 교육과정 운영으로 삶과 연결된 학습이 이루어질 수 있도록 교실에서 적용되어야 한다. 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 통합과학 및 과학탐구실험 과목의 수행평가 채점기준에 반영된 과학과 핵심역량을 분석하여 현장에서 진행되는 수행평가를 진단하고, 나아갈 방향에 대해 시사점을 제안하기 위한 것이다. 이를 위하여 경기도 소재 10개교의 통합과학 및 과학탐구실험 과목의 수행평가 채점기준에 반영된 과학과 핵심역량과 그 하위항목을 분석하여 과목별, 단원별, 학교별, 수행평가 유형별 차이를 알아보았다. 연구 결과는 다음과 같다. 통합과학 수행평가 채점기준에는 핵심역량이 과학적 사고력, 과학적 의사소통능력, 과학적 탐구능력 순으로 높게 나타났고 과학탐구실험 수행평가 채점기준에는 과학적 탐구능력, 과학적 사고력, 과학적 의사소통능력 순으로 높게 나타났다. 하위항목으로는 ‘논리적 사고하기’항목이 통합과학, 과학탐구실험에서 모두 높게 나타났으며 ‘다양한 의사표현 방법 사용하기’, ‘기초탐구기능을 통한 자료 수집하기’ 가 높게 나타났다. 수행평가 채점기준에 반영된 과학과 핵심역량의 분포가 학교별로 차이가 나타났다. 이는 개별 교사의 역량과 교사의 중요도 인식에 따른 균형 있는 핵심역량을 교육하는 것이 중요하며, 이를 위해서는 교사의 과학과 핵심역량에 대한 이해도가 필요함을 시사한다. 단원의 내용에 따라 수행평가 채점기준에 반영된 과학과 핵심역량 분포에 차이를 보이고 있으며 과학탐구실험의 경우 2단원에 치우쳐 있다. 이는 교과서의 탐구활동에 나타난 핵심역량의 분포와도 비슷한 경향을 보이므로 교사가 교육과정을 재구성할 때 교과서의 탐구활동과 교육과정 성취기준의 핵심역량을 분석하여 부족한 부분을 보완한 수업과 평가계획을 수립할 필요가 있다.

「현장과학교육」 학술지 연구논문 및 교육자료의 동향 분석

장원형,이경건,최민지,안태수,문선영,홍훈기 한국현장과학교육학회 2023 현장과학교육 Vol.17 No.1

본 연구에서는 최근 가파른 변화를 맞이한 학교 과학교육 환경에서 학계의 역할을 확인하고, 향후 현장과학교육 연구가 나아가야 할 방향을 제시하고자 학교현장의 과학교육을 주제로 하는 「현장과학교육」 학술지의 연구 동향을 분석하였다. 이를 위해 지난 15년간 「현장과학교육」에 게재된 연구논문 324건 및 교육자료 23건을 대상으로 주제어 빈도 분석 및 분석 틀을 활용한 질적 분석을 수행하였다. 연구 결과 ‘탐구 및 실험’, ‘장치·프로그램 개발 및 적용’ 관련 주제의 연구가 많이 이루어진 것을 알 수 있었으며, 타 학술지에 비해 초·중등학교 소속의 교사들이 논문을 게재한 경우가 많은 것을 알 수 있었다. 하지만 시기별로 연구방법 및 연구주제의 변화가 큰 것으로 나타났으며, 지구과학 교과 및 초등학교급 대상 연구는 다른 항목에 비해 양적으로 부족한 것으로 나타났다.

미래사회 대비 지구과학교육의 방향과 지구과학과 핵심개념에 대한 교사들의 인식

홍석영,곽영순 한국현장과학교육학회 2022 현장과학교육 Vol.16 No.2

본 연구에서는 미래사회에서 강조해야 할 지구과학교육의 방향과 지구과학과 핵심개념에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 이를 위해 2030-2040년의 미래사회의 사회・기술・경제・환경・정치(STEEP) 분야별 변화양상에 초점을 맞추어, 지구과학교육이 지향해야 할 방향과 핵심개념에 대하여 현직 지구과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 총 112건의 유효한 응답을 확보하여 각 미래사회 분야별 변화에 따른 지구과학교육의 방향성과 지구과학 교과의 핵심개념에 대한 응답 빈도와 비율을 살펴보았다. 또한, 네트워크 분석방법을 활용하여 응답에서 나타나는 구조적인 관계와 의미 지형을 파악하였다. 연구결과를 미래사회 변화에 따른 지구과학교육 방향 측면, 미래사회 지구과학교육에서 강조해야 하는 핵심개념, 이러한 핵심개념을 강조해야 하는 이유 등으로 구분하여 지구과학교사들 인식과 요구를 제시하였다. 주요 연구결과로는, 지구과학 교사들은 미래사회 변화에 따른 지구과학교육 방향으로 친환경 및 지속가능발전 교육, 글로벌 디지털 소양 및 시민의식 교육, 과학소양 교육 등을 강조하였으며, 지구과학교육의 일반화된 지식뿐만 아니라 이러한 지식을 탐구하고 활용하는 과정・기능 측면의 교육내용도 강조하였다. 연구결과를 토대로 미래지향적인 지구과학교육의 방향성과 핵심개념, 그리고 후속연구 등을 제안하였다.

2009 개정 및 2015 개정 과학과 교육과정에 따른 생명과학 I, II 교과서의 과학 글쓰기 활동 비교 분석

심규철,이혜진,한화정 한국현장과학교육학회 2022 현장과학교육 Vol.16 No.2

The aim of this study was to analyze comparatively the utilization factors and STS-related factors in the science writing activities of life science I & II textbooks for high school students developed according to 2009 and 2015 revisions of national science curriculum and to examine the pedagogical implications for science writing. The total number of science writing activities presented in the life science textbooks increased by 1.8 times in the 2015 revised national science curriculum compared to the 2009 revised national science curriculum. The application and expansion of utilization factors of science writing activities was the most common in the life science textbooks developed according both 2009 and 2015 revisions of national science curriculum. The daily life of the STS-related factors of the science writing activities was the most common in the life science textbooks developed according to the 2009 and 2015 revision of national science curriculum. The results implied that it should be necessary to provide the science writing educational programs containing various utilization factors and STS-related factors for science writing education. 본 연구는 2009 및 2015 개정 과학과 교육과정에 의해 개발된 고등학교 생명과학 교과서의 과학 글쓰기 활동의 활용 요소와 STS 관련 요소를 비교 분석하였다. 이를 통해 과학 글쓰기 교육에 대한 교육적 시사점을 살펴보고자 하였다. 생명과학 I, II 교과서에 제시된 과학 글쓰기 활동의 수는 2009 개정 과학과 교육과정과 비교하여 2015 개정 과학과 교육과정에서 양적으로 1.8배 증가하였다. 또한, 생명과학 교과서에 제시된 과학 글쓰기 활동의 활용 요소 분석 결과, 2009 및 2015 개정 과학과 교육과정 모두에서 적용 및 확장 요소가 가장 많았다. 생명과학 교과서에 제시된 과학 글쓰기 활동의 STS 관련 요소 분석 결과, 생활 속 과학 요소가 가장 많았다. 이로부터 생명과학 교육에서 과학 글쓰기 활동을 강화하기 위해서는 다양한 유형의 활용 요소와 STS 관련 요소가 포함된 과학 글쓰기 교육프로그램이 제공의 필요성을 시사한다.

과학과 핵심역량에 대한 중학교 과학1 교과서의 반영 순위 및 학생들의 인식 분석

김현섭,최현미 한국현장과학교육학회 2020 현장과학교육 Vol.14 No.3

This study was to perform for an offer suggestive point for construction and management of curriculum to cultivate effective science core competencies through to the comparative analysis of middle school students’perception level and reflection order in Middle School Science 1 textbooks that are published according to 2015 revised science curriculum for science core competencies. For those, I analyzed the reflection order of each textbook and unit for science core competencies that are showed in four different textbooks, and inquired the priority order for education of each science core competency through to the investigation of perception level for 200 first year student in middle school. As a result, there was showed that the average number of science core competency in Middle School Science1 textbooks is 195, and there was many different to each textbook from 331 of the most number to 113 of the fewest. However, there was composed to cultivate core competency almost equally in six units. The reflection order of core competency that are showed in four total textbooks was‘thinking>communication> inquiry>problem>participation’and there was thinking ability(33.20%), communication ability(24.23%), inquiry ability(23.97%). These three core competency almost account for as the total 81.41%. The survey findings of students’perception for science core competencies was average 3.14, as a middle level, and there was no significant difference between the male and the female student. The result of the priority order for education was a significant difference as compared with the result of textbook analysis. That is, there was showed that the communication ability(24.23%) was very much higher than the problem solving ability(12.56%) in textbook analysis, but on the contrary the cultivation education to problem solving ability was more demanding than that of communication ability in the priority order for education. I think that it is related to difference between 2015 revised science curriculum focusing affective domain and teacher and student familiar with the previous science curriculum focusing cognitive domain. Therefore, I think that it is necessary to change the perception of teacher and student taking a serious view of the teaching and learning activity to cultivate core competency in affective domain like communication ability to faithfully attain the goal of Middle School Science curriculum. 본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 따라 출판된 중학교 과학1 교과서에서 제시하고 있는 과학과 핵심역량 요소의 반영 순위와 중학생들의 과학과 핵심역량 요소에 대한 인식 수준을 분석하여 효과적인 과학과 핵심역량 함양을 위한 교육과정 구성과 운영에 대한 시사점을 제공하기 위해 수행되었다. 이를 위해 교과서 집필진들이 5가지 과학과 핵심역량 요소를 명시적으로 제시하고 있는 4종의 중학교 과학1 교과서를 대상으로 교과서 및 단원별로 분석하여 그 반영 순위를 알아보았으며, 중학교 1학년 학생 200명을 대상으로 과학과 핵심역량 요소에 대한 인식 수준을 조사하여 교육 우선순위를 알아보았다. 그 결과, 중학교 과학1 교과서에서 제시하고 있는 과학과 핵심역량은 평균 195개였으며, 가장 많은 것은 331개, 가장 적은 것은 113개로 교과서에 따라 많은 차이가 있었다. 단원별로는 6개의 단원에서 비교적 고르게 제시하고 있어 균형 있는 핵심역량 함양 교육을 할 수 있는 것으로 나타났다. 4종 교과서 전체에 제시된 핵심역량 요소의 반영 순위는‘사고>의사>탐구>문제>참여’이었으며, 사고력(33.20%), 의사소통능력(24.23%), 탐구능력(23.97%) 등의 3요소의 반영 비율이 총 81.41%로 대부분을 차지하고 있었다. 과학과 핵심역량 요소에 대한 학생들의 인식을 조사한 결과, 전체 평균이 3.14로 중간 정도의 인식 수준을 보였으며, 남녀학생 사이의 유의미한 차이는 없었다. 교과서 반영순위와 교육 우선순위를 비교한 결과, 교과서 반영순위에서는 의사소통능력(24.23%)이 문제해결력(12.56%)보다 훨씬 더 높게 나타난 반면, 교육 우선순위에서는 문제해결력 함양 교육을 의사소통능력 함양 교육보다 더 우선적으로 요구하는 것으로 나타났다. 이것은 인지적 영역을 중시한 이전 과학과 교육과정에 익숙한 교사 및 학생과 정의적 영역을 중시하는 2015 개정 과학과 교육과정의 차이 때문인 것으로 생각된다. 따라서 중학교 과학과 교육과정의 목표를 충실히 달성하기 위해서는 의사소통능력 등과 같은 정의적 영역의 핵심역량 요소를 함양하는 교수 학습 활동을 중시하는 교사와 학생의 인식 변화가 요구된다.

다문화 과학교육 프로그램의 운영 현황 분석

강경리 한국현장과학교육학회 2014 현장과학교육 Vol.8 No.3

The purpose of this study is to analyze multi-cultural scienceeducation programs. In this study, we analyzed thecharacteristics of multi-cultural science education programs usingliterature study, case study, and internet surfing. As a result,various institutions developed and operated multi-culturalscience education programs competitively. Most multi-culturaleducation programs emphasized on the Korean language andculture rather than the science. Most multi-cultural scienceeducation programs focused on the cultural experience andevents in the short term progress. Multi-cultural scienceeducation programs for Korean students and culturally diversestudents had been operating separately. The results suggest thatit may be necessary to develop multi-cultural science educationprograms systematically. Also it is necessary to developmulti-cultual science education programs associated with theKorean education. In terms of the curriculum, it is particularlyimportant that multi-cultural science education programs shouldbe developed in the long term progress. In addition, variousmulti-cultural science education programs should be focused onthe interaction of korean students and culturally diverse student. 본 연구는 한국의 다문화 과학교육 프로그램의 실태를 심층적으로 분석하여 다문화 과학교육 프로그램 활성화를 위한 기초자료를 제공하는데 목적이있다. 본 연구는 다양한 기관의 다문화 과학교육 프로그램의 운영 현황을 조사하고 분석하여 효율적인 운영 방안에 대한 방향을 제시하였다. 문헌연구,사례연구, 인터넷 검색 등을 통하여 수집된 자료를 분석한 결과, 다문화 과학교육 프로그램은 각 기관에서 산발적으로 운영되어서 프로그램이 중복되어운영되는 경우가 많다. 또한 다문화 과학교육의 중요성에 대한 인식 부족으로 다른 교과와 비교하여 다문화 과학교육 프로그램이 활발하게 진행되고있지 않았다. 대부분의 교육프로그램은 단순경험과 문화체험 위주의 일회적인 프로그램이었다. 또한 다문화 학생과 일반학생 대상의 다문화 과학교육프로그램이 분리되어 운영되고 있었다. 다문화 과학교육 프로그램의 효율적 운영 방안은 다음과 같다. 첫째, 각 기관의 역할분담과 연계성이 필요하다. 둘째, 한국어교육과 연계한 과학교육 프로그램의 개발이 요구된다. 셋째, 교육과정 면에서 단순 체험위주의 프로그램이 아니라 장기적으로 진행되는프로그램을 개발할 필요가 있다. 넷째, 상호작용 면에서 다문화 학생과 일반학생의 통합프로그램을 개발할 필요가 있다.

과학 교사의 과학·AI융합교육 실천 동기와 인식

신은혜 한국현장과학교육학회 2022 현장과학교육 Vol.16 No.3

The purpose of this study is to analyze the motivation and perception of science teachers who practiced science·AI convergence education and to draw implications for science· AI convergence education. Interviews were conducted with 15 science teachers who practiced science·AI convergence education in elementary, middle and high schools. The collected data were analyzed using the LDA technique of topic modeling. The research participants' motivation for practicing science·AI convergence education were classified into 4 topics and perception was classified into 6 topics. The topics of motivation were 'concerns of current science education', 'for professional development', 'positive perception of science, technology and information convergence trends' and 'attempt by interest or curiosity'. The topics of perception were 'useful for data analysis in science experiments', 'necessity of coding education for elementary school students', 'evaluation of AI as a teaching and learning tool', 'lack of research time for teachers', 'concerns about convergence curriculum', and 'necessity of a AI education platform'. Through the analysis results, the difficulties and demands of science teachers who practiced science·AI convergence education were identified and future research was proposed. 이 연구는 과학 교사의 과학·AI융합교육 실천 동기와 인식을 조사하여 효과적인 과학·AI융합교육에 필요한 요소 및 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 연구 방법으로 초·중·고등학교 과학·AI융합교육을 실천한 경험이 있는 과학 교사 15명을 대상으로 면담을 실시하였고, 수집된 자료는 토픽모델링의 LDA기법을 활용하여 분석하였다. 연구 참여자의 과학·AI융합교육 실천 동기는 4개, 인식은 6개의 토픽으로 추출되었다. 동기에서 추출된 토픽은 ‘현 과학 교육에 대한 문제의식’,‘전문성 개발’,‘과학·기술·정보 융합 트렌드에 대한 긍정적인 인식’,‘관심 또는 호기심에 의한 연수 참여’이었다. 인식에서 추출된 토픽은 ‘데이터 분석 과학실험에 유용’,‘초등학생 대상 코딩교육 필요’,‘교수학습 도구로서 AI에 대한 평가’,‘현장 교사의 연구 시간 부족’,‘정규교육과정 내 도입 방법에 대한 고민’,‘AI 교육 플랫폼 필요’이었다. 분석 결과를 통하여 과학 교사가 느끼는 과학·AI융합교육 실천 상의 어려움과 과학·AI융합교육 실천을 위한 요구를 파악하고 향후 연구를 제안하였다.

발명교육 프로그램의 교육 효과성 메타분석

김민기,김도희,박정우 한국현장과학교육학회 2018 현장과학교육 Vol.12 No.1

In order to scrutinize measurable effects of science linked invention education with the increasing administrative, financial, and legislative supports, this study explored journal articles published since 1999 with the search key words, “invention education” in the database of Korea Education and Research Information Service. After having been screened out by filter words in statistics, 29 measurements in 22 journal articles were selected for further meta-analysis. Among the selected researches on invention education, effect sizes (r²) were calculated in terms of student creativity (n = 12, M = 39.6), attitudes and interests (9, 22.9%), efficacy (3, 25.1%), and problem solving skills (5, 16.9%). The findings indicate that these programs as independent variables have utilized certain teaching strategies such as Goldberg devices, everyday life invention activities, educational donations, scientific inquiry, scientific history learning, and the science-technology-society learning. The methods range from inventors’ unique way of making inventions to teaching strategies frequently found in science curriculums and other extracurricular activities. In addition, these quantitative results were summarized with a moderating variable, “school levels”, through linear regression analysis. The higher school level could suggest students’ moderately higher creativity (β = 15.46, r² = .15) and sturdy efficacy (9.99, 0.79). However, the higher school level does not assure higher attitudes or interest in invention (-3.96, 0.06). Moreover, it significantly lowers problem solving skills (-6.98, 0.26). The findings call for our attentions on developing invention education programs through inquiry based problem solving, learning with historic science inventions, and the science-technology-society based learning in everyday life in order to enhance students’ problem solving skills, creativity, and efficacy. 본 연구에서는 정규·비정규 과학교육과 연계되어 행재정 및 법률적 지원이 강화되는 발명교육의 효과를 확인하고자 한국교육학술정보원의 데이터베이스에서 키워드 검색으로 1999년부터 투고된 양적 논문을 검색하고 선정 작업을 거처 최종 22편의 29개 측정결과에 대한 메타분석을 실시하였다. 분석 대상의 연구에서 발명교육은 종속 변수 측면에서 창의성(n = 12, M = 39.6%), 발명 태도·흥미도(9, 22.9%), 효능감(3, 25.1%), 문제해결력 측면(5, 16.9%)의 4가지 영역에서 측정 도구를 활용하여 발명교육 효과 크기(r²)의 평균을 파악하였다. 그 결과, 독립변수인 발명교육 프로그램의 내용 측면에서 골드버그 장치, 생활기술을 통해 본 발명, 발명체험 교육기부활동, 과학탐구, 과학사적 접근 수업, 과학-기술-사회 연계 학습 등이 활용되는 것으로 나타나, 발명가들이 사용하는 발명기법부터 기존의 과학교수학습법 등이 정규 및 비교과 수업시간에 폭넓게 활용되고 있음을 파악하였다. 또한 학교급별 조절변수로 선형회귀분석을 실시한 결과 학교급이 높아질수록 창의성(β = 15.46, r² = .15)과 효능감(9.99, 0.79)은 증가하는 반면, 발명 태도·흥미도(-3.96, 0.06)의 경우 고학년으로 진입할 때 향상됨을 확인할 수 없었으며, 문제해결력(-6.98, 0.26)은 유의하게 하락함을 파악하였다. 종합하면, 발명교육은 과학탐구기반의 문제해결 학습, 역사적으로 유명한 과학적 발명을 소재로 하는 과학사 기반학습, 생활중심의 과학-기술-사회 기반 학습 등으로 과학교육과 연계하여 학습할 때 중간(태도 & 흥미, 문제해결력) 혹은 큰 효과(창의성, 효능감)의 크기로 그 교육효과가 예상된다.

전국과학전람회 출품작 분석을 통한 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 연계성 고찰

장원형,이경건,민소원,홍훈기 한국현장과학교육학회 2019 현장과학교육 Vol.13 No.2

In this study, we analyzed the entries of high school students in the chemistry section of the National Science Fair as an example of their representative scientific inquiry activities to confirm the connectivity between the planned National Curriculum (NC) and the student scientific inquiry activity, which is an example of the implementation of the curriculum. The research motivation and subject of the entries, the detailed study area, and the connectivity of the NC were selected as the analysis domain. And two researchers who majored in chemistry classified the entries for the analysis. As a result, the distribution of the academic area in the content element of the NC was similar to that of the students’entries, indicating that the content of the NC affects students' selection of research area and subject. This result shows that the percentage value of research subjects derived from the content of the NC and having strong connectivity to the NC is 11.9 and 64.7, respectively. Accordingly, two suggestions were proposed to strengthen the connectivity between the National Science Curriculum and students' scientific inquiry activities when planning the NC. 본 연구에서는 문서로서 계획된 과학과 국가교육과정과 그 교육과정의 실행 사례인 학생 과학탐구활동 간의 연계성을 확인하기 위해 대표적인 과학탐구활동의 예시로서 전국과학전람회 화학 부문 고등부 출품작을 분석하였다. 분석 영역으로 작품의 연구동기 및 연구대상, 세부 학문영역, 교육과정 연계성을 설정하였으며 화학을 전공한 연구자 2인이 작품을 분류하였다. 분석 결과 교육과정 내용 요소의 학문영역 분포가 출품작의 학문영역 분포와 유사한 것으로 나타나 교육과정의 교과 내용이 학생들의 연구분야 및 연구주제 선정에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며, 교육과정 내용으로부터 연구주제를 직접적으로 도출한 경우는 11.9%, 교육과정과 강한 연계성을 가진 경우는 64.7%로 나타났다. 이에 따라 국가교육과정을 계획하는 데에 있어서 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 연계성을 강화하기 위해 두 가지 사항을 제언하였다.

지구과학 고등학교 선택과목 재구조화:고체지구영역을 중심으로

김연화 한국현장과학교육학회 2019 현장과학교육 Vol.13 No.3

This study is a basic study to develop selective courses in general high school earth science in preparation for revision of high school credit system and the next curriculum. It is based on the reorganization of high school earth science and selective courses into solid earth science, fluid earth science, and astrophysical earth science. The purpose of this study is to propose and restructure the contents of solid earth science subjects based on their core concepts. To this end, we compared and analyzed the 2009 and 2015 revised curriculum in Korea, and compared and analyzed the US Next Generation Science Education Standard (NGSS) and 2015 revised curriculum. In addition, the content system of solid earth science subjects was restructured based on text mining data on the achievement criteria of Earth Science I / Earth Science II in the 2015 revised curriculum. The key concepts of the 2015 revised curriculum were compared with those of the NGSS subjects. Also, in the 2015 revised curriculum document, the core conceptual knowledge pyramid in the area of ​​solid earth science was constructed by using language network analysis using the R program for key concepts and achievement criteria. In the area of ​​solid earth sciences, 'Earth System and Force Field', 'Earth History', 'Tectonics', and 'Earth Components' are among the six concepts at the center of the language network. After revising 'to' Earth ', we rearranged the unit and proposed the composition of contents for the next revision of the curriculum. Based on the research results, the implications for the development of selective courses in earth science are suggested. 본 연구는 고교학점제 및 차기 교육과정 개정에 대비한 일반계 고등학교 지구과학 선택과목 개발을 위한 기초 연구로, 고등학교 지구과학과 선택과목을 고체, 유체, 천체 지구과학으로 재구성하는 것을 전제로 우선적으로 고체 지구과학 과목의 내용을 핵심개념을 중심으로 재구조화하여 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 우리나라의 2009 및 2015 개정 교육과정을 비교분석하고 미국의 차세대과학교육표준(NGSS)과 2015개정 교육과정을 비교분석하였으며, 2015개정교육과정의 지구과학Ⅰ/지구과학Ⅱ과목의 성취기준을 텍스트 마이닝 한 자료를 근거로 고체 지구과학 과목의 내용체계를 재구조화였다. 2015개정 교육과정의 핵심개념과 NGSS의 과목별 핵심 아이디어를 비교분석하였으며, 2015개정 교육과정 문서에서 핵심개념과 성취기준에 대하여 R 프로그램을 이용한 언어네트워크 분석을 실시하였다. 또한 빅 아이디어와 2015개정 교육과정의 핵심개념의 관계를 고찰한 후 고체 지구과학 영역에 대한 핵심개념 지식 피라미드를 구성하였다. 고체 지구과학 영역에서는 언어 네트워크의 중심에 있는 여섯 가지 개념 중 ‘지구계와 역장’, ‘지구의 역사’, ‘판구조론’, ‘지구 구성 물질’ 네 가지를 교과 내 핵심개념으로 배치하였으며, 이 중 ‘지구계와 역장’을 ‘지구계’로 수정한 후 단원을 재배열하여 차기 교육과정 개정을 위한 내용구성(안)을 제안하였다. 연구결과를 토대로 향후 지구과학과 선택과목 개발을 위한 시사점을 제언하였다.