공간적 사고의 평가를 위한 지리 평가 도구의 개발

마경묵 ( Kyeng Muk Ma ) 한국지리환경교육학회 2011 한국지리환경교육학회지 Vol.19 No.2

본 연구는 지리과 교실수업 평가를 통해 공간적 사고를 평가할 수 있는 평가도구를 개발하려는 것이다. 최근 지리교육 분야에서 공간적 사고에 대한 관심이 높아지면서 공간적 사고를 향상시키는 것이 지리교육의 중요한 목표가 되었다. 공간적 사고란 공간을 점유하고 있는 사물에 대한 공간 정보를 부호화하고 공간적 이미지를 표상하고 변환하며 공간 관계를 추론하고 의사결정을 내리는 일련의 정신 활동을 말한다. 교실수업 평가 방식의 지리과 평가를 통한 공간적 사고의 평가는 종합적인 공간적 사고의 평가가 가능하며, 실제삶의 맥락 속에서의 평가가 가능하다. 또한 평가의 과정 속에 공간적 사고력을 신장시킬 기회를 제공할 수도 있다. 본 연구는 지리과 교실수업 평가 방식을 통해서 이러한 공간적 사고를 평가하기 위해 총 14개의 평가문항을 개발하였으며 그것의 타당도를 전문가 평가를 통해 검증하였다. 연구의 결과 교실수업 평가 방식의 지리 평가가 실제 공간적 사고가 발현되는 과정과 유사한 문제 해결과정에서 평가가 이루어질 수 있어 학생들의 삶의 맥락과 연계된 평가가 가능하며 학생들에게 다양한 형태의 공간적 사고를 경험하게 함으로써 공간적 사고를 향상시킬 수도 있다는 점을 보여주었다. In geography education, there is a growing concern for spatial thinking, and fostering spatial thinking is emerging as one of major objectives of geography education. Spatial thinking refers to a series of mental activities that encode spatial information of things occupying a particular space, represent and transform the spatial images of the space, infer the spatial relationship and make a decision. The assessment of spatial thinking through geography evaluation makes it possible to measure comprehensive spatial thinking in association with the real-life context of students, to foster their spatial thinking ability and to employ a variety of evaluation methods. The purpose of this study is development of evaluation items for spatial thinking with classroom assessment. For the purpose of this study 14 items were developed for each of the factors of spatial thinking. And then the validity of the developed items and their applicability into classroom assessment has been verified by experts. Also, in order to check the effectiveness of the items as an assessment tool of spatial thinking, the content validity of the items was verified by experts. The findings of the study suggest that geography education could make a contribution to the improvement of spatial thinking which is essential for human survival.

공간적 사고 관점에서 천문 분야 교과서 삽화 및 탐구활동에 대해 예비교사가 인식한 문제점과 개선안

김종욱 한국초등과학교육학회 2022 초등과학교육 Vol.41 No.3

Considering the importance of spatial thinking in the process of learning astronomy, it is necessary to educate pre-service teachers on teaching methods that consider spatial thinking from the teacher training program stage. Accordingly, after providing education on spatial thinking to pre-service science teachers, problems and improvement plans perceived by them were explored for the images and inquiry activities of astronomy textbook units. In this study, spatial thinking in the astronomical domain was defined as the amalgam of the concepts of space, representation tools, and reasoning processes. The juniors attending the University of Education in the metropolitan area were educated on spatial thinking for two weeks in October 2021. They were then asked to voluntarily select one of the astronomy units to analyze problems in the textbooks and present modification plans to address those problems. Finally, 33 cases presented by 22 pre-service science teachers were analyzed, and the results of the study were as follows. Pre-service teachers recognized the problems in textbooks in terms of the concepts of space and reasoning processes, and proposed improvement plans to supplement them. However, in some cases, even if pre-service teachers properly recognized a problem, the improvement plan was not appropriate, or they were not able to analyze the images or inquiry activities in terms of spatial thinking. This study is significant in that it shows that pre-service teachers have the potential to properly reorganize and revise textbooks by participating in teacher training programs on spatial thinking. Furthermore, based on the results of this study, the direction of the teacher training program concerning spatial thinking was discussed. 천문학 학습 과정에서 공간적 사고의 중요성을 고려할 때, 교원 양성 단계에서부터 공간적 사고를 고려한 교수⋅학습 방법에 대한 교육이 이뤄질 필요가 있다. 그에 따라 본 연구는 초등 예비교사들에게 공간적 사고에 대한 교육을 실시한 후 이들이 천문 단원 교과서의 삽화 및 탐구활동에 대해 인식하는 문제점과 개선안의 양상을 탐구하였다. 본 연구에서는 천문 영역의 공간적 사고를 공간 개념, 표상, 추론 과정으로 구성된 것으로 정의하였다. 수도권 소재 A 교육대학에 재학 중인 3학년 학생을 대상으로 2021년 10월, 2주에 걸쳐 공간적 사고에 대한 교육이 실시되었으며 예비교사들은 천문 단원 중 1개 차시를 자율적으로 선택하여 공간적 사고 측면에서 현행 교과서의 문제점을 분석하고 그에 대한 개선안을 제시하였다. 최종적으로 22명이 제시한 33개의 사례가 분석되었으며, 연구 결과는 다음과 같다. 예비교사들은 공간 개념과 추론 과정 측면에서 교과서 삽화 및 탐구활동의 한계를 인식하고 그것을 보완하기 위한 개선안을 제안하는 모습을 나타냈다. 그러나 일부 예비교사는 문제점을 타당하게 인식하더라도적절한 개선안을 제안하지 못하거나, 공간적 사고 측면에서 삽화나 탐구활동을 분석하지 못하는 경향도 나타냈다. 본 연구는 공간적 사고에 대한 일련의 교육을 통해 예비교사가 천문 교수 실행시 공간적사고 측면에서 교과서 삽화나 탐구활동을 인식하고, 그 한계를 보완할 능력을 갖출 수 있음을 보였다는 점에 의의가 있다. 아울러 본 연구 결과가 공간적 사고와 관련된 교사 양성 프로그램에 시사하는 바에대해서도 논의하였다.

순위 선다형 문항을 이용한 초ㆍ중ㆍ고등학생의 천문학적 사고 분석

최준태,이기영,박재용 대한지구과학교육학회 2018 대한지구과학교육학회지 Vol.11 No.2

이 연구의 목적은 순위 선다형 문항을 이용하여 초·중·고 학생들의 천문학적 사고 수준을 파악하는 것이다. 이를 위하여 각각 3개의 공간적 사고와 시스템 사고 측정 문항으로 구성된 검사지를 구성하고, 이를 강원도 소재 12개 학교 5학년, 8학년, 11학년 학생 총 1,066명을 대상으로 투입하였다. 수집된 학생 응답 자료를 고전 검사 이론의 추리 통계와 문항 반응 이론의 Rasch 모델에 적용하여 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다; 첫째, 천문학적 사고 중 공간적 사고 수준은 천체의 공간 위치와 방향은 파악할 수 있지만 2차원 평면에서의 천체 운동을 3차원으로 변환하지 못하는 것으로 나타났으며, 학년에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 분석되었다. 둘째, 천문학적 사고 중 시스템 사고 수준은 천체의 운동 시스템을 구성하는 요소와 요소 간 연관은 파악할 수 있으나 시스템의 경향성은 파악하지 못하는 것으로 나타났으며, 공간적 사고와는 달리 학년에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 셋째, 특정 상황(내용)에서 발현되는 천문학적 사고가 학년에 관계없이 매우 유사한 것으로 나타났으며, 이를 통해 천문학적 사고의 상황(내용) 의존성을 확인할 수 있었다. 이 연구 결과들은 학교 수업에서 천문학적 사고 수준을 높일 수 있는 방법을 탐색하기 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. The purpose of this study is to analyze the astronomical thinking level of elementary, middle, and high school students using ordered multiple choice items. For this purpose, we constructed a questionnaire comprising three items about spatial thinking and system thinking. This survey was conducted and applied to 1,066 students in the 5th grade, 8th grade, and 11th grade in 12 schools located in Gangwon Province. The collected student response data were analyzed by applying inferential statistics of classical test theory and Rasch model. The results of the analysis were as follows; First, in the level of spatial thinking, students were able to grasp the spatial location and orientation of the celestial body, but were not able to convert the celestial motion of two-dimensional plane into three-dimensional plane, and it was revealed that there is no statistically significant difference in the spatial thinking of students among grade levels. Second, in the level of system thinking, students were able to identify the components and relationship between components of the celestial motion system, but could not identify the patterns of the system, and it was revealed that there was statistically significant difference among the system thinking of students in different grade levels, unlike in spatial thinking. Third, the astronomical thinking expressed in certain context (content) was very similar regardless of grade level, Through this, we could confirm the context-dependency or content-dependency of the astronomical thinking of students. It is expected that the results of this study can be used as basic data for exploring ways to enhance astronomical thinking level in school science classes.

공간적 문해력의 정의적, 인지적, 비판적 요소들 간의 상관관계: 공간적 사고방식, 공간개념과 기능, 비판적 공간사고력을 중심으로

김민성 ( Minsung Kim ) 서울대학교 지리교육과 2020 地理敎育論集 Vol.64 No.-

이 연구의 목적은 공간적 사고방식, 공간개념과 기능, 비판적 공간사고력을 공간적 문해력의 구성요소로 정의하고 이들 세변수 간의 상관관계를 탐색하는 것이다. 공간적 문해력의 하위요소를 구체적으로 확인하고 상호관계를 실증적으로 분석하는 것은 공간적 사고의 본질을 이해하는 데 도움을 주고, 나아가 학습전략 개발 등을 위한 통찰력을 제공한다는 점에서 의미가 있다. 피어슨 상관계수, ‘점수공간’ 3차원 시각화, 독립성 검정과 요인 분석을 활용해 분석을 실시하였다. 연구결과, 공간적 문해력의 세 요소는 서로 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 이를 통해, 공간적 사고력의 하위요인들은 상호작용하며 시너지 효과를 낳는 것으로 이해할 수 있었다. 이 연구는 공간적 문해력의 구성요소를 구체적으로 정의하고, 상관관계를 실증적으로 분석한 시론적 시도로 관련 연구의 지평을 확장하는 데 기여할 수 있다. The purpose of this study is to define the dispositional, cognitive, and critical components of spatial literacy and furthermore to investigate the relationships among the three variables. Identifying sub-dimensions of spatial literacy and examining the associations among the elements are meaningful in that the analyses help understand the nature of spatial thinking and provide insight into further research, such as the development of teaching strategies. Analyses were conducted through the calculation of Pearson’s correlation coefficient, the 3D visual inspection of the “score space”, and test for independence and factor analysis. As a result, this study found that the three components of spatial literacy are interrelated and produce synergistic effects. This article represents an empirical attempt to explore the relationships among sub-dimensions of spatial literacy and is expected to expand the horizon of related research.

Effect of GIS-integrated Lessons on Spatial Thinking Abilities and Geographical Skills

Bo Ae Chun(전보애) 대한지리학회 2010 대한지리학회지 Vol.45 No.6

본 연구는 GIS를 활용한 수업이 공간적 사고능력에 미치는 영향을 담화분석방법과 사례연구를 통해서 살펴보고자 한다. 분석에 사용된 자료는 6회에 걸친 GIS활용 수업에서 학생들이 주고 받는 대화를 녹취하여 수집하였다. 개별 학생들의‘발화가 수행하는 행위’(언어학의 화행론상의 행위, 담화분석의 최소단위)를 확인하고, 이를 다시 담화의 내용을 기준으로 공간적 사고 및 지리적 기능으로 분류하였다. 담화분석을 통한 실증적 연구 결과, 학생들은 주로 저차 공간적 사고능력을 지니고 있는 것으로 나타났고, 그 다음으로 중간 정도의 공간적 사고능력을 보였으며, GIS를 활용한 수업에 참여하는 동안 공간적 사고를 나타내는 적절한 용어를 생성하였다. 본 연구가 진행된 것이 지리수업이 아니라 환경과 관련한 생물 수업이었음을 감안한다면, 학생들의 공간적 사고가 GIS를 활용한 수업의 결과임을 반영한다고 볼 수 있다. 이는 앞으로 학생들의 공간적 사고를 향상시키는 새로운 도구로서 GIS를 활용한 수업과 지리교육에 함의하는 바가 크다. This study investigates the effect of GIS-integrated lessons on spatial thinking abilities and geographical skills using discourse analysis along with a comparative three-case case study method. A series of curricula were designed and implemented in an 8th grade classroom for a semester. The data collected consist of the dialogue transcripts of six consecutive GIS-integrated lessons. The transcripts were analyzed to identify the moves (speech acts) used by each student and to classify discourse content of spatial thinking and geographical skills. Based on three individual case studies, a cross-case study was performed to uncover any relationship between the phenomenon and the contexts. The empirical evidence from discourse analysis demonstrated that students were able to generate appropriate terms representative of spatial thinking and geographical skills although students appeared to possess primarily lower-order spatial abilities, followed by a moderate-level of spatial abilities. Considering that the unit was implemented in a biology class rather than a geography class the result reflected the fact that the student’s spatial thinking and geographical skills were attributable to the GIS-integrated lessons. Thus, the results have a great implication for GIS-integrated lessons and geography education as an innovative tool for improving student’s spatial thinking and geographical skills.

공간적 사고를 플랫폼으로 한 융합교육 방안에 대한 실행 연구:

한희경(Han, Hee Kyong) 글로벌교육연구학회 2017 글로벌교육연구 Vol.9 No.1

국내외적으로 융합적 소양과 역량이 21세기가 요청하는 핵심 역량의 하나로 부각되고 있다. 이 과정에서 영어권에서는 STEM 분야가, 우리나라에서는 STEAM 분야가 교육학계의 새로운 영역으로 개척되고 있고, 우리나라의 2015 개정 교육과정에서도 창의･융합적 인재를 중요한 교육적 인간상으로 내세우고 있다. 이와 같이 융합교육을향한 학문적, 사회적 관심이 최근 크게 확산되고 있는 것에 반해, 교육현장에서 관련개념에 대한 교사들의 이해 정도는 미흡한 편이고 융합교육에 대한 학술적 연구는 대체로 담론적 차원에 머물고 있으며 구체적 실천 방안에 대한 탐색은 소수에 불과한 형편이다. 특히 융합교육의 현장실천을 위해 시급하면서도 아직 본격적인 논의가 이루어지지않은 연구 주제가 있는데, 바로 융합적 역량을 조장하고 지원하기 위한 기반 환경, 즉 융합 플랫폼의 구축에 관한 것이다. 이에 본 연구는 공간적 사고를 플랫폼으로 한 융합 교육을 구상하고 이를 교육현장에 적용하였다. 선행 연구들에 근거하여 공간적 사고가 지식의 영역에 제한받지 않는 인간의 보편적 사고 유형의 하나라는 점에서 융합 플랫폼으로서 타당하다고 판단하였다. 이에 본 연구는 공간적 사고의 3대 요소와 관련 개념을고찰하였고, 공간적 사고를 플랫폼으로 한 수업을 설계 및 적용하였으며, 실행연구의방법으로 현장실천에 대한 관찰평가를 토대로 융합교육의 실제와 향후 과제를 제안하였다. Literacy and competence for Convergence are becoming one of the core competencies required by the 21st century. Reflecting this situation, the STEM field in the English-speaking countries and the STEAM field in Korea have been pioneered as a new field of educational division, and the creative and convergent talent was presented in the 2015 national curriculum of Korea. In contrast to the recent proliferation of academic and social interest in convergence education, teachers understanding of related concepts is insufficient, academic researches on convergence education are largely discursive, and there is only a small number of searches for concrete action plans. In particular, there is an urgent but unexplored research topic for the practical implementation of convergence education, that is the establishment of a convergence platform to support the convergence competencies. This study proposes a way of convergence education based on spatial thinking and applies in practice. Based on the previous studies, it is judged to be valid as a convergence platform in that spatial thinking is one of human universal thinking types which is not limited to any domain of knowledges. This study examines three major elements of spatial thinking and related concepts, lays out the lesson plan based on spatial thinking as a platform, and applies in practice. On the base of observation and evaluation of practice in viewpoint of an action research, the author proposes actual and future tasks of convergence education.

천문학적 사고를 반영한 천문교육 프로그램의 개발 및 적용: 과학관 천체 투영관 수업 사례

최준태,이기영,박재용 한국지구과학회 2019 한국지구과학회지 Vol.40 No.1

이 연구의 목적은 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램을 개발하고, 그 프로그램이 고등학생들의 천문학적 사고 능력의 향상에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 문헌 연구를 통해 천문학적 사고의 구성 요소를 선정한 후 사고력 학습 발달 모형을 응용하여 시연과 관찰, 문제 제시와 사고 활동, 지원과 모둠 토의, 시연과 평가의 네 단계로 구성된 천문교육 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 공변량 분석을 실시하였고, 프로그램을 이용한 교수·학습 활동의 사전과 사후에 학생들의 수준 변화를 살펴보았다. 연구 결과, 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램은 학생들의 천문학적 사고를 증진시키는 데 효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히 이 프로그램은 천문 영역의 공간적 사고와 관련하여 관측된 천문 현상을 우주에서 보는 관점에서 재구성하여 모델링하는 능력을 신장시키는 데 효과가 있었고, 시스템 사고와 관련하여 천문 시스템을 구성하는 요소들 간의 관계를 파악하여 시스템을 조직할 수 있는 능력을 향상시키는 데 효과가 있었다. 이 연구는 학생들의 천문학적 사고를 발달시키기 위한 구체적인 교수·학습 프로그램을 제시하였다는 데 그 의의가 있다. The purpose of this study is to develop an astronomy education program reflecting astronomical thinking to be used at science museum and to investigate the effect of the program on the improvement of astronomical thinking ability of high school students. After selecting the components of astronomical thinking through literature studies, we developed an astronomy education program consisting of four stages: demonstration and observation, and question and thinking, support and group discussion, demonstration and assessment. In order to verify the effectiveness of the program, we conducted a covariance analysis on the pre- and post-tests of the experimental group and control group to examine the level of students’ thinking before and after using the program in teaching and learning. As a result, it was confirmed that the astronomy education program reflecting astronomical thinking was effective in promoting students’ astronomical thinking ability. In particular, this program was effective in enhancing the ability of modeling by reconstructing the observed astronomical phenomenon from the viewpoint of the universe with respect to spatial thinking in the astronomy domain. It was also effective to improve the ability of organizing the system by grasping the relationship between the elements constituting the astronomical system in relation to the system thinking in the astronomy domain. This study is significant in suggesting a specific teaching and learning program to develop students’ astronomical thinking.

2015 개정 교육과정 초등 과학 검정교과서에 구현된 공간적 사고 분석–지구와 달의 운동 단원 중심으로-

오현석 한국현장과학교육학회 2024 현장과학교육 Vol.18 No.1

2015 개정 과학과 교육과정의 초등 과학 교과서는 국정에서 검정으로 전환되었다. 본 연구에서는 초등 과학 교과서의 지구와 달의 운동 단원을 중심으로 검정교과서 6종에 구현된 천문학적 사고 중 공간적 사고를 분석하였다. 교과서 간의 소단원의 본문 구성과 내용 그리고 탐구 활동을 비교하여 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 검정교과서마다 다양한 탐구를 구성하였으며, 특히 지구의 자전에 관한 탐구가 가장 다양한 방법으로 공간적 사고를 구현한 것으로 분석된다. 학생들이 혼동하는 방위의 개념을 관측 기반에서 해결하려는 노력이 많이 보였으며, 지구 기반 관점과 우주 기반 관점 사이에서의 관점 전환이라는 높은 수준의 공간적 사고를 구현한 경우도 있다. 둘째, 지구의 공전보다 지구의 자전에서 구현된 공간적 사고의 학습 발달과정 대비 수준이 높았으며, 지구 기반 관점에서도 일주운동은 직접 관측으로 구성되어 있지만 연주운동은 불연속적인 계절별 별자리로 2차원 프레임에 제시되었다. Elementary science textbooks in the 2015 revised science curriculum have been converted from the national textbooks to the authorized ones. In this study, we analyzed spatial thinking within the context of astronomical thinking, as implemented in six types of authorized textbooks, focusing on motion of the Earth and Moon in elementary science textbooks. The composition and content of the sub-units between textbooks and the inquiry activities were compared and analyzed. The study results are as follows. First, each authorized textbook consists of various investigations, and in particular, the exploration of the Earth's rotation is analyzed to have implemented spatial thinking in the most diverse ways. Numerous efforts were made to clarify the concept of orientation, often confusing for students, through observation. Additionally, instances of high-level spatial thinking were noted, including the ability to switch perspectives between an Earth-based and a space-based viewpoint. Secondly, the level of spatial thinking related to the Earth's rotation was developed more comprehensively compared to that for the Earth's revolution. Furthermore, from an Earth-based perspective, while diurnal movement is taught through direct observation, annual movement is depicted within a two-dimensional framework, represented as discontinuous seasonal constellations.

울산광역시 교통사고 유형별 공간적 분포 특성 분석

김미송,구신회,표경수 한국재난정보학회 2016 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2016 No.11

교통사고의 발생요인에는 다양한 원인들이 있지만 본 연구에서는 공간적으로 접근하여 사고유형별 분포 특성을 도출하기 위해 공간적 자기상관성 분석을 수행하였다. 논문에서는 2012년부터 2014년까지 울산광역시에서 발생된 교통사고를 대상으로 분석을 수행하였다. 그 결과 울산시 전체 교통사고 약 53%는 안전운전불이행이며 다음으로는 안전거리미확보, 신호위반 순으로 나타났다. 밀도분석 결과는 사고유형별로 분포가 차이가 있었으며 안전운전불이행의 경우 가장 큰 군집은 중심시가지인 달동과 삼산동 중심에 나타났으며 중앙선침범은 도시의 중심부 보다는 면지역에 넓게 퍼져서 발생되었으며 산업단지가 있는 동구지역에 군집이 크게 나타났다. 따라서 읍면동별 공간적 특성을 파악하기 위해 Moran’s I분석과 LISA분석을 수행한 결과 안전운전불이행, 안전거리미확보, 신호위반, 교차로운행방해 모두 중심시가지인 신정동, 달동, 삼산동이 공간적 자기상관성이 높았으며 중앙선침범의 경우 밀도분석 결과와 마찬가지로 중심시가지 이외에 읍면 지역도 자기상관성이 더 높게 나타났다. 이를 통해 사고유형별 공간의존성 및 이질성을 파악하여 교통사고 다발지역을 도출하고 이를 토대로 지역특성에 맞는 저감 대책 마련에 활용되고자 한다.

GeoMapApp 자료를 이용한 화산과 지진 학습에서 초등학생의 공간 능력에 따른 공간적 사고의 발현 양상

송동혁 ( Song¸ Donghyuk ),맹승호 ( Maeng¸ Seungho ) 한국초등과학교육학회 2021 초등과학교육 Vol.40 No.3

이 연구는 화산과 지진 단원의 수업에 GeoMapApp을 활용한 학습 자료를 적용하고, 공간 능력이 서로 다른 초등학생들이 인지한 공간 개념, 표현한 공간적 표상의 도구, 지형 구조를 표현하는 데 적용한 공간적 추론을 추출하여 공간적 사고의 과정을 분석하였다. 공간 능력 상위 집단 학생들은 인지한 공간 개념 정보를 수평 거리에 따라 구간을 나누어 화산과 지진의 지형 구조에 관한 심리적 이미지를 형성하는 내적 공간 표상을 활용하거나, 인식한 공간 개념을 그대로 연결하는 공간적 추론의 사례를 보였다. 또한, 지진 자료를 보고 공간 개념을 변형하여 공간적 추론을 수행하는 예도 있었다. 공간 능력 하위 집단 학생들은 공간 개념을 직접 지형 구조로 연결하는 공간적 추론을 보이거나, 공간 개념을 부분적으로 인식하여 지형을 파악하는 공간적 추론 사례를 보였다. 연구 결과를 근거로 초등학생들이 GeoMapApp 자료에서 거리, 높이, 깊이와 같은 공간 개념을 정확히 인식해야 더 나은 공간적 사고를 구현할 수 있음을 밝혔다. This study investigated how elementary students with different spatial ability constructed spatial thinking process about on volcanoes and earthquakes with GeoMapApp-based materials. Students’ spatial thinking process was analyzed in terms of spatial concept recognized, tools of spatial representation, and their spatial reasoning to construct topographic structure. The student group with high-scored spatial ability showed the spatial reasoning based on internal representation of building mental images through sectional division of horizontal distance, directly connected with spatial concept, or distorting spatial concept. The student group with low-scored spatial ability built the spatial reasoning directly connected with spatial concept instead of transforming into internal representation, and partially recognized spatial concept on either distance or depth. Based on the results, we argued identifying spatial concepts such as distance, height, or depth from the GeoMapApp data would be fundamental for the better spatial thinking.