2009 개정 중학교 과학 교과서의 창의성에 대한 과학 교사의 인식 조사 및 문항 분석

차상현 한국교원대학교 대학원 2017 국내석사

오늘날과 같이 급진적으로 변화가 일어나는 사회에서는 단순히 지식을 습득하고 응용하는 능력보다는 알고 있는 지식을 토대로 새로운 지식과 문화를 창출해 내는 능력이 더 중요시 되고 있다. 2009 개정 교육과정에서도 미래를 살아갈 학생들에게 창의성을 키워줘야 함을 강조하고 있다. 이를 실현하는데 중요한 역할을 할 수 있는 사람이 바로 교사이고, 교사가 창의성 교육을 원활히 할 수 있게 도움을 주는 방법 중 하나가 교과서를 통한 창의성 교육이라 생각한다. 이러한 이유에서 과학 교과서를 통한 창의성에 대한 중학교 과학 교사의 인식을 조사하고, 과학 교과서 물리영역의 창의성 문항을 분석하였다. 인식 조사와 창의성 문항 분석을 통해 과학 교과서가 창의성에 도움을 주는 정도, 창의성 구성 요소(독창성, 유창성, 융통성, 정교성)의 포함 정도, 창의성 좋은 과학 교과서 구성 요소에 대해 알아보았고, 학생들의 창의성을 위한 과학 교과서의 구성에 대해 과학 교사의 의견을 들어보았다. 연구 결과 과학 교사는 과학 교과서가 과학 수업 시간에 주로 사용하는 자료이나 창의성에 보통 정도의 도움을 주는 것으로 생각하고 있었으며, 과학 교과서 분석 결과 전체 문항 중 창의성 문항이 적게 포함되어 있었다. 창의성을 위해서는 보다 많은 창의성 문항이 포함될 필요가 있었다. 창의성 구성 요소의 포함 정도에서는 각 구성 요소들이 보통 정도 포함되어 있다고 생각하고 있었고, 과학 교과서 분석 결과에서는 융통성 문항이 가장 많았고, 독창성 문항이 가장 적었다. 창의성 구성 요소가 균형 있게 구성될 필요가 있었다. 창의성에 가장 좋은 과학 교과서의 구성 요소는 탐구활동과 자유탐구이었으나, 과학 교과서의 분석 결과 탐구 영역에 매우 적은 수의 창의성 문항이 제시되어 있었다. 탐구에 창의성 문항이 더 많이 포함되어야 하며 이에 대한 연구도 지속되어야 할 것이다. 끝으로, 학생들의 창의성을 위한 과학 교과서의 구성에 대한 과학 교사의 의견에서 실생활과 관련된 내용이나 실험, 첨단 과학과 관련된 읽을거리, 창의성이 필요한 퀴즈, 과학 교과서 내용의 축소 등이 있었다. 실험과 탐구 활동이 창의성에 도움을 많이 줄 것으로 생각하는 것으로 보이며, 실생활과 관련되어 실재로 경험할 수 있는 내용으로 과학 교과서를 구성하기 바라는 것으로 생각된다.

중학교 과학3 교과서 물질 영역의 실험 활동 비교 분석

임수현 이화여자대학교 대학원 2003 국내석사

과학 교과는 구체적인 사물이나 현상뿐 아니라 추상적이고 복잡한 원리를 학습하는 것이다. 과학 수업을 통하여 학생들은 새로운 지식을 얻고 그 과정을 배움으로써 과학적 사고를 갖게 되고 과학의 본성을 이해하게 된다. 탐구 활동은 이러한 과학 교과의 특성을 반영하면서 탐구 과정 기능을 습득할 기회를 제공하여 과학 교육의 목표를 상당히 충족시켜 줄 수 있다. 탐구 활동 중에서도 실험 활동은 다양하고 폭 넓은 과정 기능을 습득할 수 있으며, 개념을 구체화시켜 학습 내용의 이해를 돕는다. 학교 교육에서 학습 자료로 가장 광범위하게 활용되는 교재는 교과서이다. 그러므로 이 연구는 교과서에 제시된 실험 활동을 분석하여 다양한 탐구 과정 기능을 습득할 수 있는 과학 학습 개발의 기초 자료를 제공하고자 한다. 연구에 사용된 교과서는 현재까지 출판된 중학교 3학년 과정의 6종 교과서이다. 중학교 3학년 물질 영역에 해당되는 「3 물질의 구성」, 「5 물질 변화에서의 규칙성」 단원에 제시된 탐구 요소를 살펴보았다 제 7차 교육 과정에서 필수 학습 요소라고 제시되어 있고 6종 교과서에도 공통으로 나와 있는 4개의 실험 주제를 선정하여 실험 활동을 분석했다. 실험 활동이 정확한 실험 결과를 얻을 수 있는 과정으로 제시되어 있는지 알아보기 위해 적합성 판단 기준을 설정하여, 교과서가 제시하는 실험 과정으로 실험을 수행했다. 실험을 수행하면서 실험의 적합성을 판단하였다. 분석한 연구 결과, 첫째, 대부분의 교과서가 탐구 과정과 탐구 활동을 혼용하여 표기하거나, 제시하지 않고 있는 것으로 나타났다 교과서에 제시된 탐구 과정 기능은 자료 해석을 제외하면 대부분 기초 탐구 과정 기능이었다. 둘째, 6종 교과서에 제시된 전체 탐구 활동 중에서 실험 활동이 차지하는 비율은 48.9%이어서 다른 탐구 활동에 비해 실험 활동의 비율이 높은 것으로 나타났다. 셋째, 교과서에 제시된 실험 활동을 6종 교과서에 공통으로 나타난 4개 주제를 선정하여, 학교 실험으로서 적합한지에 대한 판단 근거 기준을 설정했다. 기준은 실험 소재, 실험 기구, 실험 장치, 실험 과정, 실험 소요 시간의 5 가지 항목과 하위의 세부 항목으로 이루어졌다. 넷째, 실험 활동을 주제 별로 수행했는데, 실험 방법이나 안전에 대한 주의 사항이 적절하지 않은 경우도 나타났다. 실험에 사용하는 시료의 양, 농도, 기구의 크기 및 모둠별 필요 수량은 거의 제시되어 있지 않았다. 대부분의 학생들은 과학 교과서를 통해 기본 과학 지식을 획득하고 과학적 태도와 사고 능력을 갖게 된다. 이러한 과학적 소양을 얻게 되는 과정은 탐구를 통해서 이루어지도록 제 7차 교육 과정에서 제시하고 있다. 다양한 탐구 활동과 탐구 과정 기능의 기회를 제공하고 학교 수업에 맞는 실험 활동을 경험할 수 있도록 지속적인 연구가 필요하다. The purpose of this study is to analyze inquiry process and inquiry activities proposed in the unit on matter in science textbooks for third-year middle school students based on the 7'h National Curriculum, and examine their appropriateness by developing criteria for determining whether experiment activities among the inquiry activities are composed of appropriate methods and procedures to get accurate experiment results The researcher first compared styles of expression of inquiry factors proposed in textbooks and classified them into types of inquiry factors proposed in the 7^(th) National Curriculum, and then analyzed the portion of experiment activities in the whole of inquiry factors Selecting four experiment subjects from experiment activities for the unit on matter, the researcher defined evaluation criteria to determine the appropriateness of experiment methods and procedures Five items 'experiment materials', 'experiment instrument', 'experiment apparatus', 'experiment procedure' and 'time required' were selected as criteria for appropriateness and each item was subdivided The measure of the appropriateness of experiments was divided into three scales, appropriate, insufficient and inappropriate For the selected four experiment subjects, this study performed experiments according to the methods and procedures suggested in textbooks and determined the appropriateness of the experiments The results of analyzing inquiry factors and experiment activities proposed in the textbook are as follows First, many of textbooks describe inquiry activities and inquiry processes mixedly without distinction, and do not show inquiry processes that can be obtained from inquiry activities Second, Ratio that experiment activities is 48 9% among whole inquiry activities that is presented to 6 text book Ratio of experiment activities is high than other inquiring activity Third, experiments suggested in textbooks do not provide detailed information about the dose of reagents, the size and number of experiment instruments, cautions in experiment, etc Some of experiments were inappropriate to complete within a session of class Thus it is necessary to improve the dose of reagents, experiment apparatus and experiment procedures

초등학교 과학 교과서 변천에 관한 연구 : 3차~7차 교육과정 물질 영역을 중심으로

손양옥 춘천교육대학교 교육대학원 2004 국내석사

교과서의 내용이나 삽화 등 교과서를 부분적으로 연구한 연구는 많으나 지금까지 7차례나 개정되어 편찬된 교과서를 외적인 면이나 내용적인 면에서 통틀어서 살펴보는 연구는 거의 없다. 따라서 이 연구에서는 3차 교육과정부터 7차 교육과정에 이르는 초등학교 3학년~6학년 과학 교과서가 어떻게 변해왔는지를 교과서의 외적인 면과 내용적인 면에서 두루 살펴보았다. 그 결과 초등학교 과학 교과서의 외적 체제는 많은 변화가 있었다. 가장 큰 변화는 교과서의 크기가 기존의 국판에서 7차 교육과정에서는 4×6배판으로 커진 것이다. 또 7차 교육과정의 교과서 쪽수는 3차 교육과정을 제외하면 이전 교육과정보다 많이 줄어 학습량이 이전 교욱과정보다 줄어들었음을 보여준다. 초등학교 과학 교과서의 체제도 많은 변화가 있었다. 3차 교육과정과 5차 교육과정에서는 정치적인 상황의 영향으로 애국심을 강조하는 의도에서 '무궁화' 그림이 속표지로 과학 교과서에 나타났었으며, 7차 교육과정에서는 7차 교육과정의 강조점 중의 하나인 심화 · 보충 학습을 구현하기 위해, '한 걸음 더', '읽을거리', '생각해 보기'라는 코너가 생겼다. 이것은 매우 바람직한 방향으로, 7차 교육과정의 자기 주도적 학습을 구현할 수 있도록 하려면, 이러한 내용이 더 보충되어야 할 것이다. 초등학교 과학과의 비중은 평균적으로 약 10%로 비중이 높은 국어, 수학을 제외하고는 그 비율이 보통이다. 그리고 연간 과학과 시수 중에서 물질영역의 비율은 약 23%로 다른 영역이 대체로 25%를 넘는 것과 비교하면, 그 비율이 약간 낮은 편이다. 물질영역의 비율은 교육과정이 바뀌어도 거의 가장 낮은 비율을 보였다. 초등학교 과학과 교과서의 물질 단원은 교육과정의 학년별 교육과정 목표와 차시 내용이 일치하지 않는 경우가 많았으나 7차 교육과정에서는 이러한 문제점이 해소되었다. 단원의 수로 교과서의 학습량을 비교하면, 3차 교육과정이 학습량이 가장 많고, 4차 교육과정은 두 번째로 많으며, 5 · 6차 교육과정의 학습량은 세 번째이고, 7차 교육과정의 학습량이 가장 적다. 그러나 난이도 측면에서 볼 때, 단원의 내용을 분석해보면, 7차 교육과정의 난이도가 가장 낮고, 그 다음이 3차 교육과정이고, 5 · 6차 교육과정은 다른 교육과정과 비교해서 중간 정도의 난이도를 갖고 있다. 5차 교육과정의 난이도가 가장 높다. 그리고 5차 교육과정부터는 생활과 관련된 소재가 나타났고 7차 교육과정에서는 20개나 나타났다. 고한중 외(2002)의 연구와 이 연구를 비교하면, 비록 7차 교육과정에서 이전 교육과정에 비해서 STS 관련 내용이 훨씬 늘었지만, 다른 영역과 비교해 보았을 때 그 수가 적으므로 STS 관련 내용을 더 추가해야 할 것이다. 초등학교 과학과 교과서의 물질영역을 Romey법으로 문장을 분류하여 교육과정에 따른 T지수를 학년별로 살펴보면, 교육과정과 학년을 불문하고 모두 극히 발견지향 탐구주의형 교과서였다. 그리고 7차 교육과정에서는 T지수가 유난히 낮은데, 이것은 7차 교육과정에서 처음 도입된 심화 · 보충을 위한 자료인 '한 걸음 더', '읽을거리', '생각해보기' 때문에 a형 문장이 특히 많아졌기 때문이다. 그리고 Blosser의 질문 유형을 Romey법과 연결지었더니, 개방적 진술이 4차 교육과정에서 가장 많고, 7차 교육과정에는 거의 없는 것을 볼 수 있다. 이런 결과를 종합하면 7차 교육과정이 가장 쉽고, 두 번째로 쉬운 것은 3차 교육과정이며, 5 · 6차 교육과정이 세번째이고, 4차 교육과정이 가장 어려운 교과서라는 것을 알 수 있었다. 초등학교 과학과 물질영역의 교육과정별 탐구영역을 분석하였더니 기초탐구과정과 통합탐구과정의 비율이 5차 교육과정을 제외하고는 기초탐구가 약 60%, 통합탐구가 약 40%로 나타났다. 5차 교육과정에서는 기초탐구가 약 70%, 통합탐구가 약 30%로 나타났었다. 그래서 탐구과정만으로 각 교육과정의 난이도를 비교하면 5차 교육과정이 통합탐구의 비율이 28%로 가장 쉽고, 6 · 7차 교육과정은 통합탐구의 비율이 38%로 두 번째로 쉬우며, 3차 교육과정의 통합탐구 비율이 40%로 세 번째로 쉽다. 그리고 4차 교육과정의 통합탐구 비율이 46%로 가장 난이도가 높았다. 또 학년에 따라서, 아동들의 발달 수준을 고려하여 기초탐구와 통합탐구의 분포를 고려한 노력이 보이지 않았다. 그러므로 이후 교과서 개발에 있어서, 아동의 발달 단계에 따라 탐구과정의 종류가 선택되어야 하겠다. 또 '관찰'이나 '결론 및 일반화'와 같은 특정 탐구기능에 치우쳐 있는데, 좀더 다양한 탐구기능을 활용할 수 있도록 구성해야 할 것이다. 초등학교 과학과 물질영역의 교육과정별 삽화의 내용과 기능을 분석하였더니, 삽화의 종류에서는 사진의 비율이 가장 높다. 그리고 3차 교육과정의 경우에 삽화의 수가 가장 적고, 7차 교육과정에서는 삽화의 수가 가장 많다. 그리고 7차 교육과정에서는 사진의 비율이 줄어들고 그림의 비율이 이전 교육과정보다 2배 정도로 늘어났으며, 특히 7차 교육과정에서는 만화가 처음 도입되었다. 삽화의 기능에서는 실험 안내의 목적으로 쓰인 것이 가장 많았다. 그리고 교과서 표지를 영역별로 나눠보면 몇몇 영역에 치우쳐 나타나는데, 에너지, 물질, 생명, 지구영역의 삽화가 골고루 나타나도록 해야 할 것이다. 마지막으로 물질영역에 관한 내용만을 근거로 교과서의 난이도를 비교하면, 4차 교육과정의 교과서가 가장 어려운 교과서이고, 3차 교육과정의 교과서가 두 번째로 어려운 교과서이며, 5차 교육과정의 교과서는 세 번째로 어려운 교과서이고, 6차 교육과정의 교과서는 네 번째로 어려운 교과과서다. 그리고 7차 교육과정의 교과서는 가장 쉬운 교과서라고 볼 수 있다. 그러나 앞에서 살펴본 보완해야 할 사항들을 앞으로 교과서 개선에 반영해야 할 것이며, 차시 내용 중에서 전혀 새로운 내용이 도입된 경우가 별로 없었는데, 이는 교과서가 현실과 점점 멀어져가고 있다는 것을 의미하므로 최근에 새롭게 나온 사실 중에서 일상생활에서 기본소양으로 알아야 할만한 과학지식을 선정하여 교과서에 도입하려는 노력이 더욱 필요하다. Many studies dealt with the parts of a textbook such as its contents or illustrations, but almost no study has generally examined in its external or contents aspect the textbook having been revised and compiled seven times so far. Thus, this study has widely explored in their external and contents aspects how the science textbooks for the students from Grade 3 to Grade 6 in an elementary school have been changed from Curriculum 3 to Curriculum 7. As the result, there occurred many changes in the external system of the science textbooks for elementary school students. The greatest one was their enlargement from the existing medium octavo to 4×6 edition in Curriculum 7. And the number of pages of a textbook in Curriculum 7 which has been more reduced than those in previous curricula except Curriculum 3 shows that the quantities in which textbooks were learnt by elementary school students in Curriculum 7 has more reduced than those of previous curricula. Many changes occurred also in the systems of the science textbooks for elementary school students. In Curriculum 3 and Curriculum 5, they had the picture of 'an althea' appear in the title page of a science textbook with the intention of emphasizing patriotism for Korea affected by the political situation. On the other hand, Curriculum 7 made the sections 'One step further', 'Readings' and 'Thinking' to implement enrichment and supplement learning, one of its emphases. This tendency is very desirable and will have to be supplemented so that elementary school students can implement self-directed learning in Curriculum 7. The department of science in an elementary school accounts for approximately ten percent on average, the average rate except Korean and math with high rates. And among the yearly credits for the department, the area of matter accounts for some twenty-three percent, a slightly lower rate than other areas over twenty-five percent in general. The area has almost always showed the lowest rate despite the change of the curricula. In the unit of matter in the textbook of the department of science in an elementary school, in many cases, grade-by-grade curricular objectives were not consistent with the contents of periods in curricula, but such problem was solved in Curriculum 7. The quantities in which textbooks were learned by elementary school students, compared by the number of units, were large in the order of Curriculum 3, Curriculum 4, Curricula 5 and 6, and Curriculum 7 The degrees of difficulty examined by the analyses of the contents of units were high in the order of Curriculum 5, Curricula 5 and 6 with the intermediate degrees of difficulty compared to other curricula, Curriculum 3, and Curriculum 7. And materials related to life began to appear from Curriculum 5 on and reached twenty in number in Curriculum 7 The comparison of the study by Ko Han-jung et al.(2002) with this study indicates that the contents related to 575 have much increased in Curriculum 7 compared to previous curricula, but that they will have to be more added because they are small in number when Curriculum 7 and previous curricula are compared in other areas. If I classify by Romey's method the sentences in the area of matter in the textbook of the department of science in an elementary school and explore T-index according to curricula on a grade-by-grade basis, all the textbooks were of extremely discovery-oriented inquiry type regardless of curricula and grades. And the reason why T-index was unusually low in Curriculum 7 was that Type a sentences specially increased because of the sections 'One step further', 'Readings' and 'Thinking', the materials for enrichment and supplement learning first introduced in Curriculum 7. And connecting Blosser's question types with Romey's method showed that open statement was most in Curriculum 4 and scarce in Curriculum 7. Putting together such results indicated that textbooks were easy in the order of Curriculum 7, Curriculum 3, Curricula S and 6, and Curriculum 4. In the analysis of curriculum-by-curriculum inquiry areas in the area of matter in the department of science in an elementary school, except Curriculum 5, basic inquiry process and integrated inquiry process accounted for about sixty percent and about forty percent, respectively. However, in Curriculum 5, basic inrluiry process and integrated inquiry process accounted for about seventy percent and about thirty percent, respectively. Thus, the degrees of difficulty in curricula compared only by inquiry process were high in the order of Curriculum 4 with forty-six percent of integrated inquiry, Curriculum 3 with forty percent of integrated inquiry, Curricula 6 and 7 with thirty-eight percent of integrated inquiry, and Curriculum 5 with twenty-eight percent of integrated inquiry. And they did not make any efforts in consideration of the distribution of basic and integrated inquiries by taking into account the developmental levels of children according to their grades. Thus, when they develop a textbook later, they will have to select the kinds of inquiry processes according to children's developmental stages. And they are biased to a particutar inquiry function such as 'observation' or 'conclusion and generalization', but they will have to construct inquiry functions so that children can utilize them in somewhat more various ways. In the analysis of the contents and functions of curriculum-by-curriculum illustrations in the area of matter in the department of science in an elementary school, photos accounted for the highest rate in the sorts of illustrations. And the number of illustrations was smallest in Curriculum 3 but greatest in Curriculum 7. And in Curriculum 7, the rate of photos decreased and the rate of pictures increased about twice as much as those in previous curricula, and especially a cartoon was first introduced. Most of illustrations were used for guiding students in their experiments. And the covers of textbooks were biased to some areas when divided into areas, and they will have to evenly reflect the illustrations in the areas such as energy, matter, life and the earth. Finally, the degrees of difficulty of textbooks compared only by the contents about the area of matter are high in the order of Curriculum 4, Curriculum 3, Curriculum 5, Curriculum 6 and Curriculum 7. However, when they improve a textbook in the future, they will have to reflect things to complement which were examined earlier in the thesis. Totally new things have scarcely been introduced into the contents of periods, which means that a textbook is gradually separated from reality. Thus, it is more necessary to make an effort to select scientific knowledge worth having as basic knowledge in daily life among the facts that have recently emerged and introduce it into a textbook.

제 7차 및 2007년 개정 교육과정 초등학교 과학 교과서의 삽화 비교 분석

정보영 진주교육대학교 교육대학원 2012 국내석사

본 연구에서는 제 7차 및 2007년 개정 교육과정에 의해 편찬된 초등학교 과학 교과서의 삽화를 비교 분석하여 현재 현장에서 사용되는 과학 교과서가 제 7차의 문제점을 개선하고, 2007년 개정 교육과정 과학과 목표를 반영하여 과학 교과서의 개발 방향에 적합하게 구성되었는지를 고찰해 보고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 제 7차 및 2007년 개정 교육과정 초등학교 3, 4, 5, 6학년 과학 교과서의 삽화를 외형적 측면인 삽화의 수와 종류, 내용적 측면인 삽화의 역할과 소재로 나누어 비교 분석하였다. 삽화의 종류는 사진, 그림, 도해, 도표, 만화, 기타로 분류하였으며 삽화의 역할은 동기 유발, 학습 안내, 자료 제공, 학습 결과 제시로 분류하고 삽화의 소재는 과학적 상황, 자연환경 상황, 실생활 상황으로 나누어 분석하였다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 2007년 개정 과학 교과서에서 쪽수는 제 7차 보다 평균 1.55% 증가하였고, 쪽 당 삽화 수는 평균 2.46개로 제 7차(3.54개) 보다 감소하였다. 이는 2007년 개정 과학 교과서에서 전면 삽화가 많아졌고, 교과서 분량을 1.5%배 이상 늘리겠다는 교육과정의 개정 중점이 반영된 것으로 여겨진다. 둘째, 삽화의 종류를 살펴보면 제 7차 과학 교과서는 사진, 만화, 그림의 순으로 많았으나, 2007년 개정 과학 교과서는 사진(62.93%)과 그림(28.13%)이 절대적으로 많았고, 만화는 거의 없어진 반면 두 종류의 삽화가 혼합된 기타 삽화가 증가했다. 사진의 비율이 가장 높게 나타난 것은 과학이라는 교과의 특성상 과학적 사실이나 현상을 정확하고 세밀하게 관찰할 수 있는 자료를 필요로 하기 때문일 것이다. 또한 기타 삽화의 증가는 시각 자료의 효과를 극대화할 수 있도록 편집 디자인을 학생들의 요구와 특성에 맞게 창의적으로 구성한다는 초등학교 과학 교과서의 개발 방향에 맞춰진 것으로 보인다. 셋째, 삽화의 역할을 살펴보면 제 7차 및 2007년 개정 과학 교과서 모두 자료 제공이 절반 이상을 차지하고 있으며, 학습 결과 제시가 가장 적었다. 2007년 개정 과학 교과서에서는 학습 안내가 줄어들고, 동기 유발이 증가했는데 이는 제 7차 과학 교과서가 안내된 실험 순서를 그대로 따라하면 실험 결과가 나오는 실험으로 구성되었다는 문제점을 해결하고, 실생활과 학생의 구체적 경험을 바탕으로 참신한 소재를 먼저 도입함으로써 학습 동기를 유발할 수 있도록 한다는 과학과 교과서의 개발 방향에 부합하는 변화로 여겨진다. 넷째, 삽화의 소재를 살펴보면 제 7차 과학 교과서에서는 과학적 상황, 자연환경 상황, 실생활 상황의 순서로 많았으나, 2007년 개정 과학 교과서에서는 실생활 상황이 가장 많았고 다음으로 과학적 상황, 자연환경 상황의 순으로 나타났다. 이와 같은 변화는 탐구 주제를 학생들의 실생활과 구체적인 경험을 바탕으로 과학적 사고와 창의적 사고를 계발하고 신장시키는데 알맞은 내용으로 구성한다는 과학과 교과용 도서의 특징과 일치하는 것으로 보인다.

과학교과서의 읽기자료 분석 및 개발 : 고등학교 화학Ⅰ 교과서를 중심으로

임미경 아주대학교 교육대학원 2011 국내석사

융합형 과학교과서 우주의 기원 단원의 내용기술의 특징 : 반성적 유형 대 도구적 유형을 중심으로

김민나 서울대학교 대학원 2013 국내석사

기존의 과학교육이 세부개념에 편중하고 분절적으로 이루어지던 것에 대한 반성으로, 2009 개정 교육과정이 개발되었다. 그리고 2011년부터 새로운 교육과정에 따른 융합형 과학교과서가 학교 현장에 도입되었다. 그러나 융합형 과학교과서는 학교 현장 적용과정에서 여러 가지 문제점들이 제기되고 있다. 이에 본 연구는 융합형 과학교과서에 대한 심층적인 분석의 한 가지 시도로써 새로운 교육과정의 지향점이 융합형 과학교과서에 어떻게 반영되었는가를 알아보고자 하였다. 구체적으로 본 연구에서는 우선, Eger의 연구를 바탕으로 과학교과서의 기술양상을 분류할 수 있는 RT 분석틀을 개발하였다(도구적 유형과 반성적/해석학적 유형). 개발된 RT 분석틀을 이용한 거시적인 분석과 함께 지식신념틀을 이용하여 미시적인 분석을 바탕으로 7권의 융합형 과학교과서의 ‘우주의 기원’ 단원을 분석하였다. 해당단원에 대한 분석결과, 7종의 교과서 중 1권은 교과서의 소재에 관한 과학의 맥락을 이해하기 위해 다양한 지식을 사용하고 있었다. 또한 이 1권의 교과서만이 반성적(해석학적) 유형으로 기술되었고 6종의 교과서는 도구적 유형으로 기술되었다. 따라서 분석 대상이 되었던 단원에서는 융합형 과학의 취지가 잘 반영되지 못한 것으로 보인다. 또한 예비교사들 또한 RT 분석틀을 이용하여 우주의 기원 단원을 분석해 봄으로써 예비교사들도 RT 분석틀을 이해하고 실제 융합형 과학교과서를 분석할 수 있는지를 확인하였다. 더불어 RT 분석틀을 이용하여 분석하는 과정이 예비교사들에게 어떤 영향을 미치고 있는지를 살펴보았다. 분석결과, 예비교사들도 RT 분석틀을 이해하고 분석이 가능함을 보았으며, 분석과정에서 예비교사로써 과학 또는 과학교육에 대하여 반성적으로 사고하는 것을 볼 수 있었다.

중학교 1학년 과학 교과서 지구과학 영역에 나타난 과학적 모델 분석

배근애 한국교원대학교 교육대학원 2011 국내석사

이 연구의 목적은 2007년 개정 교육과정 중학교 1학년 과학 교과서 지구과학 영역에 나타난 과학적 모델을 분석하여 각 교과서에서 과학적 모델의 유형별 반영 비율 및 활용 정도를 제공하고, 일선 학교에서 선택한 교과서의 과학적 모델을 상호․보완해주는 보충 학습 자료의 개발에 실질적인 도움을 제공하고자 하는 것이다. 연구를 위하여 중학교 1학년 과학 교과서 9종의 지구과학 영역에 나타난 과학적 모델을 표상 매체, 표상 방법, 모델의 가동성이라는 세 가지 차원에서 검토할 수 있도록 개발된 분류틀을 사용하여 분류한 후 지구과학 영역에 나타난 과학적 모델과 교과서 출판사별 과학적 모델의 두 측면에서 유형별 반영 비율, 다양한 활용, 반영 횟수를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 영역에 나타난 과학적 모델을 단원별로 나누어 비교 분석하였다. ‘지각의 물질과 변화’ 단원에서는 166개의 과학적 모델이 수록되었고, 11가지 유형의 과학적 모델이 사용되었다. ‘지각 변동과 판 구조론’ 단원에서는 308개의 과학적 모델이 수록되었고, 12가지 유형의 과학적 모델이 사용되었다. 세 가지 차원에서는 두 단원 모두 각 차원마다 평면적 그림 모델, 모상 모델, 정적 모델이 가장 많이 사용되었다. 둘째, 교과서 출판사별로 과학적 모델의 유형 및 반영 정도를 비교 분석하였다. ‘지각의 물질과 변화’ 단원에서 가장 많은 모델을 사용한 교과서는 22개를 수록한 F 교과서였으며, 다양한 유형의 모델을 사용한 교과서는 11가지 유형을 수록한 B, C, D, F, G 교과서였다. ‘지각 변동과 판 구조론’에서 가장 많은 모델과 다양한 유형의 모델을 사용한 교과서는 46개의 모델과 12가지 유형을 수록한 I 교과서로 동일하였다. 교과서 전체에 나타난 과학적 모델의 수는 I 교과서가 66개로 가장 많았으며, 다양한 유형의 모델을 고르게 사용한 교과서는 단원별 각각 11가지 유형을 수록한 C 교과서였다. 또한, 다양성이 가장 부족한 교과서는 단원별 각각 9가지 유형을 수록한 H 교과서였다. 과학적 모델의 유형별 반영 비율은 모든 교과서에서 단원에 상관없이 각 차원에서 평면적 그림 모델, 모상 모델, 정적 모델이 가장 많은 빈도수를 차지하였다. 이러한 연구 결과로 볼 때, 교과서에 등장하는 과학적 모델의 수에는 한계가 있고, 다양한 유형이 사용되고는 있지만 교과서마다 부족한 부분들이 있음을 알 수 있다. 교과서는 그 특성상 포함할 수 있는 내용에 한계가 있기 때문에 부족한 점을 보완하기 위해서는 교과서 외에 다양한 학습 자료가 필요하다고 생각한다. 그리고 이러한 자료의 제공은 학교 현장에서 주로 교사들에 의해 이루어지므로 그들의 역할이 중요하다고 생각한다. 따라서 과학적 모델을 기반으로 하는 효과적인 교수-학습을 위해서는 과학적 모델에 대한 개념과 중요성에 대한 교사들의 인식이 필요하므로 이에 대해 연구해 볼 필요가 있다. 또한, 이 연구는 중학교 1학년 과학 교과서 지구과학 영역의 지질학 분야의 내용만 포함하고 있기 때문에, 대기․해양, 천문 분야나 물리, 화학, 생물 영역의 과학적 모델 분석에 대한 연구가 계속되어 과학적 모델을 활용한 교수-학습의 기초 자료로 제공되어야 할 것이다.

한국과 중국의 초등과학 교육과정 및 교과서 비교

이진하 경인교육대학교 2017 국내석사

본 연구의 목적은 우리나라와 중국의 초등과학 교육과정 및 교과서 비교분석을 통해 우주과학, 화학, 컴퓨터과학 등 여러 분야에서 놀랄만한 성과를 보이고 있는 중국의 초등 과학교육이 어느 수준에 와있는지 알아보고, 우리나라 초등과학 교육과정에 실질적이고도 유용한 시사점을 얻고자 함이다. 이를 위해 중국 초등과학 교육과정의 강령적인 문헌인 <초등과학과정표준> 문서와 중국 초등학교에서 가장 많이 사용하는 교육과학출판사의 과학교과서 8권, 우리나라의 2009개정 초등 과학과 교육과정과 과학 교과서를 분석대상으로 하였으며 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 두 나라 교육과정의 형식 체계, 내용 체계 및 과학 교과 목표의 차이점을 교육과정 문서의 직접 비교를 통해 분석하였다. 교육과정의 구성 체계는 교육과정의 성질, 교육목표, 내용 체계, 교수학습 방법, 평가의 순으로 이루어져 양국이 비슷한 형식으로 이루어져 있었고, 목표는 기초 과학 지식을 습득하고, 과학 탐구의 기본 과정과 방법을 이해하며, 과학과 사회의 지속 가능한 발전의 관계를 이해하고, 과학에 흥미를 갖도록 하는 부분이 양국 공통적이었다. 영역별 구성에서는 우리나라는 4영역이 모두 고르게 구성된 반면 중국은 에너지, 물질, 생명과학, 지구과학, 기술영역 순으로 구성 비율이 차이가 나서 균등배분을 의도하지 않았음을 알 수 있었다. 둘째, TIMSS 2015의 과학 성취도 평가틀로 두 나라 초등학교 과학교과서의 내용 요소의 차이점을 비교분석한 결과 4학년 수준에서는 생명과학, 물상과학, 지구과학 모두 중국이 한국보다 TIMSS 2015의 평가목표 항목을 더 많이 다루어지고 있었다. 전체적으로 한국보다 중국이 TIMSS 평가목표수 66개중 8개의 평가목표를 더 많이 다루고 있었으며 비율로는 12.1% 중국이 더 높았다. 8학년 수준에서도 4개 영역 중 3개 영역에서 중국이 한국보다 많은 수의 평가목표를 교과서에서 다루고 있었다. TIMSS 2015 평가틀에 해당하는 평가목표가 양국 교과서에 어떤 수준으로 다루어지고 있는지를 적합한 수준과 미흡한 수준 두 가지로 분석한 결과는 4학년 수준에서 적합한 수준으로 다루어지는 항목이 생명과학, 물상과학, 지구과학 세 영역 모두 중국 교과서가 더 많았다. 8학년 수준에서는 화학영역을 제외한 생명과학, 물리, 지구과학 세 영역에서 중국 교과서가 TIMSS 2015 평가목표에 해당하는 항목이 더 적합하게 다루어지고 있음을 알 수 있다. TIMSS 2015 평가목표에 근거한 내용요소 비교결과를 통해 중국의 교과서가 한국보다 내용을 더 넓게 다루고 있음을 알게 되었다면, TIMSS 2015 평가목표에 근거한 내용요소 수준의 비교를 통해 교과서의 내용이 한국보다 중국교과서에서 심도 있게 다루어지고, 난이도도 높음을 알 수 있다. 셋째, 한국과 중국의 초등학교 과학 교과서의 탐구활동을 비교분석한 결과 탐구유형은 두 나라 모두 해보기를 강조하고 있었고, 생각하기, 실험하기 순이었다. 이는 양국 모두 구체적 조작기인 학생들의 특성을 고려해 직접 안내과정에 따라 해볼 수 있는 해보기에 많은 비중을 두었음을 알 수 있었다. 탐구 활동 수가 중국 515개, 한국 395개로 중국이 한국보다 120개 더 많았는데 이는 중국 대부분의 초등학교에서 과학교과 주당 시수가 2시간임을 고려할 때 단위 시간당 학습량이 한국에 비해 많음을 알 수 있다. 탐구과정을 분석한 결과는 한국은 기초탐구 93.4%, 통합탐구 6.6%로 기초탐구가 대부분을 차지하지만, 중국은 기초탐구 72.1%, 통합탐구 27.9%로 통합탐구의 비율이 한국보다 21.3% 높음을 알 수 있다. 통합 탐구 과정을 구성하는 요소의 빈도를 비교해 보면 한국보다 중국이 모든 항목에서 월등히 높은 것을 확인 할 수 있다.

고등학교 과학교과서와 수학능력시험문항의 탐구영역 분석 : 물리영역을 중심으로

문지현 단국대학교 2006 국내석사

많은 정보와 지식을 소유하게 되고 발전시켜나가며 사회를 변화시켜나가고 있는 사회를 유지하고 이끌어 나가기 위해서는 무조건적 지식의 전달과 수용이 아닌 스스로 새로운 지식을 창출해내는 지식생산 능력 계발이 강조되고 있으며 이를 위한 방법 중 탐구능력의 신장은 어느 때 보다 강조 되고 있다. 전통적인 과학교육에서는 과학을 하는 방법보다 과학지식을 중요시하였으나 탐구적 과학교육에서는 과학지식이 얻어지기까지의 과정, 즉 과학을 하는 방법을 더욱 중요시하고 있다. 7차 교육과정에서 탐구영역의 틀을 제시하고 중요성을 강조하고 있는 만큼 탐구적 과학교육의 목표를 달성하는데 가장 중요한 기본 요소는 탐구활동을 포함하고 있는 교과서를 들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고등학교 과학교과 과정 중에서 물리영역으로 한정하고 10학년 과학 에너지단원, 물리Ⅰ, 물리Ⅱ의 교과서 내 탐구활동에 대한 탐구영역을 분석하고 대학수학능력시험 물리문항에 대한 탐구 영역을 분석하여 비교하고 분석내용을 바탕으로 물리교과의 탐구영역과 대학수학능력시험 물리 문항의 관련성을 알아보고자 한다. 고등학교 과학 교과서의 탐구 활동의 주제를 출판사별로 정리하여 교과서에 표기된 탐구 기능 요소만을 가지고 그 빈도를 조사하고 실험에 대한 빈도와 비율을 분석하였다. 또한, 과학 교과서는 각 3종을 선별하여 탐구 과정 기능과 탐구 활동 기능으로 나누어 조사하였고 대학수학능력시험 물리 문항은 탐구 과정기능에 대한 탐구기능요소만 조사하여 탐구 기능요소의 출현 빈도를 각각 비교 분석하여 대학 수학능력시험에 교과서의 탐구 기능 요소들이 어느 정도 반영되어 있는가를 분석하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서에 표기된 탐구 기능요소로만 실험에 대해 출판사별로 비교해 보면 탐구활동은 많지만 실험에 대해서는 많지 않은 것으로 나타났다. 둘째, 교과서에 표기된 것과 그렇지 않은 것을 모두 조사하여 비교해보면 선별된 과학교과서 모두 기초과정에서 관찰의 빈도가 높고 통합과정에서 자료해석의 빈도가 높으며 탐구활동에서 토의의 빈도가 높게 나타났다. 통합탐구에서는 자료해석의 빈도가 월등히 높은 것으로 나타났고 탐구활동에서는 토의의 빈도가 높게 나타났으며 견학과 과제 연구는 나타나지 않았다. 셋째, 대학수학능력시험 물리 문항은 기초과정에서 예상과 추리가 가장 빈도가 높았고 통합과정에서 대부분의 탐구 기능 요소가 적용되었지만 자료해석과의 빈도 차이가 크게 나는 것을 볼 수 있다. 넷째, 과학교과서에서는 관찰이나 측정을 강조하고 있는 반면, 대학수학능력시험에서는 예상이나 추리가 많이 적용되었다. 그렇지만 통합과정에서 자료해석은 과학교과서와 대학수학능력시험 물리 문항에서 가장 많이 적용되었다. 따라서 본 연구에서 분석한 결과로 탐구 기능 요소가 교과서에 좀 더 다양하게 적용되어 대학수학능력시험의 문제 출제에도 여러 가지 탐구 기능 요소들을 반영 되었으면 하는 것이다. 또한, 교과서는 탐구 활동에 대해 꼭 해야 하는 탐구 활동을 정해주는 것과 같이 항목을 정하는 등 탐구 활동 수의 차이가 교과서간에 크게 나지 않도록 방법을 모색해야 할 것이다.

Klopfer의 교육목표 분류에 의한 제7차 교육과정의 중학교 3학년 과학교과서 물리단원 분석

윤영미 한국교원대학교 교육대학원 2010 국내석사

The purpose of this study lies in examining to what degree contents and questions of science textbooks used for third grade of middle school developed under education goals of the 7th Curriculum meet the education goals, with the aim of making sure that contents and questions of science textbooks developed under the 7th Curriculum meet the education goals. To this end, Klopfer’s education goal classification system covering students’ experimental skills, attitude about science, and behaviors in the ‘orientation’ area relative to science, which are particularly emphasized was used to analyze behaviors to be obtained by students and assess to what degree they meet the education goals under the 7th Curriculum. The findings from the study revealed that Physics unit of third grade of middle school under the 7th Curriculum contained knowledge and understanding (A.0) at 65% and scientific research process(B.0~E.0) at 26.3%, which shows that attitude and interest (H.0) was 0.1% and orientation (I.0) was 1,2%; that is, the goal of ‘helping students have interest in and curiosity about natural phenomenon and things’ was not effectively delivered, while meeting the goals of ‘helping students gain an understanding of knowledge system of science and learn ways of doing research’ to some degree. This implies that education goals under the 7th Curriculum have not been fully reflected in the textbooks. In addition, most questions in the textbooks are divided largely into knowledge and understanding (A.0) and application of scientific knowledge and methods (F.0), which means that the textbooks meet the 7th Curriculum education goals as well as behaviors required by the contents of the textbooks to a low degree. 본 연구의 목적은 제7차 교육과정의 교육목표에 의해 개발되어 사용되어지는 중학교 3학년 과학교과서의 내용과 문제가 교육과정 교육목표와 어느 정도 부합되고 있는지를 확인하는데 있다. 이를 통해 7차 개정 교육과정에 의해 개발되는 교과서는 내용은 물론 수록되는 문제가 교육목표에 부합되도록 제작하고자 하였다. 이를 위해 과학교과에서 특히 강조되는 학생들의 실험수행 기능, 과학에 대한 태도 및 과학에 관련된 ‘Orientation(지향)’영역의 행동들을 포함하고 있는 Klopfer의 교육목표 분류체계를 이용하여 교과서 내용과 문제를 학생들이 습득해야할 행동적인 면을 분석하여 이미 분석되어 있는 제7차 교육과정의 교육목표와 어느 정도 부합되는지 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 제7차 교육과정의 중학교 3학년 과학교과서의 물리 단원은 지식과 이해(A.0)가 65%, 과학적 탐구과정(B.0~E.0)은 26.3%로 이는 ‘과학의 지식 체계를 이해하며, 탐구방법을 습득’한다는 것에는 어느 정도 부합되지만, 태도와 흥미(H.0)는 0.1%, 지향(I.0)은 1,2%로 ‘자연현상과 사물에 대하여 흥미와 호기심을 가지고, 올바른 자연관을 갖는다.’라는 과학과 교육목표가 잘 제시되지 않음을 알 수 있다. 이것은 제7차 과학과 교육과정 교육목표가 지식과 이해, 과학적 탐구과정은 교과서 내용에 충분히 반영되었지만 태도와 흥미, 지향은 충분히 반영하지 못하고 있음을 나타낸다. 그리고 교과서에 수록된 문제는 대부분 지식과 이해(A.0)와 과학지식과 방법의 적용(F.0)으로 양분화 되어 있어, 제7차 교육과정의 교육목표는 물론 교과서의 내용에서 요구하는 행동적인 면이 부합되는 정도가 낮음을 알 수 있다.