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.

초등과학 영재교육 담당 교사의 영재교육 프로그램에 대한 인식 조사

김지현 한국교원대학교 교육대학원 2011 국내석사

이 연구는 초등과학 영재교육 담당 교사의 영재교육 프로그램에 대한 인식을 조사하여 분석함으로써, 초등과학 영재교육의 개선을 위한 지원 체제 구축에 필요한 기초 자료를 제공하고, 초등과학 영재교육 담당 교사 교육의 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해 영재교육 전문가와의 면담 및 문헌연구를 통해 설문지를 작성하였고 작성된 설문지를 연구 대상에게 배포한 뒤 수거하여 결과를 정리하고 분석하였다. 연구 대상은 경기도 지역 초등과학 영재교육 담당교사 31명을 대상으로 하였다. 연구 결과 첫째, 초등과학 영재교육 담당 교사의 영재교육 프로그램에 대한 인식 실태를 파악할 수 있었다. 초등과학 영재교육 담당 교사들은 영재의 특성에 알맞은 교수전략을 사용하여, 다양한 영역의 프로그램을 지도할 필요성을 인식하고 있었다. 그리고 실제 사용하거나 계획 시 참고하는 프로그램은 KEDI에서 보급한 프로그램의 활용도가 높았다. 또, 프로그램 계열의 기준으로는 주로 탐구과정의 수준을 기준으로 삼고 있었다. 둘째, 초등과학 영재교육 개선을 위한 지원체제 구축에 필요한 기초자료를 제공할 수 있었다. 영재교육의 연계성, 체계성, 일관성, 효율성, 효과성 등을 위하여 국가수준의 영재교육과정 제시에 대해 제고할 필요가 있으며, 반면에 개별 영재교육기관의 자율성을 확보하고, 영재교육대상자의 수준에 따른 개별화 교육 방안을 마련할 필요가 있음을 알 수 있었다. 또, 영재교육 프로그램이 실행되기까지의 업무 처리 절차를 간소화하고, 인력 등의 행정 지원이 필요하며, 타당성 있는 영재선발제도를 수립하고 정착시켜야 함을 알 수 있었다. 셋째, 초등과학 영재교육 담당 교사 교육에 시사점을 제공할 수 있었다. 초등과학 영재교육 담당 교사들에게 영재교육과정에 대한 체계적인 연수를 실시할 필요가 있으며, 교사 스스로가 영재교육 프로그램을 개발하고, 탐구능력을 지도할 수 있도록 하는 교수 내용을 교사 연수에 반영할 필요가 있었다. 연구 결과로부터, 초등과학 영재교육 담당 교사들에게 영재교육과정에 대한 체계적이고 전문적인 연수가 실시될 필요성, 국가수준의 영재교육과정 제시에 대하여 제고할 필요성, 초등과학 영재교육 담당 교사들이 영재교육 프로그램을 계획․실행하는 과정 내의 지원 확대의 필요성을 도출해 낼 수 있었다.

거꾸로 수업의 효율적인 적용을 위한 ALP 모형 개발

하지훈 경인교육대학교 2017 국내박사

사회 변화에 따라 새로운 교육목표가 등장하며, 이를 효과적으로 도달하기 위한 대안적인 교육 방법 역시 제시된다. 하지만 새로운 대안적인 교육 방법의 적용에는 기존 방법에서 나타나지 않은 여러 가지 장애물이 있을 수 있다. 최근 기존 교육목표에는 등장하지 않았던 의사소통능력 등이 포함된 핵심역량이라는 새로운 교육목표의 등장과 이를 효과적으로 향상 시킬 수 있을 것으로 기대되는 거꾸로 수업의 경우가 그러하다. 이러한 문제 인식 속에서 본 연구 목적은 거꾸로 수업의 특징과 한계 등을 분석하여 이를 교실에 효과적으로 적용할 수 있는 ALP 모형을 개발하고 이를 적용한 프로그램의 효과를 확인하는 것이다. 이를 위해 ADDIE 모형에 따라 연구를 진행하였다. 우선 거꾸로 수업의 적용에 장애가 되는 요소를 파악하고자 거꾸로 수업의 경험이 있는 교사와 학생을 대상으로 면담을 진행하고 이를 분석하는 연구를 진행하였다. 이후 거꾸로 수업의 효율적인 적용을 위한 새로운 모형을 개발하기 위해 거꾸로 수업의 어려움 분석을 통해 얻은 정보를 통해 새로운 모형에 반영할 요소를 추출하였다. 이를 바탕으로 새로운 모형에 적용한 구성 요소를 선정하고 이를 배치하여 ALP 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 효과를 살피기 위해 ALP 모형이 적용된 초등학교 과학 수업 프로그램을 개발하고 이를 교실 수업에 전개하였다. 검사는 핵심역량 중 거꾸로 수업을 통해 기대되는 효과 중 하나로 제시되면서 2015개정 교육과정에서 새롭게 교육목표로 등장한 의사소통능력에 대한 검사와 2015개정 이전부터 과학과의 교육목표로 제시되어온 과학적 사고력과 탐구 능력에 대해 진행하였고, 추가로 ALP 모형을 적용한 수업에 대한 학생 만족도 조사와 면담도 함께 실시하여 효과에 대한 정확한 해석을 위한 정보를 얻고자 하였다. 위의 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다. 거꾸로 수업의 어려움을 분석을 통해 수업 자료 제작에 대한 교사의 어려움과 과제로 인식되는 사전 학습 등 거꾸로 수업의 다양한 문제점을 확인할 수 있었다. 분석된 정보를 바탕으로 새로운 모형에 고려해야할 사항에 대해 정리를 하였고 이를 통해 요약 강의, 갭(gap) 이용 추가 학습, 학생 중심 학습으로 이루어지는 ALP 모형을 개발할 수 있었다. 개발된 ALP 모형의 효과를 확인하기 위해 초등학교 과학 교과 단원에 대한 분석 및 재구성을 실시하였고, 이를 통해 ALP 모형 적용 초등 과학 프로그램을 개발할 수 있었다. 그리고 개발된 프로그램을 실제 수업에 투입하여 오래 전부터 과학과의 주요 목표 중 하나인 사고력과 탐구 능력을 포함하여 최근 핵심역량으로서 그 중요성이 더욱 강조되고 있는 의사소통능력의 측면에서 그 효과를 검증하였다. 그 결과, 과학적 사고력과 과학적 탐구 능력에서의 뚜렷한 효과를 보이지 않았으나, 과학적 의사소통능력의 경우 ALP 모형의 적용 효과를 확인할 수 있었다. 과학적 사고력과 과학적 탐구 능력의 총점 평균의 향상에 대한 집단 간 차이가 없었다. 그러나 면담과 인식 조사를 통해 탐구 능력과 관련한 정의적 측면의 효과에 대한 가능성을 보여주었다. 특히 학생들은 스스로 탐구하는 활동이 주어진다는 것과 이를 위한 시간이 보다 확보된다는 점에 대해 만족하고 있음을 알 수 있었다. 과학적 의사소통능력의 경우, 하위 요소인 표와 그림에서 효과를 확인하였는데, 이는 글이나 수와 같이 인지양식 측면에서 읽기 형태 중심의 의사소통능력보다는 표와 그림과 같은 시각적 형태 중심의 의사소통능력 향상에 효과가 있다고 할 수 있다. 유형에서는 주장형과 그 하위 요소인 정당화에서 효과가 있었고, 이는 ALP 모형의 적용이 학생들에게 기존 수업보다 많은 의사소통 기회를 제공했기 때문이라고 볼 수 있다.

도 교육청 초등과학영재교육 프로그램분석

최문희 한국교원대학교 교육대학원 2011 국내석사

이 연구의 목적은 K도에서 개발하여 사용하고 있는 초등 과학영재교육 프로그램을 분석하여 영재 교육의 목적에 부합한 프로그램인지 평가하여 프로그램의 개선 방향 및 질적 향상을 도모하는 데 있다. 이 연구에서는 K도에서 개발하여 사용하고 있는 초등 과학영재교육 프로그램 20개를 대상으로 하였으며 김성원과 허명(2005)의 영재교육 표준안을 5차에 걸쳐 수정ㆍ보완하여 프로그램의 목표, 프로그램의 내용, 과학적 탐구 과정의 종류, 교수 학습 방법, 그리고 평가 영역으로 나누어 분석하였다. K도에서 개발하여 사용하고 있는 초등 과학영재교육 프로그램에는 미래의 지식기반 사회에서 가장 요구되는 기능 중 하나인 창의적 사고 능력의 향상을 위한 발산적 사고는 적절하게 고려하고 있으나 수렴적 사고, 연관적 사고를 촉진 시킬 수 있는 내용은 부족하였다. 또한 의사소통 능력을 향상시키는 내용이 우수하였지만 과학의 본성을 탐구할 수 있는 기회가 주어지지 않은 점은 미흡하였다. 또 K도에서 개발하여 사용하고 있는 초등 과학영재교육 프로그램은 심화교육으로 영재의 특성을 잘 살린 프로그램이 많았으나 진로에 대한 소개가 부족하였다. 50%의 프로그램에서 목표에 부합되는 평가를 실시하고 있었으며 대부분이 수행평가이었다. 그리고 12개의 프로그램에서만 산출물에 대한 평가가 이루어졌으며, 그 중에서 9개의 프로그램에서 실생활 및 학생들과 관련이 있는 문제를 다루고 있었다.

메이키메이키를 활용한 인공지능 기반의 초등과학 교육프로그램 : -‘전기의 이용’ 단원을 중심으로-

강하라 서울교육대학교 교육전문대학원 2024 국내석사

This study was conducted to develop an artificial intelligence-based elementary science education program using Makeymakey and to investigate the impact of the developed program on elementary school students' science academic emotions. For this purpose, content elements that can be used for AI-based science education were selected based on the 2015 elementary school curriculum and AI education literature developed by the Ministry of Education and the Korea Foundation for the Advacement of Science & Creativity, and a program worth 5 sessions (10 lessons) was developed by reorganizing the 6th grade science 'Use of Electricity' unit. The subjects of the study were two 6th grade classes at S Elementary School in Seoul, Korea, and the effectiveness was analyzed by dividing them into an experimental group and a control group using a nonequivalent control group design. The experimental group applied the educational program developed in this study, and the control group applied a science textbook for comparison. To examine the changes in science academic emotions before and after the program, a science academic emotions questionnaire consisting of seven areas (positive emotions(enjoyment, interest, satisfaction), embarrassment, dissatisfaction, anxiety, anger, boredem and annoyance) was used. In addition, student interviews were conducted to analyze the results of the study quantitatively and qualitatively, and the results of the study are as follows. First, It developed an AI-based elementary science education program using the Makeymakey. The program reorganized the contents of the 6th grade 'Use of Electricity' unit and consisted of a total of 5 sessions (10 lessons). Second, it was found that the AI-based elementary science education program using Makeymakey improved elementary school students' science academic emotions compared to traditional science classes based on science textbooks. The experimental group showed statistically significant improvements in science academic emotions in 6 of the 7 domains after the program compared to before the program. In contrast, the control group, which received traditional science textbook instruction, showed improvement in science academic emotions in 2 of the seven seas domains. The comparison of statistical scores between the experimental and control groups showed that the experimental group scored significantly better than the control group in 3 subdomains: positive emotions (enjoyment, interest, satisfaction), boredom, and dissatisfaction. In addition, the analysis of student interviews provided supporting evidence for the quantitative results, showing that students' interest in science and interest in artificial intelligence increased after the "Uses of Electricity" unit. Based on the above research results, the AI-based elementary science education program using Makeymakey can improve elementary school students' science academic emotions, and this study is expected to be used as an example of using AI in science curriculum in the future. Key Words : Artificial intelligence education, MakeyMakey, Science academic emotion scale, Science educaion, Use of Electricity 이 연구는 메이키메이키를 활용한 인공지능 기반의 초등과학 교육프로그램 을 개발하고, 개발한 프로그램이 초등학생의 과학 학습정서에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 이를 위해 2015 초등학교 교육과정과 교육부와 한국과학창의재단이 개발한 인공지능 교육 문헌자료를 토대로 인공지능 기반 의 과학 교육이 가능한 내용 요소를 선정하였으며, 6학년 과학 ‘전기의 이용’ 단원을 재구성하여 5회기(10차시) 분량의 프로그램을 개발하였다. 연구 대상은 서울특별시에 위치한 S초등학교 6학년 2개 학급이며 비동일 통제집단 설계 방식을 이용하여 실험집단과 통제집단으로 나누어 효과성을 분석하였다. 실험집단은 이 연구에서 개발한 교육프로그램을 적용하였고, 통 제집단은 과학 교과서에 의한 수업을 적용하여 비교하였다. 프로그램 적용 전후 과학 학습정서의 변화를 알아보기 위해 총 7개 영역(긍정정서(즐거움, 흥미, 만족), 부끄러움, 불만, 불안, 분노, 귀찮음, 지루함)의 검사문항으로 구 성된 과학 학습정서 검사지를 활용하였다. 또한 학생 면담을 추가로 실시하 여 양적·질적으로 연구 결과를 분석하였으며, 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 메이키메이키 교구를 활용한 인공지능 기반의 초등과학 교육프로그램 을 개발하였다. 교육프로그램은 초등학교 6학년 ‘전기의 이용’ 단원의 내용을 재구성하였으며 총 5회기(10차시) 분량으로 구성하였다. 둘째, 메이키메이키를 활용한 인공지능 기반의 초등과학 교육프로그램은 과 학 교과서에 기반한 전통적 방식의 과학 수업보다 초등학생의 과학 학습정서 를 개선시키는 것을 알 수 있었다. 실험집단은 프로그램을 적용하기 전에 비 해 프로그램 적용 후 과학 학습정서가 7개 영역 중 6개에서 통계적으로 유의 하게 개선됨을 보였다. 반면 전통적인 과학 교과서 수업을 실시한 통제집단 은 7개 영역 중 2개 영역에서 과학 학습정서가 개선되었다. 실험집단과 통계 집단 사이의 통계 점수를 비교한 결과는 실험집단이 통계집단보다 3개의 하 위영역(긍정정서(즐거움, 흥미, 만족), 지루함, 불만)에서 유의미하게 점수가 개선된 것을 확인할 수 있었다. 또한 학생 면담 분석을 통해 정량적 결과에 대한 근거를 뒷받침하는 답변을 발견할 수 있었으며 학생의 ‘전기의 이용’단 원에 대한 과학 흥미와 인공지능에 대한 관심이 증가했음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과를 토대로 메이키메이키를 활용한 인공지능 기반의 초등 과학 교육프로그램은 초등학생의 과학 학습정서를 개선할 수 있으며 본 연구 는 앞으로 과학 교과에서 인공지능을 활용한 예시 자료로 활용될 수 있을 것 으로 기대된다. 주요어: 인공지능 교육, 메이키메이키, 전기의 이용, 과학 학습정서, 초등과학교육

초등 과학 중심의 STEAM 교육 연구 동향 분석

정하연 경인교육대학교 교육전문대학원 2025 국내석사

초등 과학 중심의 STEAM 교육 연구 동향 분석 정 하 연 경인교육대학교 교육전문대학원 과학교육전공 21세기 들어 빠르게 변화하는 사회와 과학기술의 발전 속에서 융합적 사 고와 창의적 문제 해결 능력은 필수적인 역량으로 자리 잡았다. 이에 따라 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Arts), 수학 (Mathematics)을 통합한 STEAM 교육은 다양한 학문적 배경을 융합하여 창의적 사고를 배양하는 교육 방안으로 주목받고 있다. 특히 초등학교는 학 생들의 과학적 탐구 능력과 창의성이 발달하는 중요한 시기이며, STEAM 교육은 이를 지원하기 위한 핵심 교육 방법으로 자리 잡았다. 본 연구는 초 등 과학교육을 중심으로 STEAM 교육 관련 연구의 동향을 분석하고, 연구 들이 어떻게 발전해 왔으며 그 특징이 무엇인지를 파악하여 STEAM 교육 의 향후 방향을 제시하고자 한다. 본 연구는 2011년부터 2023년까지 국내 학술지에 게재된 ‘초등 과학 중심 의 STEAM 교육’ 관련 논문을 대상으로 연구 동향을 분석하였다. 분석 대 상으로는 총 117편의 논문을 선정하였으며, 연구 논문은 발행 연도, 연구 대 상, 연구 주제를 기준으로 분류하였고, STEAM 프로그램을 개발하는 연구 논문은 프로그램 내 과학 내용 요소, 프로그램 주제, 디지털 도구, 프로그램 및 교수·학습 모형, 교육 효과성을 기준으로 분류하였다. 연구 결과, 2011년을 기점으로 STEAM 교육 관련 논문이 급격히 증가하 였으며, 특히 2013년에 가장 많은 논문이 발표되었다. 연구 대상은 주로 초 등학생을 중심으로 이루어졌으며, 프로그램 개발과 효과성 분석을 다룬 연 구가 전체 논문의 다수를 차지하였다. 연구 주제에 있어서는 ‘물질’, ‘지구와 우주’, ‘과학과 사회’ 영역 등 다양한 과학적 주제가 STEAM 프로그램에 적 용되었다. STEAM 교육에서 디지털 도구를 활용하고 있다는 점도 주목할 만하다. 연구 초기에는 과학 실험 중심의 프로그램이 주를 이루었으나, 최근에는 코 딩, 로봇 제작, 증강현실 등 다양한 주제의 프로그램이 개발되고 있다. 이러 한 프로그램들은 학생들의 과학적 호기심을 자극하고 창의적 문제 해결 능 력을 향상시키는 데에 기여하고 있다. 또한, STEAM 교육은 창의성, 문제 해결 능력, 협동심 등의 학습자 역량을 배양하는 데 효과적이라는 연구 결 과가 다수 도출되었다. 본 연구는 초등학교 과학교육에서 STEAM 교육이 어떻게 발전해 왔는지 를 체계적으로 분석하였다. 이 연구는 STEAM 교육이 교육 현장에서 실질 적으로 어떠한 영향을 미치고 있으며, 향후 STEAM 교육 프로그램 개발의 방향성을 제시하는 데 기여할 수 있을 것이다. 향후 연구에서는 다양한 교 육 현장에서 적용할 수 있는 STEAM 교육 프로그램 개발과 그 효과에 대 한 심층적인 연구가 필요하다. 또한, 초등학교를 비롯한 다양한 교육 단계에 서 STEAM 교육이 어떻게 적용되고 있는지에 대한 연구가 추가적으로 진 행될 필요가 있다. 주제어: STEAM, 융합인재교육, 융합교육, 초등과학교육, 연구 동향

초등과학교육 학회지의 과학교육 및 STEAM 교육 연구동향 분석

박혜수 진주교육대학교 교육대학원 2017 국내석사

이 연구는 초등과학교육의 전체적인 최근 동향과 STEAM 교육의 연구동향 이 주로 어떤 방향으로 이루어졌는지 파악하기 위하여 2011년부터 2016년까지 발간된 초등과학교육학회지를 대상으로 하여 연구 동향을 분석하였다. 이를 통해 최근 초등과학교육 및 STEAM 교육의 연구 실태를 파악하고 향후 연구 방향을 설정하기 위한 정보를 얻고자 하였다. 이러한 연구 목적의 달성을 위한 연구 내용은 다음과 같다. 첫째, 최근 6년간의 초등 과학교육 동향을 분석한다 둘째, 최근 6년간의 초등 과학교육 연구에서 STEAM 교육이 어떠한 방식으 로 이루어졌는지 분석한다. 셋째, 앞으로의 초등 과학교육 및 STEAM 교육 연구의 방향을 시사한다. 이번 연구에서는 한국초등과학교육학회에서 발간하는 2011년부터 2016년도 까지의 ‘초등과학교육’ 학회지에 게재된 논문을 대상으로 선정하였다. 대상, 관 련 분야, 연구 영역, 연구 방법의 4개 기준을 선정 후 각 기준별로 세부 분류 하여 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 최근 6년 간 발행된 초등과학교육 학회지 분석 결과 학생 대상 연구 에서는 3∼6학년 학생을 대상으로 한 연구가 주를 이루었으며, 1∼2학년이나 학습부진아를 대상으로 한 연구는 그 수가 많지 않았다. 교사 대상 연구에서는 예비 교사와 현직 교사를 대상으로 한 연구가 분류 항목별로 상반된 결과를 보였다. 또한 지도자료 및 교육과정을 연구대상으로 하는 논문의 수는 교육과정 수시 개편의 영향으로 인하여 수가 조금씩 감소하 고 있는 추이를 나타내었다. 과학 교과 관련 분석 결과, 물리, 화학, 생물, 지구과학 영역이 고루 연구되고 있었으며, 타 교과와의 연계 연구도 그 수가 많지는 않으나 꾸준히 논문이 게재 되었다. 연구 영역 관련 분석 결과, 인지적 영역이 가장 많이 연구되었으나 STEAM 연구에서는 정의적 영역이 많이 연구된 것으로 나타났다. 둘째, 최근 6년간의 초등 과학교육 연구에서 STEAM 교육은 2013년 기준으 로 조금씩 감소하는 경향을 보였다. 이는 앞으로의 STEAM 교육을 지속적으로 유지하기 위한 방법의 연구가 필요함을 시사한다. 또한 STEAM 교육의 연구가 다양한 연구 형태로 이루어지고 있지는 않았으며, 주로 실험이나 개발·적용으로 이루어지는 경우가 많음을 알 수 있었다. 셋째, 연구 결과에 따르면 학생을 대상으로 한 연구의 다양화에 초점을 맞 출 필요가 있다. 특히 학습부진아와 초등 1∼2학년을 대상으로 한 연구에 대한 관심이 필요할 것으로 여겨진다. 또한 STEAM 교육에 대한 관심도 2013년 이후 로 감소하는 추세를 보이고 있으므로 이에 대한 대책도 필요할 것으로 보인다.

초등학교 과학 실험 수업에서 실험 안전에 관한 교사와 학생들의 인식과 태도 조사

김미연 한국교원대학교 교육대학원 2009 국내석사

이 연구의 목적은 초등학교 과학 실험 수업에서 실험 안전에 관한 초등학교 교사와 학생들의 인식과 태도를 알아보기 위한 것이다. 연구대상은 H대학교 대학원에서 초등과학교육을 전공하고 있는 초등학교 교사 97명과 J도 H초등학교 4학년 116명, 5학년 116명, 6학년 118명이었다. 실험 수업에서 안전에 대한 교사와 학생들의 인식과 태도를 알아보기 위하여 선행 연구들에서 사용한 조사 문항들을 분석하고 수정․보완하여 교사 설문지와 학생 설문지를 개발하였다. 그리고 초등학교 고학년 학생들이 과학 실험 수업에서 실험 및 안전에 대해 어떤 인식을 가지고 있는지 자세히 알아보고자 심층 면담을 병행하였다. 실험 시 안전과 안전 교육 및 안전 예방 대책에 대한 교사의 인식과 태도 조사 결과, 교사들은 안전 의식과 안전 교육의 필요성은 높게 인식하나 실천 태도는 인식과 차이가 있었다. 이 차이는 초등학교 교사가 과학 수업이나 실험 안전에만 전념할 수 없는 교육현장의 여건과 안전에 관한 폭넓은 지식 및 응급처치에 대해 전문성이 부족하기 때문이다. 그러나 안전 교육과 응급처치 교육에 관한 필요성을 느끼고 참여기회가 있다면 적극 참여하려는 의지는 높게 나타났다. 학생들의 실험 안전에 대한 인식과 태도 조사 결과, 과학 실험 수업시 실험 안전, 안전 교육, 안전 예방 대책에 대한 인식과 실천 태도에 대해서 학년간의 유의한 차이를 보이는 영역이 적었고, 교사의 결과와 유사하게 초등학생들도 실험 안전의 필요성에 대해 높은 인식을 가지고 있었지만 실천태도에서는 적극성을 갖지 못하였다. 또한, 초등학교 과학교과서의 안전교육에 대한 관심도는 학습할 때만 관심이 있다는 반응이 높게 나타났으며, 안전 교육의 기회가 된다면 적극 참여하겠다는 반응이 높았다. 그리고 안전교육 방법에 대한 선호도 조사에서는 체험학습에 의한 방법이 선호도가 높았다. 이상의 연구 결과로부터 교사들이 안전에 관한 전문성을 갖출 수 있는 행정적인 지원과 모든 학생들이 이용할 수 있는 실험실 안전 장비가 마련되어야 한다. 또한 기초교육단계인 초등학교에서 보다 안전 교육에 대한 관심과 중요성을 인식 할 수 있도록 하는 방안이 절실히 요구된다. 그리고 안전에 대한 관심을 가지고 이를 생활화하는 안전교육이 우선되어야 할 것이다.

초등학교 교육과정 변천에 따라 과학교과서에 제시된 현장학습 내용 분석

김재춘 한국교원대학교 대학원 2012 국내석사

이 연구는 초등학교 교육과정 변천에 따라 4차 교육과정에서 2007년 개정 교육과정까지의 초등학교 과학 교과서에 제시된 현장학습 내용을 분석하였다. 초등학교 과학 교과서에 제시된 현장학습 내용을 분석하기 위하여 42권의 초등학교 과학 교과서의 전체 내용을 정리하였고, 이 내용을 바탕으로 교육과정별로 현장학습 내용 및 유형을 분석하였다. 내용 분석에서는 현장학습의 학년별?영역별 제시 빈도를 분석하였고, 유형 분석에서는 초등학교 과학 교과서에 제시된 현장학습을 장소와 목적, 그리고 접근 방식으로 나누어 분석하였다. 분석결과, 4차 교육과정에서 2007년 개정 교육과정까지 초등학교 과학 교과서에 실린 현장학습은 학기당 5.78건이 제시되어 있으며, 6차 교육과정까지 현장학습 제시횟수가 증가하다가 그 후로는 현장학습의 제시횟수가 감소하였다. 또한 학년별로는 균등하게 제시되어 있지 않았다. 영역별로는 지구와 생명 영역에 95.9%가 집중되어 있었다. 현장학습의 장소는 학교 내 환경과 지역 사회의 물적 자원에 한정되어 있었으며, 새로운 과학지식의 습득을 목적으로 하는 현장학습이 주로 이루어졌고, 접근방식에서는 활동위주의 현장학습 보다 새로운 과학지식을 습득하는 접근 방식이 더 많았다. 학생들의 과학에 대한 흥미를 높이고 이러한 흥미를 과학 교과에까지 이어가기 위해서는 초등학교 과학 교과서에 학년별?영역별로 균형 잡힌 현장학습의 내용이 다양하게 제시되어야하며, 장소, 목적, 그리고 접근 방식 등을 고려한 현장학습 유형이 체계적이고 구체적으로 제시되어야 할 것이다.

초등학교 과학 교과서 중 물질 영역의 내용 변천 분석

김숙희 한국교원대학교 대학원 2011 국내석사

이 연구는 교수 요목기에서부터 제 7차 교육과정까지의 초등학교 과학 교과서에서 물질 영역의 내용 변천을 분석하여, 다음 교육과정 개정 과정에 기초 자료를 제공함은 물론 과학 교육 발전에 필요한 시사점을 얻는데 목적이 있다. 이 연구에서는 교수 요목기에서부터 제 7차 교육과정까지의 초등학교 과학 교과서 중 물질 영역의 단원을 대상으로 하여, 교과서에 나타난 단원, 학습주제, 탐구과정을 분석하였다. 분석 방법으로 단원의 변화는 교육과정별로 물질 영역 단원에 어떠한 변화가 있었는지를 비교․분석하였고, 학습주제의 변화는 교육과정에 따라 제시된 물질 단원의 학습주제들을 추출하여 분석표를 만들어 지속․추가․삭제되는 내용을 중심으로 분석하였고, 탐구과정의 분석은 제 7차 교육과정에서 제시한 탐구과정 요소를 기준으로 교육과정별 탐구과정의 종류와 그 빈도수를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 단원의 변화를 분석한 결과, 교육과정이 변하면서 물질 영역을 다루는 학년이 전 학년으로 확대되었고, 다루는 개념 또한 전 학년에 골고루 분포하였다. 또한, 학년에 따른 단원의 구성도 교육과정에 따라 크고 작은 변화를 거쳐 저학년에서는 관찰 가능한 현상을 탐구하도록 하고 학년이 올라감에 따라 미시적인 개념을 다루도록 하였다. 그리고 전 교육과정의 초등학교 과학 교과서 물질 단원으로부터 물질 관련 9가지 소주제 고체, 액체, 기체, 상태변화, 혼합물의 분리, 용해와 용액, 분자, 산․염기 반응, 산화․환원 반응을 추출할 수 있었는데, 제 7차 교육과정에서 ‘분자’단원마저 중학교로 이동함으로써 초등학교에서 다루는 개념들이 물질의 거시적 특징 영역에 치우쳐져 있다. 둘째, 물질 영역 단원을 구성하고 있는 학습주제를 소주제별로 나누어 분석한 결과, 교육과정의 여러 차례 개정이 있었지만 제 3차 교육과정 이후 많은 학습주제들이 큰 변화 없이 지속적으로 다루어졌다. 실생활 관련 소재는 제 5차 교육과정부터 도입되었으며 제 7차 교육과정에서 새로운 소재의 학습주제가 많이 추가되는 경향이 있었다. 셋째, 교과서 물질 단원의 탐구과정을 분석한 결과, 교육과정이 여러 차례 개정되었음에도 교과서에는 여전히 여러 탐구과정 중 관찰을 강조하고 있었다. 반면, 통합탐구과정의 가설설정이나 변인통제, 자료해석과 같은 탐구기능은 낮은 빈도수를 보였다. 그러나 교육과정의 변천에 따라 교과서에서 안내하는 탐구과정 기능의 종류가 다양해지고 있음을 볼 때 교과서의 내용 전개 방식이 문제 해결 중심의 탐구 형태로 나아가고 있다고 할 수 있다. 앞으로 초등학교 과학 교과서의 물질 영역에 좀 더 다양한 영역의 개념이 도입될 수 있도록 보다 의미 있고 흥미로운 소재의 개발과 함께 미래 사회에 능동적으로 대비하기 위한 창의적 사고력을 많이 길러줄 수 있는 방향으로 교과서의 전개 방식이 바뀌어야 할 것이다.