이 연구의 목적은 제7차 교육과정에 따라 편찬된 고등학교 과학 교과서와 차세대 과학 교과서를 STS적 교육내용을 중심으로 비교 분석하기 위한 것이다. STS의 내용들은 Yager의 STS 토픽과 Piel의 기준 그리고 학생들의 SATIS 활동 유형 등에 의해 분석 되었다. 연구결과, 차세대 과학 교과서는 Yager의 기준에 의한 STS 포함 비율은 20.9%로 기존 교과서의 평균인 11.3% 보다 증가한 것으로 나타났다. STS 구성요소 분석 결과 차세대 교과서의 경우 '지역사외와의 관련성'(59%), '과학의 응용성'(18.2%), '실제 문제에 대한 협동 작업'(13.6%) 순이었다. 차세대 과학 교과서는 '지역사회와의 관련성'요소가 기존 과학 교과서 보다 증가하였고 '과학과 관련된 직업에 대한 인식' 요소가 감소한 것이 큰 특징이다. '과학의 다차원성에 대한 인식', '정보의 선택 및 이용에 대한 평가' 등의 요소에 대해서는 차세대 과학 교과서는 포함되지 않은 반면에 기존 과학 교과서의 경우 낮은 비율이지만 어느 정도의 내용을 포함하는 것을 알 수 있다. Piel의 기준에 의한 STS 주제 영역에 관한 비교 분석에서 차세대교과서는 '환경의 질' 문제와 '우주개발과 국방' 문제를 다루고 있는 반면 기존 교과서의 경우 '기술발달의 영향', '천연자원' 등을 다루고 있다. SATIS 교수-학습 활동 영역에서 차세대 과학 교과서의 주된 활동은 '조사 연구', '모의실험', '자료 분석'등이며, 기존 교과서에서는 '역할 놀이', '연구고안', '모의실험'등의 활동은 거의 찾아 볼 수 없다. 따라서 차후 개발될 교과서에서는 '역할 놀이', '연구 고안', '모의실험'등의 활동이 포함되어야 할 것으로 생각된다.

이 연구의 목적은 지구과학1 교과의 지구환경변화 단원의 내용을 다양한 저작도구를 이용하여 동영상, 플래쉬 자료를 활용한 e-learning 교수 학습 자료로 제작하여, 수업에 적용 하였을 때의 결과를 알아 보는데 있다. 강의식 수업과 e-learning 교수 학습 자료를 수업에 적용하여 하였을 때의 교사와 학생의 반응을 사전 사후설문조사를 통해 비교하였다. 그 결과, 교사를 대상으로 한 설문결과를 보면 '인터페이스' '상호작용 '구성체제' '교수의 편의성'과 '자료의 개별 활용'면에서 만족을 보이고 있다. 학생을 대상으로 한 설문결과 사전검사에서는 실험집단과 비교집단 모두 대부분 지질시대 학습내용의 지적인 면과 흥미 면에서 모두 관심을 적게 보였으나, 사후 검사에서는 모두 긍정적인 효과가 있었고 특히 실험집단이 비교집단에 비에 높은 결과를 보였다. 자료의 활용면 에 있어서도 대부분의 학생들이 긍정적인 기대감을 가지고 있다는 것을 알았다. 결과적으로, 개발된 본 e-learning 교수 학습 자료는 수업시간에 활용 하였을 때, 교사와 학생 모두에게 긍정적인 학습효과가 있다고 할 수 있다. 이는 다양한 매체를 활용하여 흥미를 유발하고, 학습 후 바로 테스트가 가능하여 피드백 효과를 높였고, 질문코너가 있어 교사와 학습자간에 실시간 교통함으로 e-learning 교수 학습자료가 갖는 맹점도 보완한 결과라고 볼 수 있다. 그러나, 본 연구는 대상이 특정지역과 성별을 대상으로 하였기 때문에 좀더 폭넓은 대상과 성별에 대한 연구가 필요하며, 교수 학습자료 의 적절한 활용방안과, 이에 대한 구체적인 논의도 필요하다.

이 연구는 영재교육기관의 양적 팽창 중심의 현실 속에서 과학영재들을 위한 교육프로그램의 질 제고를 위해 계획되었다. 저자는 이 글을 통해 과학 영재들에게 적합한 교육프로그램의 하나로 자율탐구활동의 중요성을 제안하고자 한다. 이를 위해 개방형 탐구활동과 비교를 통해 자율탐구활동의 의미를 규정하고, 과학 영재의 교육목적과 관련하여 영재들을 위한 자율탐구활동의 중요성을 제시하였다. 이를 통해, 과학 영재들을 위한 교육이 기존 프로그램의 답습에서 벗어나 영재들의 독립성, 창의성, 자율성을 향상시킬 수 있는 교육프로그램 개발의 필요성을 강조하고자 하였다.

이 연구의 목적은 STS 과학교육에 대한 국내 연구의 동향을 분석하고 메타분석을 통해 STS 수업모형의 적용효과를 평가하는데 있다. 연구대상 논문은 1991년부터 2006년까지 출판된 석사학위 논문 104편과 과학교육 저널에 출판된 논문 78편을 포함한 총 180편이었다. STS 수업 모형의 효과 평가에 총 56편이 선정되었다. STS 수업 모형 적용 효과의 평균효과크기는 0.40이었다. 이 결과는 STS 수업은 학생들의 과학에 대한 태도, 과학 학업 성취도, 탐구능력, 환경에 대한 태도 및 환경에 대한 지식을 향상시키는데 전통적인 수업보다 긍정적인 효과가 있었음을 의미한다. STS 수업은 환경에 대한 태도의 증진에 가장 큰 평균효과 크기를 나타내었다. 그러므로, STS 수업에서 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 이러한 결과들을 반영하는 것이 필요할 것이다. 향후 STS 교육에 대한 전반적인 평가를 하기 위해서는 STS 수업 모형의 효과와 과학-기술-사회의 상호관계에 대한 교사와 학생들의 이해에 대한 연구 결과를 종합하는 것이 필요하다.

이 연구의 목적은 '날씨의 변화' 단원에 대해 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 학생들에게 처치한 후, 방과후 학교 프로그램이 과학관련 태도와 학업성취도에 미치는 효과를 조사하고, 수업처치 방법과 학습자의 학습능력수준 사이의 상호작용 효과를 알아보는 것이다. 연구대상은 광역시에 위치한 고등학교의 2학년 학생 64명을 임의로 선정하였으며, 수업처치 전 중간고사 성적을 기준으로 실험집단과 통제집단으로 분류하였다. 실험집단에는 연구자에 의해 개발된 '전선모형 만들기', '바람의 측정', '기온 이슬점 측정', '입체 일기도 만들기'의 4가지 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 과학관련 태도 검사 도구는 TOSRA의 7가지 영역에 해당하는 70문항을 사용하였고, 학업성취도 검사 도구는 필수 학습요소를 고려하여 연구자가 개발하였다. 사전 사후 검사 점수는 ANCOVA로 분석하였다. 연구결과에 의하면 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업이 전통적 강의식 수업에 비해 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었으며, 과학에 대한 태도의 하위 범주 중 과학수업의 즐거움(p<.05), 과학적 태도의 수용(p<.01), 과학탐구에 대한 태도(p<.05)에서 유의미한 효과가 있었다. 또한 학업성취도에 있어서도 실험집단이 통제집단 보다 통계적으로 유의미한 성취도 우위를 보이는 것으로 나타났다(p<.05). 학생수준에 따른 수업처치 효과는 p<.05 수준에서 유의미한 차이를 보였으며, 상위수준의 학생들에게 긍정적인 효과를 준 것으로 나타났다. 그러나 수업처치 방법과 학생수준 사이의 상호작용 효과는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).

이 연구의 목적은 11학년 지구과학 I 교과서의 '살아있는 지구' 단원의 지구과학 어휘들을 SWA프로그램을 통해 분석하여 그 중 학생들이 어려워하는 어휘들을 알아보는데 있다. 연구 목적을 위해, 먼저 6종의 11학년 지구과학 I 교과서에서 지구과학 어휘들을 추출한 다음, 표준국어대사전을 기반으로 한 SWA 프로그램으로 과학 전문어와 비과학 전문어로 분류를 하였다. 분류된 과학 전문어와 비과학 전문어에 대해 360명의 11학년 학생들에게 이해하기 어려운 어휘를 선택하도록 하였다. 프로그램을 통해 어휘의 수를 분석한 결과, 교과서별로 다소 차이는 있지만, 등급 외의 과학 전문어 빈도가 모든 교과서에서 다른 등급에 비해 가장 높았다. 또한 학생들에게 설문한 결과, 어렵다고 하는 용어들의 대부분이 등급 외에 속해 있었다. 이 연구 결과를 통해, 교과서 집필 과정에서 학생들의 인지 수준을 고려해야 하며 어려운 용어는 과학적 의미의 변화가 없는 범위 내에서 쉬운 용어로 대체되어야 한다는 것을 제안하였다.

이 연구의 목적은 중 고등학교 과학교사와 학생들 사이의 중요 실험 목적에 대한 인식을 조사하고, 교사와 학생들의 인식이 서로 일치하는지를 알아보는 것이다. 연구 목적을 위해, 과학교사용과 학생용 설문지를 개발한 후 각각 중학교 교사 108명, 중학생 109명, 고등학교 교사 104명, 고등학생 110명을 대상으로 설문결과를 수집하였다. 설문 결과는 절대순위 응답분석 기법을 통해 처리되고 비교되었다. 분석 결과, 중요하게 생각하는 실험목적에 대하여 중학교 과학교사들과 고등학교 과학교사들은 과학탐구능력을 선택한 반면, 중학생들과 고등학생들은 창의적 문제해결능력을 선택하였다. 또한 응답빈도의 집중경향도 교사들은 과학탐구능력이라는 특정 항목에 집중적으로 분포한 반면, 학생들은 창의적 문제해결능력에 집중된 경향이 교사들에 비해 비교적 낮은 것으로 나타났다. 중 고등학교 교사들의 실험 목적에 대한 인식은 학생들의 인식과 달랐고, 이를 통해 교사와 학생의 실험 목적에 대한 인식에 차이가 있음을 확인하였다.

이 연구는 고등학교 10학년의 '과학'과목에서 '지구의 변동' 단원 내의 마그마와 판구조론 영역에서 학생들이 가지고 있는 오개념을 조사하였다. 이 연구를 위해 여러가지 서술문항을 개발하고, 심층조사를 위해 그림을 그리게 하였다. 또한 고등학교 1학년 140명을 대상으로 면담을 실시했다. 이 연구를 통해 학생들은 마그마와 판구조론 영역에서 다양한 형태의 오개념을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 마그마 영역에서는 마그마의 정의와 섭입경계에서 마그마의 생성에 대한 개념이 서있지 않음을 알 수 있다. 마그마의 정의부분에서는 31%의 학생들이 용암과 동일시하는 경향이 있었다. 90% 이상의 학생들이 섭입대에서 마그마는 마찰열에 의해 생성된다는 오개념을 가지고 있었다. 이 개념형성에 작용한 주요 요인으로 교과서와 참고서를 지적했다. 판의 구조에 대하여 87% 이상의 학생들이 지각 또는 판의 아래 부분으로 잘못알고 있었다. 해령의 개념은 비교적 잘 정립되어있으나, 열곡은 66%의 학생들이 수렴형 경계 그리고 대륙판의 발산지역으로 잘못알고 있었다. 또한 대륙판의 충돌경계도 63%의 학생들이 섭입경계나 발산경계로 잘못 알고 있었다. 해구와 베니오프대를 드로잉하게 시킨 결과, 86%의 학생들이 판의 섭입방향이나 수렴하는 판들의 밀도를 잘못 이해하고 있었다. 연구 결과 이 마그마와 판구조론에 대한 오개념 형성은 교과서와 참고서에 제시된 내용의 오류, 설명의 불명확성, 잘못된 그림이나 자료가 주된 역할을 하였으며, 수업이나 웹사이트도 오개념을 형성하는데 영향을 주었다. 이 연구결과는 오개념을 개선하는데 도움이 될 것으로 기대한다.