본 연구에서는 융합교육 컨설턴트(STEAM education consultant, SEC)를 대상으로 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해 필요한 요소와 융합교육 컨설팅의 개선점에 대한 인식을 알아보았다. 이전에 SEC를 한 경험이 있거나 융합교육 관련 경험이 풍부한 교사들을 대상으로 자료를 수집하였다. 먼저 융합교육 컨설팅의 성과를 위한 요소와 개선점에 대해 개방형 설문을 진행하고, 자유 응답의 내용을 분석하여 항목을 구성한 다음, 각 항목에 대해 얼마나 동의하는지 리커트 척도 상에서 응답하게 하여 통계 분석을 실시하였다. 분석 결과 SEC는 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해서 "컨설턴트와 담당 교원의 공감대 형성", "이전 컨설팅 결과 반영에 대한 컨설턴트의 피드백"과 "담당 교원에 대한 격려와 지지"가 가장 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 융합교육 컨설팅의 개선점으로는 "컨설턴트들 간의 사례 및 의견 공유", "컨설팅 모범 사례 선정 및 공유", "공개수업 등 다양한 컨설팅 형태 개발"이 가장 높은 동의를 얻었다. 이 결과를 기반으로 STEAM 컨설팅의 효과성을 높일 수 있는 지원 방안에 대해 제안하였다.

이 연구에서는 과학기술 관련 사회쟁점(SSI) 기반 과학 수업이 중학교 3학년 과학 학습부진 학생들에게 미치는 효과를 조사하였다. 연구를 위해 과학 교육과정과 연계된 2개의 SSI를 중심으로 총 7차시의 수업을 개발하여 실시하고, 그 효과를 진단하였다. 연구 자료는 광역시의 한 중학교 3학년 학생 185명을 대상으로 수집하였다. 그중 37명을 과학 학습부진 학생으로 판별하여 연구의 초점으로 하였다. 양적 자료는 과학성취, 태도 및 역량 측정에 대한 사전 및 사후 검사로 수집하였다. 정량적 데이터를 보완하기 위해 교사의 수업 관찰지, 일부 학생과의 면담을 통해 정성적 자료를 수집하였다. 정량적 자료 분석은 윌콕슨 부호순위 검정과 대응 표본 t 검정으로 진행하였다. 분석 결과 SSI 기반 수업이 과학 성취도에서는 학습부진 학생집단에 유의한 효과를 보이는 것으로 드러났지만 태도와 역량의 변화에는 유의한 영향이 없는 것으로 나타났다. 수업 관찰 자료는 학습부진 학생들이 SSI 기반 수업에 더 적극적으로 참여하는 모습을 보여줬으며, 학생의 면담에서 과학 학습부진 학생의 성취에 긍정적 영향을 미치는 수업의 성격을 밝힐 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 추가 연구 주제를 제안하였다.

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에서 도입과 함께 강조된 역량 평가에 관해 화학 교사를 대상으로 관심도와 실행 수준을 알아보았다. CBAM에 기반하여 설문지가 개발되었으며, 총 123명의 화학교사 응답이 분석되었다. 관심도와 실행 수준은 단계별 빈도를 조사하였으며, 이후 인구통계학적 변인에 따른 교차 검증을 진행하였다. 관심도 분석 결과, 대부분의 교사가 3 단계(운영적 관심, 26.8%)와 2 단계(개인적 관심, 19.5%)에 머물러 있었다. 더불어 인구통계학적 변수 중 예비교사 기간 중 관련 교육 경험 여부가 통계적으로 유의미하였다. 실행 수준의 경우 III 수준(기계적)이 가장 높은 빈도로 나타났고(26.8%), 그다음으로 I 수준(오리엔테이션, 22.8%), II 수준(준비, 13.8%) 순이었다. 실행 수준 또한 예비교사 기간 중 관련 교육 경험 여부에 따라 실행 수준에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 역량 평가에 대한 관심도와 실행 수준의 Spearman 상관계수가 .298로 정적 상관관계가 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 화학 교사의 역량 평가에 대한 관심도와 실행 수준을 높이기 위한 시사점을 논의하였다.

본 연구는 사범대 과학교육전공 재학생의 전공만족도와 학업만족도에 영향을 주는 요인을 머신러닝 모델인 랜덤 포레스트와 그래디언트 부스팅 모델과 SHAP 기법을 활용하여 탐색했다. 연구 결과, 그래디언트 부스팅 모델의 성능이 랜덤 포레스트보다 우수한 것으로 드러났으나 그 차이는 크지 않았다. 전공만족도에 영향을 주는 요인으로는 '본인 전공 교과에 해당하는 고교시절 과학교사 만족도', '교직 동기', '나이' 등이 있으며, 학업만족도는 '나이', '성별', '내신 과학 전문교과 이수여부'의 영향을 크게 받는 것으로 드러났다. SHAP value를 활용하여 변인의 영향력을 밝힐 수 있었고, 그 결과가 집단 전체에 대한 것과 개별적 분석으로 각각 도출이 가능했고, 서로 보완적 결과가 도출이 가능함을 확인하였다. 연구 결과를 바탕으로 과학교육과 재학생의 전공 및 학업 만족도를 지원하기 위한 방안을 제안하였다.

이 연구는 예비 지구과학 교사들이 지구 복사 평형을 이해하는 데에 있어서 '평형'이라는 개념과 '지구의 권역 간 상호 작용'을 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하며, 이들이 갖는 오개념을 규명하고자 하였다. 이를 위해 국가 수준의 평가에서 등장한 문항을 중심으로 이들의 사고 흐름을 들여다 볼 수 있는 질문지를 설계하여 이들에게 투입하였다. 이 설문지의 답변을 분석한 결과, 모든 예비 교사들이 복사 평형 개념을 바르게 서술하였음에도 불구하고, 이들의 약 90%는 복사 평형 개념을 대기가 없는 새로운 지구 환경에 확대 적용하지 못하였다. 이들은 변화된 권역간 새로운 '상호 작용'의 개념 및 오랜 시간에 걸쳐 도달하게 되는 새로운 '평형'의 개념을 원활히 이끌어내지 못하는 것으로 보인다. 이러한 점에서, 예비 교사들의 이러한 개념 형성에 교과서가 어느 정도 영향을 주었을 것으로 보인다. 특히, 고등학교 지구과학 교과서에서는 지구가 복사 평형에 도달하는 과정보다는 평형 상태에서의 열 수지에 초점을 두어 복사 평형을 정량적 방식으로 설명하고 있다. 교과서의 이러한 접근 방식은 학생들을 2015 개정 교육과정에서 추구하는 창의융합형 인재로 육성하기에는 걸림돌이 될 수 있을 것이다. 한편, 지구 복사 평형의 이해에서 자주 발견되는 학생들의 오개념 해소를 위해서 이 연구는 예비 교사를 양성하는 대학 과정에서도 지구 복사 평형의 개념에 대해 좀 더 주의 깊게 다뤄져야 함을 제안한다.

이 연구에서는 고등학교 재학 당시 진로 선택 계열에 따른 예비 초등 교사들의 과학적 자기 효능감과 과학 동기를 비교하고, 과학적 자기 효능감이 과학 동기에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 연구 대상은 A 광역시 소재 교육대학교 2~4학년에 재학 중인 학생들로, 온라인 설문을 실시하여 총 525명의 응답 결과를 활용하였다. 응답한 예비 초등 교사 중 인문사회계열을 선택하였던 학생은 350명, 자연공학계열을 선택한 학생은 175명으로 구성되어 있다. 연구 대상으로부터 수집된 과학적 자기 효능감과 과학 동기에 대한 데이터는 독립표본 t-검증 및 효과 크기 분석, 다중 회귀 분석을 실시하여 분석하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 인문사회계열과 자연공학계열을 선택한 예비 초등 교사들의 경우 두 검사의 모든 하위 요인에서 유의미한 차이가 나타났으며, 자연공학계열을 선택한 학생들의 평균이 유의미하게 높았다. 과학적 자기 효능감이 과학 동기에 미치는 영향에서 설명력은 66.7%, 68.3%가 나타났고, 인문사회계열을 선택하였던 예비 초등 교사들에게서 설명력이 더 높게 나타났다. 그리고 예비 초등 교사들의 과학 동기에 영향을 주는 과학적 자기 효능감의 하위 요인에서 상대적인 중요도는 인문사회계열을 선택하였던 예비 초등 교사들의 경우 과제곤란도선호가, 자연공학계열을 선택하였던 예비 초등 교사들의 경우 자기조절효능감이 가장 크게 나타났다. 따라서 예비 초등 교사들이 과학 관련 교과목에서 높은 성취와 동기를 얻고, 나아가 학교 현장에서 학생들에게 과학을 잘 가르치기 위하여, 과학적 자기 효능감을 향상시킬 수 있는 교육이 필요하다.

이 연구는 '생물교과논리 및 논술' 수업에서 실시된 논증글쓰기에 대한 동료평가와 자기평가, 교수자 평가 간 상관관계를 분석하는 것이다. 이를 위해 14명의 예비 생물교사들이 네 차례에 걸쳐 논증글쓰기를 하였고, 이 결과물들을 대상으로 동료평가와 자기평가, 교수자 평가가 이루어졌다. 논증글쓰기에 대한 동료평가는 평균 2.70점이었고, 자기평가 평균은 2.68점, 교수자 평가 평균은 2.71점이었다. 하위 평가 영역별 평균을 살펴보면 동료평가에서는 과학지식이 가장 높았고, 자기평가에서는 구성 영역이 가장 높았다. 또한 교수자 평가에서는 과학지식 영역이 가장 높았다. 표준편차를 살펴본 결과 자기평가의 표준편차가 가장 크게 나타났다. 평가 유형 간 상관관계를 분석한 결과 동료평가와 교수자 평가 간에는 높은 상관관계를 보였고, 자기평가와 교수자 평가 간에는 보통의 상관관계를 나타냈다. 반면에 동료평가와 자기평가 간에는 유의미한 상관관계가 나타나지 않았다. 평가 영역별 상관관계를 분석한 결과에서는 동료평가와 자기평가 간에는 과학 지식, 과학 논증, 구성, 표현의 네 영역에서 모두 유의미한 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 동료평가와 교수자 평가 간 분석에서는 과학 지식, 과학 논증, 구성 영역에서 유의미한 상관관계가 나타났다. 또한 자기평가와 교수자 평가 간에는 표현 영역에서만 유의미한 상관관계를 보였다. 이 연구의 결과는 '교과논리 및 논술' 수업에서 동료평가의 적용 가능성이 높음을 보여주는 것이다. 또한 동료평가와 자기평가를 활용하기 위해서는 평가 유형에 따른 평가 기준 세분화가 필요함을 시사하고 있다.

본 연구에서는 초등학교 경력교사를 대상으로 그가 인식하는 자신의 과학수업과 수업 관찰 도구인 RTOP을 활용해 평가한 과학수업을 비교하여 교사의 과학수업에 대한 인식과 학생 중심 탐구수업의 실행에는 어떤 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해, 연구 대상의 '온도와 열' 단원 수업 녹화 자료와 교사 면담 자료, 그리고 연구 참여자의 교실 수업 스타일 설문 결과를 수집하였다. 녹화된 수업은 RTOP을 이용하여 분석하였고, 교사의 교실 수업 스타일 설문 결과와 비교하였다. 연구 결과, 연구의 대상 교사는 탐구 지향/학생 중심 수업을 실천하고 있다고 인식하고 있었지만, RTOP 점수로 판단한 결과는 근소한 차이로 과도기적/학생 영향 수업인 것으로 밝혀졌다. H교사는 교육과정에 대한 높은 이해와 내용 지식을 바탕으로 수업을 계획, 실천하였으며 학생과 학생, 학생과 교사의 활발한 상호작용을 촉진하는 과학 교실문화를 조성하였다. 하지만 교수 설계 및 실행에서 여전히 교사 주도적인 측면이 강조되었으며, 프로젝트 주제와 내용이 학생들이 과학 탐구에 대한 전반적인 경험을 하기에는 부적합한 면이 있었다. 결국 탐구 지향/학생 중심 과학수업을 위한 교사의 인식과 실제 수업 실행 사이의 근소한 차이는 '교수 설계 및 실행'이 얼마나 학생 중심적인가, 어떻게 학생의 과학 탐구 과정 경험을 위한 '절차적 지식'이 뒷받침되는 수업을 계획하고 실행할 것인가와 관계있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 교사의 의도와 노력이 실제로 실행되고 있는가를 파악하는 일은 교사의 자기 평가만으로는 부족하며, 외부 관찰자에 의한 과학수업의 객관적 분석과 평가, 결과에 대한 논의가 함께 이루어질 필요가 있다는 점을 말해준다.

다양성과 관련된 문제는 글로벌 시대의 도래와 함께 사회 전반에서 매우 중요한 이슈로 다루어지고 있다. 이러한 이슈는 교육의 영역에서도 강조되고 있으며 역사적으로 교육적 혜택으로부터 소외되어 왔던 사회적 그룹들에 대한 신중한 고려가 요구되고 있다. 이 연구에서는 학교 내 다양성 문제를 해결하기 위한 미국의 사례를 구체적으로 소개하고 우리나라 교육에서 다양성 문제를 다루기 위해 적용할 수 있는 시사점에 대해 논의하고자 하였다. 이를 위해 미국 스미스소니언 과학교육센터의 프로그램 내용과 2019년-2020년도에 참여한 교사들을 대상으로 수행된 설문조사 결과를 구체적으로 분석하였다. 분석 결과, 해당 프로그램은 다양성과 관련된 문제에 대해 다양한 관점에 대한 경험을 제공하고, 문제 상황과 원인에 대해 그 의미를 심도 있게 다룰 수 있도록 지원하며, 목표와 실행 계획을 구체적으로 설정하고 결과 예상을 통해 평가 및 수정할 수 있도록 안내하는 등의 특징을 보였다. 이러한 특징은 참여자들에게 학습과 경험, 그리고 문제 해결을 위한 방향의 설정에 있어서 의미있는 효과를 보이고 있었다. 이러한 내용은 우리나라 교육이 현재 그리고 앞으로 직면하게 될 학교 내 다양성 문제를 다루기 위한 방안을 구상하는 데 있어서 매우 중요한 시사점을 제공한다.