현대 사회의 위험은 점점 다양해지고, 그 영향력이 점점 확장되고 있다. 현대의 위험에 대응하기 위해서 과학 교육의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 상세 서지분석을 이용하여 기존에 이뤄진 과학과 관련된 위험 교육 연구 동향을 분석하여 그 특징을 파악하고, 과학 교육에서 이뤄지는 위험 교육의 시사점을 도출하고자 했다. 이를 위해 Web of Science에서 'Scientific Risk'를 주제어로 하고 연구 영역은 교육학 분야로 한정하여, 국제 학술지(SSCI) 83편의 서지 정보를 수집한 뒤, R-Studio의 bibliometrix 패키지를 이용하여 서지 분석을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 위험 교육 연구는 위험 소양, 과학 교육에서 다루는 위험의 구조, 위험 사례를 교육에 적용하는 방안과 그 효과성 등을 주제로 이뤄지고 있다. 둘째, 위험을 주제로 한 과학 교육 연구 중 많은 수가 SSI 교육을 배경으로 진행되었다. 셋째, 과학과 관련된 위험 교육 연구는 지식 전달 교육에 치중되어 있었음을 확인할 수 있었고, 이때 많은 연구가 교육과정과 학교 학습 상황과 같은 형식 교육을 분석하였다. 이러한 결과는 다음과 같은 점을 시사한다. 첫째, 현대 사회의 위험에 대응하기 위한 위험 교육의 주제를 핵 에너지, 기후 변화에서 더 나아가 환경오염, AI, 각종 생활 인재 등으로 확장해야 한다. 둘째, SSI 교육 연구에서 진행된 주제들을 위험 교육의 맥락에서 다시 분석하고 연구할 필요가 있다. 셋째, 위험 인식뿐만 아니라 위험 평가, 위험 관리 측면에서도 연구가 필요하다. 넷째, 과학관이나 미디어 등과 같은 비형식 교육의 장에서도 위험 교육을 실천하기 위한 연구가 필요하다.

과학 수업에서의 스마트 기기의 활용은 학생들의 적극적인 참여와 자기 주도적 학습으로 변화시키는 등 긍정적인 변화를 가져왔다. 스마트 기기는 다가올 미래의 과학 수업에서 보편적으로 활용되는 수업 도구일 것이다. 그러므로 스마트 기기 활용을 통한 과학 탐구 및 실험 활동을 위해 학생들의 흥미를 유발하며 적극적인 자기 주도 학습을 끌어낼 수 있는 수업 모델을 개발해야 할 필요성이 있다. 이러한 스마트 교육을 위해 스마트 기기와 애플리케이션은 주된 역할을 한다. 한편 중학교 과학의 '혼합물 분리' 단원에서 크로마토그래피는 실제 연구 분야에서 사용되고 있지 않은 종이 크로마토그래피를 주로 제시하고 있다. 이는 새로운 미래 사회를 준비하는 학생들에게는 적합하지 않은 방식일뿐더러 교육과정의 개정을 거치면서 현재는 이마저도 사라져가는 실정이다. 크로마토그래피는 학생들의 진로탐색을 위한 활동으로 충분히 제시할 수 있음에도 불구하고 크로마토그래피 부분을 삭제한 것은 납득이 되질 않는다. 실제 연구에서 활용되고 있는 TLC를 이용하면 가격도 저렴하고 쉽고 간단하게 교실상황에서 사용할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 스마트 기기를 활용하여 TLC 상에서 정성과 정량 분석을 동시에 할 수 있는 더 빠르고 간단한 새로운 분석법을 개발하였고 이를 통해 스마트 기기를 학습 활동에 접목하여 학생들의 적극적 참여와 작기 주도적 학습 효과를 높이며, 실제 학교 현장에서 효율적으로 적용할 수 있는 실질적인 방안으로 활용되길 기대한다.

본 연구에서는 '우주 팽창'을 설명하는 두 가지 비유 모형이 중학생과 고등학생의 이해도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 널리 사용되는 모형 중 풍선 표면을 우주에 대응한 모형, 빵을 우주에 대응한 모형을 선정하였다. 풍선 모형은 2차원적인 면을 공간으로 대응시키는 사고가 필요하며, 빵 모형은 자르기 전까지 내부를 들여다볼 수 없기 때문에 이를 상상하는 것이 필요하다. 우주 팽창에 대한 학습이 이루어지지 않은 중학생의 경우, 팽창에 중심이 없다는 기초적인 특성을 이해하는 데에는 풍선 모형이 더 효과적이었다. 반면 이미 우주 팽창을 학습하여 팽창에 중심이 없다는 점을 인지하고 있는 고등학생의 경우, 비유물과 목표물을 대응시키는 데에는 빵 모형이 더 효과적이었다. 이로 미루어 볼 때, 추상적인 개념을 교수할 때는 하나의 비유 모형이 갖는 한계점을 보완하기 위해 여러 모형을 함께 활용할 필요가 있다.

본 연구의 목적은 생태 관광을 활용한 습지교육프로그램을 개발 및 적용하고, 중학생의 환경 소양에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 습지교육 프로그램은 중학교 교육과정을 분석하고 과학, 사회, 도덕, 기술가정 등의 교과와 연계하여 개발되었다. 본 연구의 대상은 제주 지역 중학교 2학년 학생 49명이다. 환경 소양 분석 결과, 생태 관광을 활용한 습지교육 프로그램은 환경 소양의 인지적 영역과 심동적 영역에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 특히 '기후변화 원인'과 '기후변화 대응'에 대한 인식이 높아진 것으로 나타났다. 환경 소양의 정서적 영역에서는 유의미한 차이를 나타내지 않았으나, 오염에 대한 태도, 적극적 태도 등 세부적인 부분에서는 긍정적인 효과를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 습지교육 활성화를 위한 효과적인 방법으로 생태 관광을 활용한 교육적 접근을 시도하는 후속 연구가 진행되기를 기대한다.

고등학교 교육의 혁신을 위한 고교학점제 도입에는 여러 가지 기대와 우려가 있다. 고교학점제에서 과학 교과 운영의 우려되는 점을 보완하기 위해 고교 학점제를 운영하고 있는 미국 앨라배마 주 과학과 교육과정의 특징을 분석하여 시사점을 찾아보았다. 미국 앨라배마 주의 과학과 교육과정, 교육과정 안내서, 매디슨 학교 시스템의 고등학교 교육과정 목록을 분석한 결과 첫째, 과학 과목을 다양하게 개설하고 있고 무학년제로 운영되고 있다. 둘째, 9~12학년 모든 학생들에게 대학과 진로를 위한 필수적인 준비를 제공하고 있다. 셋째, 여러 학년 수준에 걸쳐 동일한 학문적 핵심 아이디어를 논리적으로 다루고 있다. 넷째, 과학 및 공학적 소양과 문해력을 높이기 위해 학제 간 연결을 중요시하고 있다. 이러한 결과로부터 우리나라 고교학점제에서 과학 교과 운영에 주는 시사점은 첫째, 미국에 비해 교과목의 다양성이 부족하므로 다양한 교과목 개설이 필요하다. 둘째, 학생들이 진로에 따라 과학 과목을 선택하기 쉽도록 진로별 이수 체계의 안내가 필요하다. 셋째, 과목 간 부담을 줄이기 위해 과학 과목의 위계 설정을 고려해야 한다. 넷째, 학생들의 과학적 소양 및 문해력을 길러주기 위한 다른 과목과의 학제 간 연결을 고려해야 한다. 이러한 시사점을 토대로 우리나라의 고교학점제에 과학 교과의 적절한 운영 방안이 모색될 필요가 있다.