본 연구에서는 생활과학교실 강사의 프로그램 개발 및 수업 운영에서 겪는 어려움과 이를 바탕으로 한 연수에 대한 요구를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 2022년 생활과학교실 강사 193명을 대상으로 온라인 설문조사를 실시하였고, 13명을 대상으로 면담을 실시하였다. 연구결과, 생활과학교실 강사들이 프로그램 개발에서 겪는 어려움은 수업 컨텐츠의 부족, 프로그램 개발 예산의 부족, 수업 운영에 필요한 기자재의 부족 등이 나타났으며, 수업 운영에서 겪는 어려움은 돌발상황, 시간 부족 등 계획 대로 운영되지 않는 상황으로 인한 어려움, 토의 및 실습과 같은 다양한 교육 방식 적용의 어려움 등으로 나타났다. 선호하는 연수 내용은 최신 과학기술, 기존 프로그램의 재구성 방법, 지역특화기술 순으로 나타났다. 또한 수업 운영에서 강사들이 겪는 어려움은 체험 키트를 사용하는 수업 운영 방식에서 비롯된 것으로 나타났다. 따라서 체험키트를 사용해야만 하는 생활과학교실 조건에서 강사가 최상의 교육을 할 수 있도록 돕는 방향으로 강사 교육이 이루어져야 한다.

본 연구는 B 교육대학교의 2학년 심화과정 4개반 109명을 대상으로 과학과 교수·학습과정안 작성에 대해서 4주간 강의를 하였다. 초등예비교사들은 과학과 교수·학습과정안 작성에 대해 강의를 들은 후 2주간의 현장교육실습을 다녀왔다. 초등예비교사들이 과학과 교수·학습과정안 작성을 위해 자료선택, 과정안과 수업의 연계 정도 등에 대해 알아보고자 하였다. 연구자는 초등예비교사 4명과 함께 설문 문항에 대해 검토·심의하여 설문을 완성하였다. 과학과 교수·학습과 정안 작성과 관련한 설문은 8문항으로 수업과정안 작성시 선호하는 참고자료, 학습에서 관심단계, 과학과 수업과정안과 수업의 성공여부, 과학과 선호모형, 단위시간에서 평가방식, 과학과 교수·학습과정안 작성을 위한 자신의 노력, 본 강좌 내용이 과학과 교수·학습과정안 작성과 수업에 어떤 도움이 되는가 등으로 구성하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들이 과학과 교수·학습과정안 작성시에는 교사용 지도서를 가장 선호하는 것으로 나타났다. 둘째, 과학과 교수·학습 단계에서는 전개단계를 매우 중요하다고 인식하고 있다. 셋째, 초등예비교사들은 과학과 교수·학습과정안이 수업의 성공 여부에 높은 상관이 있다고 여긴다. 넷째, 수업은 학생의 수준과 교사의 능력, 적합한 수업계획이 가장 영향을 미친다고 하였다. 다섯째, 초등예비교사들은 탐구학습 수업모형을 선호하는 것으로 나타났다. 여섯째, 40분 단위의 수업에서 평가는 보고서 및 활동지를 선호하는 것으로 나타났다. 일곱째, 교수·학습과정안은 수업의 연관성이 높으므로 열심히 연구하고 공부할 것이라고 밝혔다. 여덟째, 교수설계 원리에 근거한 과학과 교수·학습과정안 작성법은 매우 유익한 것으로 해석된다.

본 연구는 P광역시 H초등학교 5학년 43명의 학생들을 대상으로 PBL을 적용한 환경글쓰기 수업이 초등학생들의 기후소양 및 환경감수성에 어떤 효과가 있는지를 알아본 것이다. 본 연구의 수행을 위해서 8차시의 PBL을 적용한 환경글쓰기 수업을 개발하여 적용하여 그 효과를 알아보았다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, PBL을 적용한 환경글쓰기 수업은 초등학생들의 기후소양을 향상시키는데 통계적으로 유의미한 효과가 있었다. 기후소양의 하위영역 실천영역을 제외한 인지와 정의 영역에서 통계적으로 유의미한 결과가 나타났다. 둘째, PBL을 적용한 환경글쓰기 수업은 초등 학생들의 환경감수성을 향상시키는데 유의미한 효과가 있다. 환경감수성의 하위영역 민감성, 심미감과 정서안정, 동정과 연민 모든 하위 영역에서 통계적으로 유의미한 효과가 나타났다. 이처럼 PBL을 적용한 환경글쓰기 수업이 초등학생들의 기후소양 및 환경감수성을 향상시킬 수 있었던 원인은 환경문제를 해결하기 위해서 학생들이 주도적으로 수업에 참여하고, 환경문제가 우리의 실생활과 깊게 관련되어 있다는 사실을 깨달을 수 있었기 때문이라고 판단된다.

이 연구의 목적은, 과학교육을 위해 과학적 세계관을 기반으로 하여 다양한 과학이론들이 철학적으로 어떤 위치에 있는지를 탐색하는 것이다. 또한 그동안 통상적으로, 인식론과 방법론을 주로 다루어왔던 과학교육을, 존재론, 즉 형이상학의 믿음의 문제로 확장시키는 것에 목적을 두고 있다. 전통적으로 우리의 마음과는 독립적으로, 고정되고 변화하지 않는 객관적인 과학지식이 존재한다는 형이상학적 믿음의, 강한 결정론으로 정의된 물리적 실재론이 존재한다고 할 수 있다. 이것은 Newton, Einstein, Schridinger가 정립한 동역학의 자연법칙에서 볼 수 있는 것으로 '수학 화'라고 할 수 있다. Einstein도 상대성이론을 통하여 전통적인 견해를 어느 정도 흔들어 놓았으나 그의 이론은 여전히 전통적인 사고에 가까웠다. 이와는 반대로, 이러한 엄격한 결정론으로부터 벗어나게 되면 '가능성', '우연'과 같은 의인화 된 개념이 필요하다. 고전적으로 강한 결정론적 사상으로부터 약한 결정론인 우연적인 사고인 확률론으로의 변화와 자연주의적 관점으로 과학이론의 변화를 주도하는 현대의 과학적 세계관의 특징이다. 이는 Darwin의 진화론과 양자역학에 해당한다고 할 수 있다. 우리는 이러한 존재론적 세계관을 정당화하는 세 종류의 인식론적 세계가 있다고 말할 수 있다. 바로 합리주의, 경험주의 그리고 자연주의다. 과학교육은 우리가 교육현장에서 다루는 과학 이론이 어떤 형이상학적 믿음에 기반을 두었는지 많은 경우 말하고 있지 않다. 또한 과학교육은 과학 지식의 이해에만 초점을 맞추고 있다. 그러나 학습한 지식의 앎이라는 것과 학습자 자신의 형이상학적 믿음인 세계관과 연결되어 있을 때만 진정한 지식을 이해를 가져올 수 있다고 할 수 있다. 따라서 앞으로 과학교육은 다양한 과학이론들을 과학적 세계관과 철학적 위치에 기초하여 연결시키고 이를 학생들에게 제시해줄 필요가 있다.

이 연구는 국내·외 과학관 해설사의 역량강화를 위한 양성 및 재교육을 포함한 교육과정을 비교하면서 국내의 체계적인 과학관 해설사의 교육과정에 필요한 요소를 제시하는 것이다. 국내의 국립과학관, 자연사박물관, 및 시립과학관 총 6개의 기관에서 국외는 5개의 나라의 과학관 및 자연사박물관 등의 해설사 교육담당 실무자와 해설사들이 이 연구에 참여하여 해설사의 교육과정의 현황, 문제점, 개선점 등에 대해서 2차에 걸친 설문에 응답하였다. 이와 더불어 국내의 20년 이상의 경력을 지닌 모범 박 해설사의 수업일지, 본인 개발 해설사 운영매뉴얼, 인터뷰 등의 자료를 통해 이러한 해설사의 역량강화를 위한 교육과정에 필요한 요소가 무엇인지를 증거자료로 추가적으로 사용하였다. 수집된 자료를 바탕으로 도출된 해설사 관련 결과는 공통점과 특정한 내용으로 비교 기술되었으며 또한 Falk(2006)가 제시한 학습맥락모형(contextual model of learning)으로 제시되는 3가지 맥락인 개인적 맥락, 사회문화적 맥락, 그리고 물리적 맥락에 비추어 해설사의 역량과 얼마나 연계가 있는지도 제시하였다. 국내의 경우는 이러한 학습맥락모형에 연계된 역량강화가 잘 드러나지 않는 반면에 국외 특히 미국의 경우는 이러한 3가지의 맥락에서 필요한 해설사의 역량강화를 강조하고 있음을 알 수 있다. 하지만 이 연구에 참여한 20년 경력의 모범 박 해설사의 경우는 이러한 3가지 맥락에서 필요한 역량을 모두 갖춘 경력해설사이기에 이러한 경력해설사로 구성된 멘토 체계로 초임해설사를 양성하고 역량강화를 하는 연수과정을 개발하여 제공한다면 국내 과학관을 방문하는 관람객들이 추구하는 과학 학습효과를 높일 수 있을 것으로 판단한다. 관람객들의 정체성을 잘 파악하여 방문하는 이들에게 최대한의 과학 학습효과를 경험시키기 위해서는 이와 상호작용하는 과학해설사의 교육과정이 운영실무자와 해설사의 상호작용을 기반으로 해설사의 의견이 충분히 반영되는 실무기반 멘토링 제도로 개발 운영되어야 할 것이다.

이 연구에서는 예비과학교사들이 지속가능한 행복 개념과 복잡성 이론을 구성하고 있는 주요 요소들을 초점으로 하여 과학교육과 지속가능발전교육을 통합한 수업자료와 수업시연을 분석하고, 이러한 교육실행에 참여하기 전과 후의 인식 변화를 다각도로 분석하였다. 이를 바탕으로 예비과학교사들이 지속가능발전 교육의 다차원적인 교사전문성을 키우기 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 주요 연구결과를 보면, 먼저 예비과학교사들이 설계한 수업자료와 수업시연에 대한 동료평가 결과, 지속가능한 행복 접목에 대한 평균이 복잡성 이론 요소들보다 상대적으로 높게 나타났다. 다음으로, 지속가능한 행복과 복잡성 이론의 요소들은 전반적으로 지속가능발전교육의 요소들과 긍정적인 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 또한 예비과학교사들은 연구에 참여한 이후, 개인과 사회의 행동 양식을 배우고 실천하는 것을 지속가능발전교육의 의미로 중요하게 생각하게 된 것으로 나타났다. 그리고 과학교육과 지속가능발전교육을 접목할 필요성에 대해, 예비과학교사들은 지속가능한 삶의 방식을 이해하기 위한 지속가능한 행복 개념을 과학교육에서도 다룰 필요가 있다고 생각하였다. 한편, 지속가능한 행복과 복잡성 이론의 요소들은 전반적으로 지속가능발전교육과 긍정적인 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 그리고 예비과학교사들이 과학수업에서 지속가능발전교육을 접목하는데 있어서의 자신감은 연구에 참여하기 전보다 참여 이후에 통계적으로 유의미하게 높아진 것으로 나타났다. 또한 예비과학교사들이 기존에 가졌던 과학교사에 대한 지향점으로 학생들과의 소통과 행복한 삶을 함께 생각해볼 수 있는 교사의 역할을 좀 더 생각하게 된 것으로 분석되었다. 전체적으로 예비과학교사들은 지속가능한 행복 개념과 복잡성 이론의 요소를 접목한 과학교육과 지속가능발전교육의 통합이라는 새로운 교수학습 전략의 관점을 실제 수업시연에 적용해봄으로써, 좀 더 다차원적인 과학교사 전문성을 갖추게 된 것으로 생각된다.