• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.870-885
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• 2010

이 연구의 목적은 숙련된 전공 교사와 비전공 교사가 공동 작업으로 중학교 1학년 "분자의 운동"에 관한 CoRe를 개발하면서, 개발 과정에서 연구 참여자들이 경험하는 것은 무엇이며, 개발 과정 경험 후 이들이 수업에서 나타나는 PCK 변화는 무엇인지 알아보는 것이었다. 이 연구는 도구적 사례 연구이며, 연구 참여자를 의도적 표본 추출하였다. CoRe 개발 과정 녹음과 수업 관찰 녹화, 면담으로 자료를 수집하였고, 모든 자료는 전사 후 분석하였다. 연구 결과, 연구 참여자들이 CoRe 개발 논의 과정을 통해 교과 내용 지식과 이전 수업에 대해 반성하고, 교사 자신의 오개념을 수정하고 개념을 명료화했으며, 교수 내용과 목표를 분명히 인식하고, 학생들의 선개념에 대한 이해를 높이는 경험을 한다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 비전공 연구 참여자들은 전공 교사와의 논의를 통해 이전의 수업에서 입자적 관점이 부족했었던 면을 확인하고, "분자의 운동"에서 무엇을 왜 가르쳐야 할지를 명확히 인식하게 되었음을 강조했다. CoRe 개발 경험 후 비전공 연구 참여자들은 PCK의 구성 요소 중 과학 교육과정에 대한 지식에 가장 큰 영향을 받아, 수업에서 입자성과 분자의 운동을 강조하는 모습을 보였다. 또 CoRe에서 논의된 새로운 교수 전략을 도입했다. 비전공 연구 참여 교사들의 PCK가 변하는 정도는 자신의 지식과 이전 수업에 대한 반성적 사고 정도와 교사의 정의적 특성에 따라 달랐다. 이 연구를 통해 CoRe 개발 과정이 교사의 전문성 신장에 필수적인 반성적 사고를 촉진시키고, PCK에도 유의미한 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 특히 전공자와 비전공자가 공동으로 CoRe를 개발하는 논의 과정을 통해 통합 교과에서 비전공자들이 보이는 일종의 결여를 확인하고 보완할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 인식이 곧바로 실천으로 연결되는 것이 아니라 내면화되기까지는 시간과 노력이 요구된다는 것도 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권2호
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• pp.357-384
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• 2001

본 논문에서는 통합과학교육에 관한 이론적 방향과 실제적 교수 학습방안을 연계성 있게 제시하여 과학교사들의 통합과학교육에 관한 이해를 도움과 동시에 통합과학 수업 보조자료를 개발하여 실제수업에 활용할 수 있도록 하였다. 이를 위해 공통과학 교과내용 중 통합 과학적 성격이 특히 강한 에너지 단원을 대상으로 통합과학 교수 학습 방안을 모색하였는데, 이것은 이전 논문에서 구성한 '통합과학교육의 방향별 에너지 교수 학습 전략' 을 바탕으로 하고 여기에 각 방향별 특징에 적합한 수업 모형을 적용한 것이다. 즉, 지식내용중심의 통합은 물리, 화학, 생물, 지구과학의 지식을 통합하기 위해서 '에너지의 여행' 을 주제로 선정하고 ' 개방된 발견학습' 수업모형을 적용하여 개념과 탐구관련 중심으로 모색하였다. 사회문제중심의 통합은 과학관련 사회문제를 해결하기 위하여 '에너지의 미래'를 주제로 선정하고 '발생학습' 수업모형을 적용하여 학습자의 인지과정을 중심으로 모색하였다. 개인흥미중심의 통합은 과학과 개인흥미의 통합을 위하여 '에너지의 변신' 을 주제로 선정하고 '프로젝트' 수업모형을 적용하여 학습자의 흥미나 관심분야를 중심으로 모색하였다. 이상과 같은 방향에 따른 통합과학 교수 학습 방안은 다음과 같은 순서에 의해 모색되었다. 먼저, 각 주제별로 다루어야할 통합과학적 교수 학습 내용을 구성하고, 이를 바탕으로 각각의 주제를 통합적으로 수업하기 위한 통합과학적 수업 절차를 설계하였다. 그리고 작성한 수업 절차에 따라 실제 통합과학 수업에서 적용할 수 있는 통합과학적 수업 지도안을 작성하였다. 이상의 연구는 21세기를 대비한 통합과학교육의 방향정립과 교재, 교사, 학생을 고려한 종합적인 통합과학교육 프로그램 개발에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.92-111
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• 2020

컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.173-184
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• 2017

본 연구는 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 초등학생들의 학업 성취도와 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 연구 대상은 G광역시 G초등학교에 재학 중인 3학년 47명이다. 이 중 실험집단은 23명, 비교집단은 24명으로 구성하여 실험집단에는 지역의 지질 자료를 활용한 수업을 실시하고 비교집단에는 교과서에 제시된 사진 및 기존에 비치되어 있는 암석과 화석표본 또는 모형을 활용하여 수업하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 학업 성취도에 미치는 효과를 알아본 결과 실험집단의 점수가 비교집단보다 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 둘째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 과학적 태도에 미치는 효과를 알아본 결과 과학적 태도 전체 점수 및 하위 요소인 과학수업의 즐거움, 과학 탐구에 대한 태도 및 관심에서도 실험집단의 점수가 비교집단 보다 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이상과 같은 연구결과를 바탕으로 추후 연구에 대한 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학수업에 참여한 학생들의 변화 양상을 심도 있게 들여다보는 질적 연구가 이루어질 필요가 있다. 둘째, 지역의 지질 자료를 활용한 수업을 효과적으로 실시하기 위해서는 지역별로 다양한 자료에 대한 개발 및 보급이 되어야 하고 수업자료 개발 및 적용을 위해서는 관련 교사교육의 기회가 이루어질 필요가 있다. 셋째, 실내에서 지역의 지질에 대해 소개하고 실제 분포하는 지질 자료를 활용한 과학 수업을 야외학습으로 연결할 경우 야외 지질학습 활동의 준비단계 활동으로서 적용이 가능하므로 이에 대한 추후 연구가 이루어질 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.53-64
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• 2015

이 연구는 고등학교 과학 교과수업에서 이루어졌으며, 스크래치를 활용하여 과학 수업이 실행되었고, 이에 대한 학생의 인식을 조사하였다. 연구대상은 고등학교 2학년의 자연계열을 희망하는 남학생이며, 4학급이다. 학생들이 수업과 과제를 진행하는 동안 얻어진 경험을 바탕으로 생각과 느낌을 표현한 수업저널을 작성하였고, 이 수업저널을 분석하여 스크래치를 활용한 과학수업에 대한 인식과 실제로 이루어진 학습과정, 스크래치 프로그램 활용에 대한 인식을 찾고 그에 대한 시사점을 얻었다. 수업은 2단계로 진행되어졌다. 첫 단계는 과학적 문제를 스크래치로 해결해 보는 경험의 단계로, 과학적 문제를 해결하기 위해 학생들은 비주얼 프로그래밍인 스크래치라는 도구를 활용하는 경험을 하게 된다. 두 번째 단계는 학생들이 자신의 프로젝트를 선정하고 스크래치를 활용하여 주어진 문제를 해결하고 자신의 산출물을 생성하게 된다. 연구 결과는, 첫째 스크래치를 활용한 과학수업은 학생들의 흥미가 높았다. 학생들은 높아진 흥미로 수업에 참여하고, 자기 주도적으로 자신의 산출물을 얻는 과정에서 뿌듯함을 느꼈다. 둘째 이 수업에서 실제 학생들은 3단계를 거치며 학습하고 있었다. 이 3단계는 문제 인식, 문제 해결, 산출물 생성이었으며, 특히 문제 해결과정은 반복적이었으며 학생들에게 이 과정은 복잡하고 어려운 단계이다. 이 문제해결과정은 스크래치 측면(설계, 적용)과 과학 측면(자료 수집, 자료 해석)으로 구성되어지며, 설계, 자료 수집, 자료 해석, 적용의 단계가 순서적이면서 반복적으로 이루어진다. 이 반복적인 과정에서 설계에 따라 과학적 지식을 조사하고 이해하여 프로그래밍에 적용하고, 그 결과에 따라 재설계하는 과정을 통해 과학적 지식에 대한 이해도가 높아진다. 또한 이 과정을 통해 학생들은 과학적 지식을 더 오랫동안 기억하게 되었다고 하였다. 셋째 학생들은 스크래치라는 프로그래밍 사용의 어려움을 나타내기도 했다. 그러나 처음 사용해보는 것이라 익숙하지 않았기 때문이라 해석되어지며, 이것은 학생들이 스크래치를 활용한 과학수업을 초등학교 또는 중학교에서 시작해 보는 것을 제안한다. 또한 학생들은 이 경험을 통해 자신의 미래의 직업과 관련지었고, 컴퓨터공학 관련 직업을 갖지 않더라도 다양한 직업분야에서 활용 가능할 것으로 기대했다. 결론적으로 스크래치를 활용한 과학수업은 새로운 교수학습방법으로 제안되어질 수 있고, 학생들의 과학에 대한 흥미와 창의적 문제해결력, 융합적 소양, 정보적 소양이 신장될 것이다. 스크래치와 같은 프로그래밍은 미래 사회를 살아갈 학생들이 갖추어야 할 역량으로 해석해 볼 수 있고, 이러한 역량을 바탕으로 학생들은 자신의 문제들을 해결해 나갈 수 있을 것으로 기대된다. 이 수업은 학습자 중심의 디지털 교육을 바탕으로 하는 것이며, 기술과 공학적 설계를 포함한 융합인재교육(STEAM)을 실행하는 방법이 될 수 있을 것이며, 창의적이고 자기주도적인 학습능력을 갖춘 인재를 키울 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.718-736
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• 2014

이 연구는 멘델 유전에 대한 중학교 과학교사의와 이의 PCK 형성에 영향을 주는 요인을 조사하고자 하였다. 연구 대상은 생물교육을 전공한 5년 이상의 교육경력을 가진 중학교 과학교사 두 명으로 하였으며, 멘델 유전과 관련한 5차시의 수업 관찰, 교사의 반구조화된 면담, 교사 질문지, Content Representation, Pedagogical and Professional-experience Repertoire 등을 통해 자료를 수집하였다. 수집한 자료는 PCK의 구성요소인 과학교수 지향, 과학교육과정에 대한 지식과 신념, 학습자에 대한 지식과 신념, 과학교수전략에 대한 지식과 신념, 과학평가에 대한 지식과 신념 관점에서 분석하였다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK를 알아본 결과, 학생들이 과학교과를 통해 과학적 탐구과정을 학습함으로써 과학적 사고와 합리적으로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있고, 교사는 학생들이 그러한 능력을 습득할 수 있도록 조력자 역할을 해야 한다는 과학교수지향을 평소에 가진 것으로 나타났으나 수업 실제에서는 두 교사 모두 강의 중심 지향으로 나타났다. 과학교육과정의 목표와 관련 개념 및 지도 내용을 잘 인식하고 있었으나 학생들의 탐구방법 습득 및 탐구능력 향상을 위한 두 교사의 노력은 수업 실제에서 충분히 발현되지 못하였다. 그리고 학생들이 멘델 유전을 매우 어려워하기 때문에 쉽고 자세히 가르쳐야 한다고 인식하고 있으며 멘델 유전에 대한 기본 개념 및 연계된 개념을 정확히 이해하고 적용할 수 있도록 지도하였다. 또한 학생들의 선개념과 오개념을 파악하여 오개념 교정전략과 과학사를 이용한 교수 전략 등을 통해 학생들의 학습효과를 높이고자 하였고, 학습자의 인지적 영역 중 단순한 행동 영역에 대한 평가만 이루어졌다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK 형성 요인으로는 교사의 개인적 특성 및 노력, 교과서 및 지도서, 교수 경험, 학습자로서의 경험, 학교 상황, 동료교사와의 상호작용, 대학교육 과정 등이 있었다. 이 중 두 교사는 자신의 학습자로서의 경험과 과학적 탐구심이 강한 개인적 특성 및 보다 나은 수업을 위한 교사의 노력이 PCK 형성에 가장 큰 영향을 주었다고 하였다. 이러한 결과를 통해 교사의 PCK가 수업 실제에서 충분히 발현될 수 있도록하는 교사교육에 대한 설계가 필요하고, 교사들에게 지속적인 자기 연수와 전문성을 개발할 수 있는 기회를 제공하여 그에 따른 보상을 통해 교사들의 PCK를 발달시킬 수 있도록 해야 한다는 것을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.217-226
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• 2020

본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 적용 2년차를 맞이하여 고등학교 2학년의 과학과 일반선택과목 수강 현황을 파악하고 과학과 교육과정 개선과 선택률 제고 방안에 대한 과학교사들의 인식을 조사함으로써 2015 개정 교육과정의 안착과 고교학점제에서 과학과 선택과목의 방향성에 대한 시사점을 도출하려는 것이다. 이를 위해 12개 시·도 교육청의 협조를 얻어 2018년 고등학교 신입생들이 수강한 과학과 선택과목의 연도별, 학교유형별, 지역별 현황을 취합하여 분석하였다. 또한 9명의 고등학교 과학교사를 초점집단으로 구성하여 과학과 선택과목 교육과정의 편성 및 운영에 대한 개선과 선택률 제고 방안에 대한 심층 면담을 진행하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 2019년 11월 기준으로 12개 시·도 교육청의 2018년 고등학교 신입생들의 과학과 일반선택과목 수강자 수는 물리학I 163,710명, 화학I 216,754명, 생명과학I 290,736, 지구과학I 200,861명이며, 학생 1인당 수강 과목의 수는 2.4개로 확인되었다. 학교유형별로는 자율고의 수강 비율이 가장 높았으며, 특목고와 특성화고의 비율은 매우 저조하였다. 일반선택과목의 학기당 이수단위는 3단위(61.5%)와 2단위(28.7%)가 대부분이었으며 이수단위별 수강 비율은 교육청 간에 편차가 있었다. 고등학교 과학교사들은 고교학점제에 대비한 과학과 선택과목 교육과정 개정 방안으로 한 학기에 이수할 수 있는 3단위 분량으로 선택과목을 재구성, 지식보다는 역량 중심의 내용 구성, 교사의 수업 역량을 신장하기 위한 교사공동체와 교과 중심 연수의 필요성 등을 주장하였다. 연구결과를 토대로 고교학점제에 대비한 과학과 선택과목 교육과정 운영 및 개선 방안을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.902-912
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• 2011

본 연구는 고등학교 천체관측 관련 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 천체관측 개념의 위계와 개별 학습자의 지식상태를 분석하였고, 이에 따른 교수-학습 효과를 알아 보았다. 학습자가 갖고 있는 천체관측 관련 개념의 심리적 위계는 '지구운동 ${\rightarrow}$천구좌표계 ${\rightarrow}$천체관측(망원경 원리 ${\rightarrow}$망원경 설치 ${\rightarrow}$망원경 관측)' 순이었으며, 교수 위계(70.8%)도 같은 순 이었다. 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 천체관측 능력이 비슷할 것으로 추정되는 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타났다. 지식상태의 구조화가 잘 이루어진 경우와 그렇지 못한 사례가 있었는데, 이는 서로다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 즉, 지식상태 분석을 통하여 학습자의 개별화 학습 처방과 형성평가의 역할을 할 수 있다. 지구과학I의 천체관측 단원에서 교과서의 내용 제시 순서 보다 학습자의 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 개념의 성취도 수준에서 유의미(p<0.05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 천체관측 관련 개념을 지도할 때, 교육과정을 토대로 학습자의 지식상태를 파악하여 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 학습이 이루어질 수 있음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4896-4906
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• 2010

2010년 D대학 치위생과 3학년 200명을 대상으로 해외 진학 및 취업에 관심이 있는 아시아 국가를 조사한 결과, 일본이 114명(60.3%)으로 가장 높게 나왔고, '기회가 된다면 아시아권 해외 진학 및 취업을 희망하십니까?'라는 질문에 그렇다가 72명(38.1%)으로 가장 많았다. 가장 관심이 높았던 일본은 2년제 51개 대학, 3년제 101개 대학, 4년제 6개 대학으로 총 158개 대학에서 치위생학과가 개설되어 있었고, 학교 법인은 관동지방(간토)이 25개로 가장 많았다. 일개 학제별 한 일 교육과정을 분석한 결과, 동일하거나 유사한 교과목이 다수였으며, 3년제는 39개 4년제는 44개였다. 일본의 국가고시 교과목이 19개 과목으로 해부학 외 9개 과목이 100점, 치과임상개요의 치과임상개론 외 8개 과목이 50점, 치과진료보조 외 1과목이 50점으로 총 배점이 200점이였고, 일본의 4년제 치위생사양성과정은 졸업 후 치과위생사 면허와 함께 동경의과치과대학 치과구강보건학과에서 사회복지사, 히로시마대학 치과 구강건강과학과는 양호교사(보건교사) 1종 면허 등을 선택적으로 동시에 자격을 취득할 수 있도록 업무영역을 확대한 교육과정을 편성하고 있다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제29권2호
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• pp.85-111
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• 2017

본 연구는 교육적 인간상의 근본적인 쟁점들을 분석함으로써 가정과교육에서 추구하는 인간상의 바람직한 상태를 설정하고 이에 부합하는 인간상을 설정하는데 그 목적이 있다. 이러한 연구의 목적을 달성하기 위해 인간상과 관련된 자료들을 대상으로 논의된 쟁점들을 분석하였으며 면대면 협의, 소집단 사전 협의, 전문가 협의를 통하여 지속적으로 논의하고 타당성을 검토하였다. 본 연구에서 설정한 바람직한 상태는 이상과 실제의 측면에서 이상적인 지향점을 제시할 뿐만 아니라 이를 구현할 수 있는 실현가능성이 높아야 한다, 보편성과 맥락성 측면에서 교육목표로 기능하기 위해서는 교과 맥락적인 측면이 반영되어야한다, 실천 교과의 철학이 담긴 교육과정 관점 즉 비판과학 관점이 강조되어야 한다는 것이었다. 이러한 바람직한 상태를 바탕으로 교육과정 총론에 나타난 핵심가치를 개인 가족/사회 국가/문화 세계의 세 영역으로 범주화하였으며 전문가 협의를 통해 교육적 합의에 이르고 인간상의 가치가 더 드러날 수 있도록 수정하고 재검토하였다. 마지막으로 각 범주의 진술문을 포함하여 교육과정의 핵심가치를 포괄할 수 있는 포괄적인 인간상의 진술은 '실천적 문제를 적극적으로 해결해 나가는 사람'으로 상정하였다.