• 디자인학연구
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• 제12권4호
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• pp.191-200
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• 1999

아이디어를 개발하고 창의적으로 문제를 해결하는 디자인적 자질은 초등학교의 일반교과과정에서부터 개발되는 것이 바람직하다. 개념적 사고와 인지능력을 발달시키는 초등학교 디자인 교육은 '디자인을 위한 교육(education for design)'이 아니라, '디자인에 의한 교육(education by design)'의 성격을 가진다. 이것은 디자인의 기본 개념을 학생들이 자연스럽게 이해하고 그 행위과정을 경험할 수 있도록 도와주는 개념이다. 따라서 초등학교 디자인 교육계에서는 디자인 관련 행위(Design-related activities), 또는 디자인을 기초로 한 교육(Design-Based Education)이라는 용어를 사용하고 있다. 이러한 개념에서의 디자인 교육은 미술 뿐 아니라 수학, 기초 과학, 음악, 역사 등 다양한 주제 내용에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 초등학교 디자인 교과과정을 구성하기 위한 틀로서 '내용 영역'과 '행동 유형'을 살펴본다. 이것은 미적.상징적, 실용적.기능적, 과학적.공학적 영역 등과, '알다', '인지하다', '탐구하다' 등의 행동 유형으로 고찰되며, 이를 바탕으로 하여 국내 초등학교 디자인 교육의 현황을 교과서와 설문조사를 통해 분석한다. 이에 대한 발견점은 문제해결과 관련된 과학적.공학적 영역의 내용과 탐구 행동 관련 내용이 상대적으로 적으며, 창의적 표현의 기회와 수용에 대한 수업계획 및 교육방법에 문제점 등이 제기되었다. 초등학교 디자인 교육은 미술교육의 한 부분을 넘어 다양한 영역과 행동들을 포괄하는 협동적 개념의 교육으로 구성되어야 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.495-504
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• 2018

이 연구는 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량에 관한 서술문을 기초로 학생들의 과학과 핵심역량을 측정할 수 있는 문항을 개발하고, 그 타당도와 신뢰도를 확인하기 위하여 진행되었다. 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력에 대한 설명을 근거로 각 역량별로 5개 문항씩, 총 25개 문항이 개발되었다. 개발된 문항은 전국 17개 시도에 고루 분포한 학생 참여형 과학수업 선도학교의 초등학교, 중학교, 고등학교 학생 11,348명을 대상으로 과학과 핵심역량을 조사하여 문항의 타당도와 신뢰도를 분석하였다. 타당도는 Messick(1995)이 제안한 6가지 타당도 중 내용 타당도, 실제 타당도, 내적 구조 타당도, 일반화 타당도 등 4가지를 확인하였다. 라쉬 모델의 문항 적합도(MNSQ)를 분석한 결과, 25개 문항 중 부적합 문항은 없었으며, 구조방정식을 활용한 확인적 요인 분석 결과 5개 요인 모델은 적합한 모델로 확인되었다. 성별과 학교급별에 따른 차별적 문항 반응을 분석한 결과, 부적합 값은 175개 중 2개에서 나타났다. 성별과 학교급별 다변량 이원분산분석을 실시한 결과, 학교급 간 및 성별 간에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 교호작용 효과 역시 유의미하였다. 결론적으로 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량의 설명에 기초하여 개발한 과학과 핵심역량 평가문항은 정신측정학적 관점에서 타당하며, 따라서 교육 현장에서 그 활용 가치가 있을 것으로 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제3권2호
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• pp.99-108
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• 2010

이 연구의 목적은 드로잉 과제를 활용한 수업이 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 드로잉 과제를 활용한 수업이란 학생들이 수업의 주제와 관련된 핵심 개념을 그림으로 표현한 후 이를 수업에 활용하여 학습자의 개념을 발전시켜 나가는 형태의 수업이다. 본 연구는 2008년 3월부터 10월까지 8개월에 걸쳐서 드로잉 과제를 활용한 수업을 받은 실험 집단과 일반 영재 수업을 받은 비교 집단 간의 사전 및 사후 개념 점수를 비교하여 수업의 효과를 분석하였다. 또한 개발된 수업의 효과가 영재학생들의 메타인지 수준, 과학 창의적 문제 해결력 수준, 과학탐구능력 수준에 따라서 어떻게 다르게 나타나는지도 알아보았다. 드로잉 과제를 활용한 10차시 분량의 수업 절차는 Osborne과 Freyberg(1985)의 발생학습 모형을 기초로 하여 개발하였으며, 이 수업의 효과를 검증하기 위하여 울산광역시 U영재교육원 중3과학반 60명의 학생들을 실험집단 30명과 비교집단 30명으로 나누어 실험집단은 드로잉 과제를 활용한 수업을 실시하였고, 비교 집단은 일반 영재수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재의 개념을 변화시키는데 효과적이었다. 이것은 동료 학생들의 드로잉과 자신의 드로잉을 서로 비교하고, 토론하는 과정에서 학습자의 개념 변화가 효과적으로 일어났기 때문이라고 생각된다. 둘째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 영재의 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화에 골고루 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업은 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화를 위해 적용될 수 있는 프로그램이다. 셋째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 창의적 문제 해결력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 넷째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 탐구능력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 매우 효과적이라는 사실을 밝혔다. 많은 과학영재들이 수업 전에 자신이 가지고 있던 사전 개념을 드로잉으로 표현하는 학습활동에 높은 흥미와 관심을 보였으며, 다른 동료 학생들과 드로잉을 서로 비교하고 분석하는 학습활동에 적극적으로 참여하였다. 이러한 사실을 종합해 볼 때, 드로잉 과제를 활용한 수업을 적용하면 과학 영재들의 개념을 효과적으로 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과학에 대한 태도 역시 긍정적으로 변화시킬 수 있다고 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.353-364
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• 2009

과학 교수학습 과정에서 학습자들에게 문제를 해결하는 과정을 통해 비판적 사고 기능과 협동 기능을 신장하도록 하는 문제중심학습의 적용이 필요하며 이를 위한 구체적인 방안이 요구된다. 본 연구에서는 문제중심학습을 위한'문제상황'을 개발하고 이를 고등학교 과학수업에 적용한 후 학습자의 과학 성취도와 과학에 대한 태도 및 문제중심학습에 대한 인식을 조사 하였다. 고등학교 10학년을 대상으로 실험집단에는 '온실효과를 줄이기 위한 미래의 에너지'와 '인도네시아 산불과 엘니뇨'라는 문제 상황으로 문제중심학습을 실시하였고 통제집단은 학습지를 활용한 교사중심 수업을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습능력 수준과 무관하게 문제중심학습이 교사중심 수업보다 과학 성취도에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 문제중심학습이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서는 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 문제중심학습에 대한 인식 조사 결과, 주어진 문제상황에서 문제를 구체적으로 진술해 내는 과정을 가장 어려워하면서도 또한 도움이 되는 활동으로 인식하였다. 이러한 연구 결과로부터, 과학 교육과정에 기초하면서 실제적이고 맥락적인 문제상황의 개발이 우선적인 과제임을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제41권2호
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• pp.195-212
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• 2017

소집단 학습은 소집단 내 학생들 간의 상호작용을 통해 공동의 목표 및 과제를 해결해 나가는 학습 방법이다. 과학 교육에서 소집단 학습은 중요 학습 전략 중의 하나이며, 학업 성취도와 태도 향상에 효과적이다. 소집단 구성은 3명일 때 학생들이 적극적으로 참여하며 과학 탐구 능력 향상에 효과적인 것으로 보고되었다. 그러나 집단의 구성 방법 즉, 동질과 이질 집단으로 구성하느냐에 따라 그 효과가 다른 것으로 보고되고 있다. 따라서 이 연구에서는 집단의 구성에 따라 7학년 학생의 광합성 개념의 생태적 지위에 차이가 있는지를 검증하였다. 이를 위해서 7학년 학생 1107명을 대상으로 이질 집단과 동질 집단은 상위, 중위, 하위로 구분하여 구성하였다. 광합성 개념은 광합성 장소, 광합성 생성물질, 광합성 필요물질, 광합성 환경 요인 영역으로 구분하였다. 광합성 개념의 생태적 지위 변화에 대한 선행 연구에 기초하여 빈도율 4%이상인 개념을 선정하여 설문을 구성하였다. 설문지는 4가지 영역에 각각 제시된 관련 개념들에 대한 관련성 점수와 이해 수준 점수를 측정하였다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 1) 3명의 소집단 수업에서는 과학 개념 학습에 향상이 있었다. 2) 집단 구성 시 평균을 향상시키고자 할 때는 동질 집단으로 구성하고 구성원간의 편차를 줄이고자 할 때는 이질 집단으로 구성하는 것을 제안한다. 이 연구를 통해서 집단 구성에 따른 결과의 이중성에 대한 차이 또는 효과를 검증하는 구체적인 연구가 이루어지길 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.693-718
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• 2010

본 연구에서는 과학 교사의 교사 효능감 관련 요인을 탐색하기 위하여 중등 과학교사 서른세 명을 대상으로 심층 면담을 실행하였다. Strauss와 Corbin(1998)의 근거이론 연구 방법을 이용하여 학교 현장에서 과학 교사의 교사 효능감이 어떻게 드러나는지 탐색하고, 교사의 다양한 경험이 과학 교사 효능감 형성에 어떻게 영향을 주었는지 탐구함으로써, 과학 교사 효능감 형성 과정에 대한 이론적 모형을 개발하여 과학 교사 효능감에 대한 이해의 기초를 마련하고자 한다. 개방 코딩 분석과정을 통해 과학 교사의 교사 효능감과 관련하여 125개의 개념으로부터 38개의 하위 범주와 16개의 범주가 도출되었다. 이러한 범주화를 통하여 과학 교사의 교사 효능감이 학교 현장에서 어떻게 드러나며, 무엇에 영향을 받는지를 이해할 수 있다. 분석 결과 중심 현상인 '과학 교사 효능감의 형성'의 하위 범주로 과학 수업 현장, 학생과의 관계, 학교 행정 업무가 도출되었고, 이러한 현상을 일으키거나 발전시키는 사건인 인과적 조건은 '교사가 되고 싶음'이다. 또한, 현상이 나타나는 구체적인 상황이나 문제를 만들어내는 특수한 조건의 집합인 맥락적 조건으로는 '교사로서 나를 인식함', '교사를 바라보는 시선을 인식함'이 있다. 진행되고 있는 현상에 영향을 주는 광범위한 구조적 상황으로서 중재적 조건은 '사회 분위기', '교직 풍토', '개인 상황'으로 나타났고, 본 연구에서는 과학 교사 효능감 형성 과정에서 '능력 계발을 위한 교사의 노력'을 작용/상호작용 전략으로 파악하고, 효능감 수준에 따라 교사들이 사용하는 전략의 유형과 전략 사용에 대한 태도를 탐색하였다. 전략을 사용하는 행동으로는 '받아들이기', '내 방식 찾기', '자기 계발하기', '교육 현장 개선하기'가 있다. 마지막으로 다양한 작용/상호작용 전략을 취하여 나타난 '과학 교사 효능감 형성 결과 교사의 모습'으로 '교사의 모습을 재인식함', '변화를 모색함', '안정속에 머무르기'를 도출하였다. 또한, 본 모형의 중심 범주인 '과학 교사 효능감의 형성'을 중심으로 이야기 윤곽의 전개를 통해, 다른 범주를 통합시키고 정교화 함으로써 과학 교사의 경험이 과학 교사 효능감의 형성과 어떤 관계가 있으며, 어떻게 형성되었는지를 알 수 있었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 과학 교사 효능감을 특수한 학교 현장에서 과학 교수, 학생과의 관계 형성, 학교 행정 업무 수행과 관련하여 목표를 설정하고 그 목표에 필요한 행동 과정을 조직하고, 실행하는 능력에 대한 신념으로 정의하고 과학 교사 효능감 척도 개발의 가능성 및 활용 방안을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.311-324
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• 2021

최근 화성시의 국가지질공원 인증 추진을 위해 10개의 지질명소가 개발되었으며, 이 중에서 제부도 지질명소는 다양한 지질·지형(경관)·생태유산이 분포하여 고정리, 우음도 지질명소와 함께 수도권 남부의 새로운 지구과학 교육 장소로 개발 잠재성이 크다. 이번 연구에서는 화성지질공원 제부도 지질명소의 야외조사를 통해 지질유산의 특징을 기재하고, 화성지질공원 내 다른 지질명소와의 비교·분석을 통해 지질교육 명소로서 개발 가능성을 평가하였다. 또한, 지질공원 및 지질명소에서의 현장교육이 현행 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조하는 핵심개념과 교과역량 중심 교육에 실질적으로 미칠 수 있는 효과를 제부도 지질명소에 적용해 제시하였다. 제부도 지질명소에는 규암, 편암, 천매암 등 다양한 변성암류가 분포하며, 쇄설성암맥, 석영맥, 단층, 절리, 엽리, 편리 등의 지질구조들도 함께 관찰되어 지질다양성이 풍부하다. 또한, 해안가를 따라서는 역빈과 사빈, 해안사구, 갯벌 등 해안 퇴적지형과 연흔 등의 퇴적구조가 발달하고 있으며, 해식절벽, 해식동굴, 시스택 등의 해안침식지형과 함께 바다갈라짐 등 다양한 해안지형을 관찰할 수 있다. 제부도 지질명소는 기존에 현장교육에 활용되고 있는 화성지질공원의 고정리 공룡알화석산지 및 우음도 지질명소와 지질 및 지형학적으로 차별점을 가지므로 새로운 지질교육 현장으로서 충분한 가치를 지닌 것으로 판단된다. 아울러 제부도 지질명소에는 갯벌체험장과 같은 지질교육 및 지질관광 연계 콘텐츠가 풍부하고, 해안산책로, 전망대와 같은 탐방인프라 또한 잘 조성되어 있어 다채로운 교육프로그램 개발이 기대된다. 더 나아가 각 지질명소별 특성을 중심으로 최적화된 지질공원 교육을 수행함으로써 1) 학교에서 지질공원으로 학습 공간의 확장, 2) 구체적인 내용 요소의 이해도 향상과 핵심개념 사이의 연계, 3) 지구시스템 전반으로 교육 영역의 확대가 이루어질 수 있어 과학과 교육과정의 핵심역량인 사고력, 탐구력, 문제해결력을 향상시킬 수 있고, 지질공원 교육의 주체로 참여하는 경험을 통해 의사소통 능력 및 참여와 평생학습능력 강화에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.

• 영재교육연구
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• 제13권4호
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• pp.65-94
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• 2003

본 연구는 과학 고등학교 선발 과정의 개선을 위한 기초 연구로서 현행 과학 고등학교 선발과정을 분석하여 선발 현황을 파악하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 먼저 선발 전형의 응시자격, 응시절차, 선발절차, 선발준거 등의 요인에 대한 타당성을 분석하였으며 한성과학고등학교 2학년 학생들을 대상으로 전형종류와 입학 성적, 학교에서의 성취도 및 진로 선택 결과 사이의 연관성을 살펴보았다. 이를 위해 학생들의 수학·과학 과목의 내신 성적 및 학생 개인에 대한 담당 교사들의 평가 결과를 분석하였다. 또한 기존 선발 도구로 사용한 선발 문항을 분석하였다. 선발 절차에 대한 분석 결과, 성적 중심의 응시자격으로 인해 수학·과학의 성장 가능성이 큰 학생들의 응시기 회가 박탈될 수 있다는 문제점이 도출되었다. 또한 과학고에서의 학업 성취도 및 진로 선택 상황을 볼 때, 인지 능력뿐만 아니라 성격이나 태도의 측면을 포함하는 다면적인 평가를 실시하여야 하며 교사의 지속적인 관찰 결과가 평가의 중요한 요소가 되어야 한다는 것을 확인하였다. 한편, 선발고사 문항은 발산적 사고와 다양한 탐구 기능을 요구하는 문항이 더 많이 개발될 필요가 있으며 다양한 교과 내용에서 출제될 필요가 있다는 점을 개선점으로 확인하였다. 또한 가능하면 선수학습의 효과를 최소화 할 수 있도록 문항이 개발되어야 하며 학생들의 관심과 능력이 다양하기 때문에 모든 전형 요소를 합산하기보다는 다단계 전형을 위한 여러 줄 세우기의 방식이 바람직하며 이를 위해서는 학생의 창의력과 성장 잠재력을 정확하게 측정하는 선발체제를 새로 개발하는 것이 필요하다는 결론을 얻었다.AM-1의 발현은 신 손상 특히 사구체 손상의 정도를 잘 반영하고 있으며 예후 인자로서도 유용하게 이용할 수 있다고 생각한다.으로는 1-2년 이내에 17% 정도가 혈뇨의 소실을 보였으며, 추적관찰 기간 중 신부전으로 진행하는 경우는 한 례도 없었다. 결론: 무증상성 혈뇨를 진단, 치료함에 있어 진행성 신질환의 가능성을 시사하는 예후인자가 없다면 신생검보다는 지속적이고 정기적인 추적관찰만으로도 충분할 것으로 생각된다도 등은 양군 사이에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 발견 당시 혈청 $C_3$치의 감소는 모두 11명(61.1%)에서 관찰되었는데, 증상군에서는 7명(87.5%), 집단뇨검사군에서는 4명(40%)으로 증상군에서 혈청 $C_3$치의 감소가 보다 현저하였다. 그러나 추적관찰 기간 동안 증상군에서는 7명 중 4명, 집단뇨검사군에서는 4명 중 1명에서 혈청 $C_3$치는 정상범위로 증가하여 최종 관찰시점에서는 6명 (33.3%)에서만 혈청 $C_3$치의 감소가 지속되고 있다. 혈청 $C_3$치의 감소를 보인 경우를 다시 병리조직학적 분류에 의해 세분하여보면 발병당시에는 I형 8명(61.5%), II형에 1명(100%), III형 2명(50%)에서 관찰되었는데, 최종 시점에서는 I형 4명(30.8%), II형 1명(100%), III형 1명(33.3%)이었다. 또한 증상군에서 세포성 반월체형성과 세뇨관위축의 빈도가 높았으며, 사구체 혈관벽 비후와 사구체 간질의 증가의 정도가 집단뇨검사군에 비해 통계적으로 유의하게 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권1호
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• pp.19-32
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• 2022

기후 변화의 감지, 예측의 최적지이며 미래 기술, 자원의 보고인 극지의 중요성에 따라 극지 교육의 필요성이 더욱 강조됐다. 이에 본 연구에서는 극지에 대한 초등학생의 일반적 인지 및 정의적 특성을 탐색한 후, 극지에 대한 경험 다양성 수준에 따른 인지 및 정의적 특성을 추가로 분석했다. 연구를 위해 개발된 검사 문항은 43명의 초등학교 5학년생을 대상으로 한 예비 검사를 통해 수정, 보완되었다. 검사 문항은 학생들의 배경 변인으로 성별, 극지에 대한 학습 경험 및 일상 경험, 과학적 소양을 묻는 문항과 극지 지식, 기능, 신념, 태도를 묻는 문항으로 구성됐다. 문항의 유형은 선택형, 진위형, 리커트(4점)이며 총 66개다. 검사에 참여한 학생들은 대·중·소 도시의 초등학교에 재학 중인 5학년생 323명이다. 연구 결과, 학생들은 극지의 변화와 관련된 과학적 원인 및 과정보다는 극지의 변화로 인한 극적인 결과에 관심이 크고 잘 알았다. 이는 극지의 주요 특징임과 동시에 극지 환경 변화 매커니즘의 중심에 있는 얼음에 대한 이해보다, 극지 환경 변화로서 고통 받을 극지 생물에 더욱 관심이 크고 잘 알고 있다는 사실을 통해 확인됐다. 또한, 학생들은 극지 기후 변화의 문제를 자신을 제외한 전지구적 문제로 인식했다. 북극과 남극에서 일어나는 일은 전 세계에 영향을 미치지만, 자기 자신과 지역 사회에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각한다는 것이다. 극지에 대한 지식의 수준과 극지 관련 자료를 해석, 추론하는 탐구 능력은 서로 큰 관련이 없었으며, 극지에 대한 경험 다양성의 수준이 높은 학생일수록 극지의 과학 기술에 대한 이해가 뛰어났다. 본 연구는 학생들의 극지 소양 관련 특성을 점검했다는 것과, 향후 극지 교육이 나아가야 할 방향을 제시하는 기초 자료가 될 것이라는 점에서 의미가 있다.