• 한국지구과학회지
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• 제39권1호
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• pp.103-116
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• 2018

이 연구의 목적은 초등학교 6학년 학생들의 달의 위상 변화에 대한 학습 발달과정을 천문학적 시스템 사고를 기반으로 탐색하는 것이다. 선행 연구 결과 분석을 통해 서답형 문항을 개발하고 가설적 학습 발달과정을 설정하였으며, 이를 토대로 문항 분석틀을 개발하였다. 달의 위상 변화에 대한 수업을 실시하기 전과 후에 서답형 문항을 이용한 검사 자료를 수집하였으며, 평가 결과를 이용하여 가설적 학습 발달과정의 타당성을 검증하였다. 이를 통하여, 상향식으로 지구-달 계에 대한 학습 발달과정을 탐색할 수 있었다. 연구 결과, 초등학생들은 지구 기반 관점과 우주 기반 관점 사이의 사고 전환에 어려움을 겪는 것으로 보인다. 또한, 달의 위상 변화에 대한 초등학생들의 학습 발달과정을 근거로 할 때, 달의 위상 변화의 개념은 교육과정 상에서 초등학교의 학습 내용으로 다소 높은 수준인 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권2호
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• pp.239-252
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• 2017

이 연구의 목적은 선행 연구를 바탕으로 하여 과학교육의 현장에서 모델과 모델링의 성공적인 적용을 위해 필요한 학생과 교사에게 요구되는 모델과 모델링에 대한 지식을 의미하는 메타모델링 지식과 그 구성요소에 대해서 고찰하는 것이다. 이를 위해 모델과 모델링에 대한 주요 선행 연구들을 문헌연구 방법을 통해 분석하고 범주화하였으며, 과학교육에서 효과적으로 적용을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 메타모델링 지식은 모델과 모델링에 대해 인식하는 것이고, 과학적 모델링 실습에서 과학적 모델을 만드는데 가장 결정적인 요소이다. 이 연구에서 제안하고자 하는 메타모델링 지식의 구성요소는 모델의 본성, 모델의 다양성, 모델의 목적, 모델링 과정, 모델의 평가와 수정으로 범주화하였다. 모델의 본성에 대한 이해를 통해서 모델이 가지는 여러 가지 속성을 알게 되며 모델과 모델링에 대한 깊이 있는 이해의 틀을 가지게 된다. 모델의 다양성은 같은 자연 현상을 나타내기 위한 여러 모델이 존재하는 것과 모델의 분류에 대한 이해를 하는 것이다. 모델의 목적은 과학자들이 자연 현상을 설명하거나 예측하기 위해 모델을 만드는 것임을 학생들인 인식하여 모델을 구성하고 사용함으로써 과학적 이해를 하는 것이다. 모델링 과정은 모델을 만들고 평가하고 수정으로 이루어진다는 것을 아는 것이다. 이를 통해 학생들이 모델링 실습에 참여할 수 있게 되고, 교사는 모델링 실습에서 학생을 돕는 제대로 된 안내자의 역할을 할 수 있게 된다. 모델의 평가 및 수정은 학생들이 관찰한 자연 현상을 잘 설명하기 위해 다른 사람과의 의사소통을 통해 모델을 수정하는 일련의 과정으로 모델을 정교하게 만드는 것을 의미한다. 메타모델링 지식의 구성요소에 대한 이해를 통해 학생들과 교사들이 모델과 모델링에 대해서 느끼는 어려움을 해결하고 과학교육에서 모델과 모델링 수업을 성공적으로 적용할 수 있는 지침을 제시할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.295-305
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• 2019

본 연구와 관련된 선행 연구에서는 과학 교수 학습 과정에서 효과적인 시각적 표상 활용과 연구를 촉진하기 위한 목적으로 2개 차원으로 구성된 시각적 표상 능력의 교육목표 분류체계(visual representation competence taxonomy: VRC-T)가 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 VRC-T에 기초하여 그림자 현상에 대한 초등학생의 시각적 표상 능력을 조사하고 그림자에 대한 과학 지식과 표상 능력 사이의 관계 및 VRC-T 인지 과정의 위계 관계를 탐색하고자 하였다. 연구 결과 그림자 현상에 대한 초등학생의 시각적 표상 능력을 '해석하기', '통합하기', '구성하기'의 대범주로 나누어 보면 대체적으로 '해석하기'가 가장 점수가 높고, 다음이 '구성하기', '통합하기'의 순으로 나타났다. 또 학생들이 정규 교육과정에서 그림자 관련 단원을 학습한 이후임에도 불구하고 시각적 표상 능력은 높지 않은 것으로 나타났다. 한편 텍스트 기반의 과학 지식은 시각적 표상 능력의 모든 범주와 상관이 높지 않았다. 이것은 텍스트 형식의 과학 지식을 가지고 있더라도 시각적 표상 능력은 갖추어져 있지 않을 가능성이 크다는 것과 과학 수업에서 시각적 표상을 좀 더 강조하여 다루어야 할 필요성을 나타낸다. 마지막으로 서열화 이론에 따라 그림자 현상에 대한 시각적 표상 능력의 인지 과정 위계 관계를 탐색한 결과, 인정비율을 다소 느슨하게 하는 경우 6개 인지 과정 사이에 일직선의 위계 관계가 발견되었다. 이것은 평가 도구나 과제, 시각적 표상 능력을 지도하는 수업 활동을 계획할 때 VRC-T가 유용하게 활용될 수 있는 분석틀임을 시사한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.19-30
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• 2020

메이커 교육은 메이커스페이스에서 모인 메이커들이 서로의 활동과 경험을 공유한 메이커 운동에 기초하여 시작되었으며, 메이커 교육에서 추구되는 교육적 가치는 구성주의 패러다임을 기반으로 한다. 본 연구의 목적은 학교 교육에 사용할 메이커 교육의 구성 요소를 도출하여 메이커 교육의 특성과 교육적 가치에 초점을 맞추고 이를 활용하는 방법을 모색하는 것이다. 이를 위해 본 연구는 메이커 교육을 재개념화하기 위해 이론적 근거를 탐색하였고, 메이커 교육 수업을 진행하는 교사들의 심층면담 자료를 중심으로 진술문을 도출하고 이에 대한 타당성을 전문가들을 통해 검토 받았다. 이러한 진술문을 토대로 메이커 교육 활용을 위한 구성 요소를 도출함으로써 학교 교육에서의 메이커 교육의 방향을 설정하고 교과 수업 및 창의적 체험학습에서 활용할 수 있는 예시 틀을 제안하였다. 연구 결과, 메이커 교육에서 메이커들은 활동을 수행하기 위해 협력하고, 다른 사람들과 아이디어를 공유하고 향상시키려고 노력하며, 학습, 땜질, 디자인 사고, 메이커 활동, 공유 및 협력, 성찰 등의 자기 방향을 포함한다고 볼 수 있다. 또한 메이커 교육은 특정 활동을 필요에 따라 학생의 선택에 국한시키는 것이 아니라 학생들이 실제 겪는 문제를 해결할 수 있는 경험 학습을 강조한다. 활동의 결과물보다는 학습자의 행동 과정을 중시하고, 학습자의 실패를 용인하며 재도전을 촉진하는 촉진자로서 교사의 역할을 강조한다. 향후 각 교과(커리큘럼 전문가, 교직 / 학습 전문가, 초 중학교 교사, 부모, 지역 교육자 등) 및 학교 활동에 있어서 다양하게 활용될 수 있으며 학교 메이커 교육의 기초 연구로서 향후 연구 방향 설정에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.77-102
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• 2018

본 연구의 목적은 가정과교사 문화의 특징과 가정과교육 발전의 저해 요소를 밝힘으로써 가정과교사 문화의 발전 방안을 제시하는데 있다. 이를 위해 집중면접의 주제 분석법을 실행하였으며, 각 지역 가정교과연구회 또는 한국가정과교육학회 소속 석사과정 이상인 가정과교사 14명을 대상으로 이루어졌다. 응답 자료 분석을 위해 주제 분석법을 실행하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 가정과교사들은 가정과교육의 철학을 정립한 후 가정교과가 청소년 개인과 가정, 그리고 사회를 이롭게 하는 실천비판교과라는 신념을 확고히 가지고 가정과수업을 통해서 청소년과 그들의 가정, 더 나아가 사회에 유익을 주는 교육을 실천하고 있었다. 둘째, 가정과교사들은 대학원에 진학하거나 가정교과연구회에 가입하여 수업 방법, 평가 방법, 업무 능력을 향상시키고, 수업을 공개하는 등 지속해서 전문성을 향상시키기 위해서 노력하는 문화를 형성하고 있었다. 셋째, 가정과교사들은 가정과교육 패러다임을 실천비판 패러다임으로 전환하여 실천적 문제 중심 수업을 실행해야 한다는 문화를 자리매김하였다. 또한, 그들은 세 행동체계(기술적 행동, 의사소통적 행동, 해방적 행동)를 순환적으로 적용하여 삶의 질과 가치를 향상시켜야 한다고 보았다. 넷째, 가정과교육의 발전을 저해하는 요소에는 교육제도와 사회적 인식이 있었다. 하지만 가정과교사들의 노력으로 가정과교육은 학생과 사회적 요구를 반영한 교육, 학생의 적성을 찾아주며 가정교과의 목표를 잘 살린 교육으로 자리 잡고 있었고, 이를 통해 가정과교사들은 학생들이 가정교과가 개인과 가정의 행복을 위해 꼭 필요한 교과라는 인식의 전환을 가져올 수 있다고 믿었다. 가정과교사문화의 발전방안으로 가정과교사들은 각 지역의 가정교과연구회에서는 더 많은 가정과교사들이 연구회에 참여하고 활동함으로써 발전할 수 있는 기회를 마련해야 한다고 하였다. 또한 지역의 가정교과연구회끼리 협력적 네트워크를 활성화하고 이를 이끌 수 있는 컨트롤타워가 필요하다고 했다. 한국가정과교육학회는 각 지역의 교과연구회의 중심점 역할이 되어서 다가올 교육 변화에 더욱 신속하고 조직적으로 움직여 적극적으로 대처함으로써 가정과교사들의 힘이 될 수 있어야 할 것이다. 마지막으로 참여자는 가정과교육의 변화를 위한 기초적 틀을 마련하기 위해 실천 비판적 가정과교사 양성이 필요하다고 했다. 이를 위해 가정과교사 양성과정에서 학생들이 더욱 깊이 있는 가정교과교육철학을 수강함으로써 가정교육학의 본질을 이해하고 정체성을 확립하여 유능하고 성숙한 가정과교사로서의 자질을 갖출 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.120-129
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• 2012

본 연구는 2007년 개정 초등 과학교과서의 발문 사고 유형 분석을 통해 현장 수업에 교육적 시사점을 제공하고, 향후 수시 개정되는 교과서 및 교사용 지도서 개발에 정보를 제공하는데 목적이 있다. 이를 위하여 2007 개정 교육과정에 따른 초등학교 3~6학년 과학 교과서에 제시된 문장 중에서, 본 연구의 조작적 정의에 부합하는 2,446개의 발문을 추출하였고, 이것을 Blosser의 분류체계를 조금 수정한 분석틀로써 발문의 유형을 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에 추출된 2,446개 발문 중에서 제안적 발문요소가 49.2%로 가장 높게, 그리고 평가적 발문요소가 1.4%로서 가장 낮게 나왔다. 둘째, 학년별로 발문의 유형을 살펴본 결과, 모든 학년에서 제안적 발문요소가 가장 많이 나왔다. 또, 학년이 올라갈수록 재생적, 제안적, 예상적 발문요소는 점차 조금씩 줄어드는 경향을, 적용적, 확산적, 평가적 발문요소는 조금씩 증가하는 경향을 보였다. 셋째, 과학과 4개 영역인 에너지, 물질, 지구, 생명 영역에 나타난 발문의 유형을 분석해 보았을 때 에너지 영역의 발문 수가 가장 많았고 그 다음이 화학 영역이었다. 4개 영역 모두 제안적 발문요소가 가장 많이 나타났다. 재생적, 예상적 발문요소는 에너지와 물질 영역이 다른 두 영역보다 조금 더 많았고 적용적, 확산적 발문요소는 지구와 생명 영역이 다른 두 영역보다 조금 더 많았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권5호
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• pp.437-447
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• 2014

Learning Progressions(학습진행과정, 이하 LP)은 "과학의 핵심 아이디어(core idea) 혹은 과학 활동(scientific practices) 이해 과정을 상대적으로 단순한 체계에서 전문가의 지식체계로 논리적이고, 순차적인 단계로 정교하게 설명한 틀"로서, 한 교과 내 및 다른 과학영역들(물리, 지구과학, 생물, 화학)과 연결하여 연계적 교육과정을 구성하는 이론적 기반을 제공한다. 학습은 개개인의 선지식, 선경험, 교과교육과정, 교육과정 등의 여러 요소에 영향을 받는 복잡한 이해 과정으로, LP 단계를 모든 학생들이 동일하게 이동하지 않는다. 학생과 학습환경의 특성에 따른 이동 가능한 학습경로의 서술을 위해서는 다양한 학생데이터의 수집과 분석이 필요하다. 이러한 과정을 통해서 가설의 LP는 과학적으로 증명된 LP로 규명되며. 비로소 교과과정 개발의 틀(framework)로 역할을 할 수 있다. 본 연구는 미시간 대학 연구팀이 개발한 "물질의 본성(nature of matter)" 주요 개념에서, 하위개념인 "물질의 입자성(particule nature of matter)과 입자적 표상(submicroscophic representation)"의 LP와 관련 평가지를 우리나라 과학교육과정과 연계, 수정하여 개발하였다. 수정된 평가지와 LP는 124명의 중고등학생의 LP 경로 특성을 분석하는데 사용되었다. 학생들의 입자적 개념과 표상의 이해도, 개념과 표상 이해도 연관성을 중점으로 분석하여 관련 과학교육과정과 현장 수업의 문제점과 시사점을 도출하였다. 본 연구결과를 종합해 보면, 높은 레벨 문항의 정답을 고른 빈도수는 낮은 레벨 문항을 모두 정답으로 고른 경우에 높았으며 이는 학생들이 본 연구팀이 개발한 LP 경로로 이해과정을 정교화시킴을 알 수 있다. 하지만, 대부분의 학생들, 특히 고등학생들은 초등학교 수준의 거시적 물질의 본성 개념 LP 단계에 머물고 있으며, 중학교 수준인 미시적 표상 LP 단계에 있다. 입자적 개념과 표상 이해 실패의 주요 원인은 1) 과학적 모델의 본질, 2) 관련 선지식, 3) 미립자 표상의 이해부족으로 정리된다. 본 연구결과는 물질의 입자성과 관련된 개념, 과학활동(특히 모델링)을 증진시키고 개개인 특성에 맞는 맞춤형 학습환경 제공을 위한 학습, 교수, 평가자료 개발에 기여하는 바가 크다. 더 나아가 '물질의 본성'에 대한 LP연구와 과학적 소양 증진에 긍정적 역할을 할 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.573-584
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• 2019

2011년부터 시도된 STEAM 교육은 여전히 자생적 확산은 어려운 상태이다. STEAM 교육의 확산이 자율적으로 일어나지 않는데는 STEAM 교육의 정체성 부족과 이로 인한 교사들의 혼란, 정책의 변화로 인한 현실과의 괴리가 있기 때문이다. 따라서 교사들의 경험적 지식을 활용한 현장 적용에 관련된 연구에서 벗어나 주로 전문연구자들에 의해 이루어졌던 STEAM 교육에 대한 본질을 교육 실행의 주체인 교사의 눈에서 바라보고 한계와 방향성을 모색할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 정책 경험과 현장 적용 경험이 모두 풍부한 8인의 초중고 교사로부터 STEAM 교육의 목적, 정의, 준거틀, 변화 등에 대한 설문 및 면담을 실시하였으며, 유형적 분석법을 사용하여 자료를 분석하였다. 분석 결과 STEAM 교육의 목적은 정책적인 목적보다는 교사 개인의 경험에 치중되어 있었으며, 이는 STEAM 교사의 실행 당위성을 감소시키므로, STEAM 교육의 목적을 교사가 직접 경험할 수 있는 융합적 사고력과 문제해결력에 대한 평가 방안이 제시되어야 한다. STEAM 교육의 정의에 사용된 '과학기술 기반' 과 '분야' 대한 단어의 수준 정립은 STEAM 교육의 목표가 명확해지고 꾸준하게 실행될 때 이루어질 수 있다. '과학기술 기반' 이라는 용어를 사용함으로써 교육과정을 넘어 융합 교육을 좀 더 수월하게 할 수 있도록 하였으며, '분야' 또는 '요소' 라는 용어는 정해진 기준 대신 학생들이 하는 활동의 맥락과 수준을 고려하여 상황에 맞게 변할 수 있다. 교수학습 준거틀은 STEAM 교육이 일관성을 유지시키는 가이드라인일 수 있으나 접근을 어렵게 하는 걸림돌이 될 수도 있으므로 좀 더 넓은 의미를 허용할 필요가 있다. 상황제시의 경우 학생의 흥미와 수업의 안내를 강조하고, 실생활 연계의 의미를 학생 수준에서 확대할 필요가 있으며, 창의적 설계는 산출물을 강조하는데서 벗어나 그 과정에 방점을 맞출 수 있도록 해야 하고, 감성적 체험은 현장의 적용 사례를 분석하여 의미와 정의를 수정할 필요가 있다. STEAM 교육이 교육과정에 포함되면서 확대되고는 있으나 여전히 초등에 머물고 있어 중등 교육과정의 편입이 무엇보다 중요하며 시도별 연수의 질 관리, 꾸준한 예산과 제도적 지원이 뒷받침되어야 STEAM 교육에 대한 확신이 높아지고 실행이 활성화될 것이다. 또한 이제까지 지속되는 수많은 STEAM 정책들의 피드백 과정이 보완되어야 수요자 중심의 STEAM 교육이 자리잡을 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-84
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• 2015

본 연구는 생명 의공학 관련 분야의 미래사회 유망직업 가운데 초등학교 5~6학년의 교과 내용과 연계가 가능한 직업들을 선정, '설계기반 미래 유망직업 STEAM 프로그램'을 개발하고 그 타당성과 효과성을 확인한 것이다. 각 프로그램은 2009 개정 교과교육과정 분석을 통해 교과별로 통합이 가능한 성취기준들을 추출한 후, 과학 기술 공학의 최신 이슈를 포함하고 STEAM 준거(틀)에 따라 집단 숙의를 거쳐 9개월간 개발되었다. 또한 생명 의공학 관련 직업을 창의적 설계가 강조된 모의적인 형태로 진로를 체험하게 함으로써, 학생들이 이공계 진로를 탐색하고 관련 진로에 대한 인식과 흥미를 이끌어 낼 수 있도록 하였다. 프로그램의 검증 단계에서 STEAM 리더 스쿨에 적용한 결과, 프로그램의 내용과 수준이 적합하고, 이공계 관련 직업에 대해 모의적인 경험을 함으로써 학생들의 진로에 대한 관심을 끌어낼 수 있었다는 긍정적인 평가를 받았다. 또한 현장적용 과정을 통해 자료의 완성도를 높일 수 있었다. 최종 개발된 STEAM 프로그램을 다른 학교의 일반 학급에 투입한 결과, 초등학생들의 이공계 진로의식이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 기존의 과학 수업에 비해 STEAM 프로그램 적용 수업에 대한 학생 만족도가 상당히 높다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 교과교육과정 내용 기준이 더욱 핵심적인 지식 및 아이디어를 중심으로 대강화될 필요성, 교육과정 재구성의 편리성을 높일 수 있도록 '통합을 위한 기준'의 제공, STEAM 프로그램을 재구성 또는 조직하고 수업을 할 수 있는 교사의 능력 개발, STEAM과 같은 정책이나 프로그램의 효과를 얻기 위해 장기간의 지속적인 지원의 필요성, 교과내에 통합된 진로교육의 강화등이 필요하다는 제언을 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권2호
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• pp.301-321
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• 2024

이 연구의 목적은 과학교사에게 오랫동안 요청된 이원화된 업무, 즉 '과학교과수업'과 '교과 외 과학 관련 행사'의 역사적 연원을 밝히는 것이다. 1970년대에는 기초과학 중심의 제3차 교육과정과 기술교육 중심의 과학화운동 사이의 긴장 속에서 국민학교 과학교육이 이루어졌다. 문교부는 과학화운동이 도입되기 전부터 오랫동안 국제기구의 지원을 받아서 탐구 중심의 기초과학교육 정책을 추진하였고, 특히 1973년 제3차 교육과정을 통해서 이를 실현하려고 하였다. 그러던 중 1973년에 '전 국민의 과학화운동'이 정권 차원에서 갑자기 추진되었다. 문교부로서는 갑작스러운 유신정권의 요구를 이미 진행 중이던 제3차 교육과정 속으로 편입해야 하는 상황에 처하게 된 것이다. 이처럼 두 가지 정책에서 비롯된 두 가지 요구가 공존하였기 때문에 이후 초등학교 과학교육 활동은 과학교과수업과 교과 외 과학 관련 행사로 이원화되어 실행되었다. 과학화운동은 교육과정 자체에 직접적인 영향을 미치지는 못하였지만, 학교 현장의 인사조직, 활동 공간, 평가 제도에 변화를 주었다. 국민학교에 과학화운동이라는 거대 프로그램이 도입되면서, 학교 내부의 인사조직을 변화시켜서 '과학주임교사제'가 새롭게 만들어졌고, '과학코너'라는 새로운 공간이 확보되었으며, '과학장제'라는 새로운 제도가 보급된 것이다. 이처럼 과학화운동 자체는 초등교육에 갑작스럽게 도입되었으나 결과적으로는 제3차 교육과정이 목표로 삼았던 탐구 중심 과학교육이 실천되는 데 어느 정도 기여했던 듯하다. 이는 역설적으로 과학화운동의 여파가 일선 교육청과 학교의 '교과 외' 자율적 활동으로 흡수된 것에 기인했다. 과학화운동 자체는 특정 시기의 정부 주도 정책이었지만, 다양한 과학교육종사자들이 오래 준비해 온 제3차 교육과정의 틀을 유지하면서도 긴급한 정부의 요청에 응답하는 방식이 교과 수업과 교과외 과학 활동으로 이원화된 것이었다. 이처럼 1970년대 과학교육현장에서 과학교육종사자들이 능동적으로 대응한 과정을 살펴봄으로써 과학교육계가 현재의 급변하는 환경에 대응할 수 있는 실마리를 얻을 수 있을 것이다.