이 연구는 몽골과 한국의 중등 지구과학과 교육과정 내용을 비교 분석하여 양국의 지구과학과 교육 내용을 점검하고 향후 지구과학 교육과정 개정에 필요한 기초 자료를 마련하고자 하였다. 본 연구의 연구 문제는 첫째, 몽골과 한국의 지구과학 교과의 변천 및 현행 운영실태를 파악하고, 다른 국외 사례와 비교 분석하며, 둘째, 몽골과 한국의 지구과학과 교육과정의 내용을 비교 분석한 것이다. 과학과 교육과정에 포함되어 있는 지구과학 관련 내용을 비교 분석하기 위해서 중학교는 TIMSS 평가틀을 활용하였고, 고등학교는 미국의 차세대 과학교육 표준(NGSS)과 한국의 고등학교 지구과학과 교육과정 내용을 혼합하여 전문가의 타당도 분석을 거쳐서 분석틀을 만들었다. 연구 결과, 몽골과 같이 러시아식 교육 체제를 따르고 있는 국가들에서는 지구과학을 독립적인 과학과목으로 편성·운영하지 않았고, 지리교과의 자연지리 영역에서 지구과학 관련 내용을 다루었다. 몽골과 한국의 중학교 과학과 교육과정에서 다루는 지구과학 내용을 분석한 결과 TIMSS 내용분석틀의 27개 내용 요소 중에서 몽골은 18개가 일치했고, 한국은 20개가 일치했다. 한국의 몽골의 고등학교 지구과학 관련 내용은 한국보다 매우 간략하게 서술되어 있었고, 다루지 않는 내용이 많았다. 특히, 몽골 지리 교과과정에서는 환경 관련 내용을 많이 다루었다. 몽골의 지구과학 교육과정 운영 방식과 환경 관련 내용의 강조는 한국의 과학과 사회 교과의 간학문적 통합형 교육과정을 개발시 참고가 될 수 있다.
오늘날 지구 환경 문제가 크게 부각됨에 따라 환경 교육의 중요성도 점차 강조되고 있다. 과학은 환경에 대한 교육, 환경 안에서의 교육, 환경을 위한 교육 등에 크게 기여할 수 있는 과목이다. 과학의 여러 분야 중에서 지구 과학은 연구의 대상이 지구에서 일어나는 자연적 또는 인위적 변화의 과정이라는 점에서 볼 때, 환경 교육적 차원에서 접근할 수 있는 내용이 상당히 많다. 따라서, 지구 과학 교육은 환경 교육에 큰 역할을 할 수 있음이 분명하다 이는 지구계 교육과 환경 교육의 목표가 거의 일치하고 있고, 지구에 대한 소양을 갖추기 위한 내용이 환경에 대한 소양을 갖추기 위한 내용에서 크게 벗어나지 않음에서도 알 수 있다. 그러나, 우리 나라의 지구 과학 교육 과정에서는 환경 교육적 차원의 관심이 적은 것으로 나타났다. 지구 환경을 전체적으로 고려한 지구 과학 교육이야말로 지구 과학 교육에 대한 새로운 관심을 집중시키는 방법이 될 뿐만 아니라, 인류의 당면 과제인 지구 환경 문제를 해결하고자 하는 환경교육에 적극적으로 참여하게 되는 길이기도 하다.
본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.
본 연구의 목적은 현행 중등교사임용시험의 지구과학교육학 출제 경향을 분석함으로써 지구과학교육학 출제 개선방안을 도출하려는 것이다. 이를 위해 먼저 중등교사자격증 표시과목 '지구과학'의 기본이수과목 중 '지구과학교육론'에 해당하는 중등교사임용시험 지구과학교육학 문항 분석을 위한 분석틀을 도출하였다. 지구과학교육학 문항 분석틀은 대영역, 평가영역, 평가요소 등으로 구성된다. 중등교사임용시험의 변천 과정을 시기별로 4가지 유형으로 구분하고, 본 연구에서는 중등교사임용시험 체제가 현재와 같은 2단계 전형으로 바뀐 2014학년도 부터 2018학년도까지 출제된 1차 전공시험의 지구과학교육학 문항들을 분석 대상으로 선정하였다. 연구결과에 따르면, 전체 전공 80점 중에서 지구과학교육학에는 22-24점이 배정되어 출제되어왔다. 평가영역별 출제 경향과 배점을 살펴보면, 지구과학 교수학습 영역의 출제 비중이 가장 높았으며, 이어서 지구과학 탐구, 과학사 및 과학철학 등의 순으로 출제되었다. 각 평가영역별로 출제경향을 상세하게 분석하였다. 연구결과를 토대로 향후 중등교사임용시험 지구과학교육학 출제 및 평가 개선방안과, 교사양성대학의 지구과학교육학 교육과정 개선방안을 제안하였다.
본 연구에서는 고등학교 지구과학 교과서 분석을 통해 지구과학 그래프의 주요 유형과 특징을 파악하고 지구과학 그래프 관련 검사지를 제작, 투입하여 고등학생들의 지구과학 그래프 해석 능력과 인식을 분석하였다. 지구과학 그래프는 타 과학 과목에 비해 그래프의 수가 많고 그 유형이 다양했다. 특히, 선 그래프와 등치선도가 많았으며, 선 그래프 중에는 다중 선 그래프와 YX 그래프 등의 비율이 높았다. 고등학교 2, 3학년생 111명을 대상으로 한 검사지 1단계에서는 '마그마의 생성 조건', '지구 자기장의 영년 변화', '과냉각 물방울과 빙정의 포화 수증기압', 'H-R도' 등에 관한 문항의 정답률이 특히 낮았다. 검사지 2단계에서는 약 $56\%$의 학생들이 지구과학 그래프의 유형이 타 과학 및 수학 과목의 그래프와 차이가 있다고 응답했다. 검사지 3단계에서는 동일한 내용이라 하더라도 그래프의 형식이나 구체적인 표현 방법에서 학생들의 이해를 높일 수 있는 방안에 대한 고민이 필요함을 알 수 있었다. 본 연구에서 학생들은 '그래프의 유형'에 대한 이해가 다소 부족하고 자신에게 익숙한 그래프를 쉽다고 생각하는 경향을 보였다. 따라서, 과학 교육자나 과학 교육과정 설계자들은 학생들에게 그래프 연습의 기회를 많이 부여하고, '그래프' 자체에 관한 교육은 물론 지구과학의 학문적 특성과 관련지어 '그래프의 유형'에 관해 체계적인 교육을 해야 할 필요가 있다.
본 연구에서는 제7차 교육과정의 고등학교 지구과학Ⅰ,Ⅱ 교육과정의 내용 체제와 과학관의 전시내용을 비교 분석하여 과학관이 교육과정의 성격과 목표를 얼마나 잘 반영하고 있는가를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육과정 상의 지구과학 내용이 전시되어 있는 영역이 50% 이하이고 단원별로 편중되어 있다. 둘째, 과학관의 지구과학 교육과정 반영 정도는 보통이다.(5점만점의 2.8점) 셋째, 유의수준 0.05하에서 과학관별 전시내용 평균점수는 차이가 있고, 단원별로는 차이가 없다.
이 연구의 목적은 예비 지구과학 교사들의 지질공원과 지질공원의 교육적 활용에 대한 인식을 조사하여 지질공원 교육의 필요성과 효과적인 지질공원 교육에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 지질공원을 활용한 교육은 학생의 탐구 능력 및 학습 능력을 함양할 수 있도록 도와주고 학생들의 수업 참여를 증진시키는 효과를 가지고 있다. 이러한 효과를 가진 교육을 실시하기 위해서는 미래 세대를 교육할 예비 지구과학 교사들의 지질공원에 대한 올바른 이해가 필요하다. 하지만 지질공원 교육의 이점과 필요성에도 불구하고 예비 지구과학 교사들은 지질공원에 대한 이해가 부족한 상황이다. 본 연구에서는 경북 소재 A 대학교 지구과학 교육과에 재학 중인 예비교사 56명을 대상으로 지질공원에 대한 인지와 이해 수준, 지질공원 교육 경험, 지질공원 교육 필요성, 지질공원 학습에 대한 인식을 조사하였다. 그 결과, 예비교사들은 지질공원에 대하여 인식하고 있지만, 국내 및 세계 지질공원에 대한 예비 교사들의 부족한 이해 수준과 이에 따른 지질공원 교육의 필요성을 확인하였다. 현행 중등교육에서 지질공원 교육을 다루는 정도가 부족하고 예비교사들이 이에 따른 지질공원 교육의 필요성을 느끼나 이해 정도가 부족한 것으로 보아 앞으로 지질공원 교육에 대한 지원의 필요성이 제기된다. 예비 지구과학 교사들은 지질공원의 교육적 활용에 대해 긍정적인 인식을 가지고 있는 것으로 보아 향후 지구과학교육 현장, 사회교육 현장, 비교과 교육 현장 등에서 지질공원 교육의 활성화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
이 연구에서는 지구과학교육과가 지구과학을 연구하는 곳이자 지구과학을 교육하게 될 교사를 양성하는 곳이라는 두 가지 특징을 갖는다는 점에서 그에 적절한 천체관측 프로그램을 개발하고자 한다. 이 프로그램은 크게 4가지로 구성이 되어 있으며, 연구 대상은 서울대학교 지구과학교육과 2학년생 18명으로, 천체지구과학 및 실습을 수강하고 있는 학생들이다. 이 학생들에게 본 연구자가 개발한 천체관측프로그램 수업을 진행하고, 수업을 하기 전과 수업을 한 후에 천체 관측에 대한 인식 및 과학에 대한 태도 검사를 수행하고자 한다. 또한 수업의 끝부분에서는 학생들의 소감문 및 프로그램에 대한 평가 설문지를 수집하여, 개발한 관측 프로그램의 효과를 알아보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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