본 연구는 교사의 과정 중심 평가 역량(T-PEC) 진단도구를 활용하여 중·고등학교 과학교사 각 1인의 과정 중심 평가 역량에 관한 사례 연구를 진행하였다. within-case 분석결과, 중학교 A 교사는 높은 과정 중심 평가 계획 역량과 협력적 의사소통 역량을 보였으나, 비평준화 지역의 특성으로 인해 낮은 과정 중심 평가 결과 활용 역량을 나타내었다. 고등학교 B 교사는 높은 협력적 의사소통 역량을 보였으나, 평가 과정에서 학생들의 자유도가 높지 않아 다소 낮은 과정 중심 평가 실행 역량을 나타내었고, 시간부족, 피드백을 제공하지 않는 학교문화로 과정 중심 평가 결과 활용 역량은 매우 낮게 나타났다. cross-case 분석결과, 중학교 A 교사와 고등학교 B 교사 모두 협력적 의사소통이 가장 높게, 시간부족으로 과정 중심 평가 결과 활용 역량이 가장 낮게 나타났다. 그리고 과정 중심 평가에 관한 명확한 기준 부재로 인해 두 교사의 과정 중심 평가 이해 양상이 다소 다르게 나타났으며, B 교사는 평가 결과에 대한 학생들의 낮은 의미부여, 보안 문제, 입시 위주의 고등학교의 현실로 인해 A 교사 대비 과정 중심 평가 결과 활용 역량이 매우 낮게 나타났다. 본 연구 결과를 토대로 첫째, 교사들에게 과정 중심 평가에 대한 명확한 가이드라인이 제공되어야 하고, 둘째, 과정 중심 평가 실행의 가장 큰 문제점으로 지적된 시간부족 문제를 해결하기 위한 어플리케이션 도입이 필요하며, 셋째, 과정 중심 평가 결과에 대한 객관성과 보안이 보장되어야 하고, 마지막으로 평준화 확대 적용 등의 과정 중심 평가 실행을 위한 학교문화를 구축해나가야 할 것이다.

학생들의 과학핵심역량을 신장시키기 위하여 학생 중심의 자기주도탐구는 중요한 교수학습법이다. 학생들은 탐구과제를 수행하는 과정에서 다양한 어려움을 경험하게 되고, 때로는 원하는 결과물을 산출하지 못하거나, 예상했던 것에 비하여 의미 없는 탐구를 수행하는 등의 실패를 경험하게 된다. 이 연구는 학생들의 자기주도적 과학탐구에서의 어려움과 실패 원인을 확인하기 위해 진행되었다. 이 연구는 과학고등학교 및 과학중점 고등학교에서 과제연구의 경험이 있는 고등학생 16명을 대상으로 하였다. 자료 수집은 반구조화된 개방형 질문을 중심으로 한 심층면담으로 이루어졌다. 질적 자료 분석은 면담 원자료로부터 참여자들이 경험한 어려움과 실패 상황과 그 원인이 드러낼 수 있는 문단을 찾아 귀납적으로 분석하였다. 연구 결과 대부분의 실패 원인은 능력 부족, 불완전한 절차, 어려운 과제의 선정으로 나타났다. 학생들의 과잉확신, 계획오류, 집단사고 등 다양한 인지편향도 원인으로 분석되었다. 연구 결과들을 토대로 학생들이 자기주도탐구에서 논리적, 반성적, 합리적 문제해결 역량을 발휘하여 실패와 시행착오의 단계를 최대한 줄이도록 충분한 준비를 할 수 있도록 해주는 교육 전략의 개발이 필요하다.

창의융합 인재 양성의 중요성으로 우리나라 교육과정도 융합과 통합교육을 지향하며 많은 변화가 있었다. 본 연구에서는 이러한 과학과 교육과정의 변화와 더불어 최근 10년간 과학교사들의 통합과학교육에 대한 인식과 전문성이 어떤 변화가 있는지 알아보았다. 이를 위해 서울과 경기도 소재의 2007 개정 교육과정이 적용되고 있었던 2008년도의 초·중등 과학교사 359명과 2015 개정 교육과정이 적용되고 있었던 2018년도의 초·중등 과학교사 360명을 대상으로 통합과학교육에 대한 인식과 전문성(PCK)에 대하여 10년간의 변화를 살펴보았으며, 분석 결과에 따른 결론은 다음과 같았다. 첫째, 2018년 초·중등 과학교사들은 통합과학교육에 대한 인지가 통계적으로 유의미하게 높아졌음에도 불구하고 '보통' 정도인 것으로 나타났다. 둘째, 통합과학교육의 성공적인 안착을 위해 교사의 전문성 향상, 교수학습 자료의 제공, 학습내용의 축소, 학생 수 감소와 시간표의 융통성 확보, 학생과 학부모의 통합과학교육에 대한 인식 확대의 필요에 대한 인식도 유의미하게 높은 것으로 분석되었다. 셋째, 자기진단에 의한 PCK 조사 결과, 교과 내용 지식 확보 능력, 통합과학교육과 관련된 교육과정의 이해와 수업 구성 능력, 통합적 교수 전략 능력, 통합적 수업을 위한 교수학습 환경 조성 능력, 통합과학교육의 전문성 향상을 위한 노력 등 통합과학교육에 대한 교사들의 PCK는 10년 전에 비해 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 최근 융복합 교육의 강조로 현장에서 융복합 수업의 적용 경험이 많아졌으며, 교육 패러다임의 변화에 부합하고자 하는 과학교사들의 지속적인 노력의 결실로 보여졌다

R&E 프로그램은 연구 중심의 자기주도적 학습을 통하여 과학영재들이 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결 능력을 신장시킬 수 있도록 하며, 관심 분야 전문가와의 긴밀한 만남과 과학탐구 경험을 통해 과학자로서의 연구 태도와 품성 및 자질을 함양하고, 창의성을 계발 하도록 하는 것에 목적이 있다. R&E 프로그램의 교육적 효과로 미래 과학기술 인력의 질적 향상뿐만 아니라 과학자들의 교육참여를 유도함으로써 교육 인력의 저변 확대를 통한 과학영재 교육의 질적 내실화를 도모할 수 있다. 본 연구에서는 R&E 프로그램이 미래 과학기술 인력으로써 필요한 창의인재역량과 첨단과학기술 분야 진로 지향성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 KAIST 과학영재교육연구원의 R&E 프로그램에 참여한 D과학고등학교 1학년 학생 62명을 대상으로 집중연구 사전, 사후에 걸쳐 창의인재역량과 과학진로지향의 변화를 설문을 통해 분석하였다. 그 결과 학생들은 R&E 프로그램 참여 후 창의인재역량 중 인지적, 정의적 특성이 유의미하게 증가하였고, 사회적 특성에서는 유의한 변화가 없었으나 세부영역에서는 유의미한 증가를 확인하였다. 또한, 과학진로지향과 관련하여 과학학습, 과학진로에 대한 선호도, 과학진로에 대한 가치 인식 및 과학진로 정보의 필요성 항목에서 유의미한 변화가 없는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 R&E 프로그램의 교육적 효과를 보여줌으로써 대상과 지도목표에 따른 R&E 프로그램 모델의 개선방안을 제안하고자 하며, 나아가 연구역량 교육 및 과학진로진학을 지도하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

본 연구는 과학 논변 활동을 생산적으로 프레이밍하는 초임 과학교사의 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대해 프레이밍 관점에서 분석했다. 논변 수업을 해본 적이 없는 초임 교사와 2개 학급 총 52명의 중학생이 연구에 참여하였고, 자극과 반응 단원에서 논변 활동을 도입하였다. 학생들은 귀의 구조와 기능을 학습한 뒤, 고막이 찢어지면 들을 수 없을까에 대한 개인의 논변을 구성하고 논의를 통해 소집단 논변을 구성하는 활동에 참여하였다. 교사의 반응적 교수 실행이 활발한 집단 중에서 소집단 구성원의 특징이 유사하였으나 논변 활동의 양상이 달랐던 두 소집단을 초점 집단으로 선정하였다. 학생들의 소집단 논의 과정과 교사 면담, 학생 면담, 학생 추가 면담은 녹화·녹음 되었다. 이를 전사하여 인식론적 프레이밍과 위치 짓기 프레이밍의 관점에서 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대하여 분석하였다. 연구 결과, 교사는 논변 활동에서 촉진자로서 학생들의 아이디어를 공유시킨 후, 서로 다른 의견을 합의해야 한다고 프레이밍하고 있었다. 이는 반응적 교수 실행에서 일치하게 나타났다. 교사는 소집단 과학논변 활동에서 촉진자로서 학생 사고를 이끌어내고 탐색함으로써 학생 의견을 더욱 명료하게 제시하도록 논의를 아이디어 공유 논의로 프레이밍한 후, 서로 다른 의견의 불일치를 부각시키며 논의를 논쟁적 논의로 전환시키고자 노력하였다. 하지만 교사의 생산적인 프레이밍이 학생들의 생산적인 실행을 보장하지는 않았다. 초임교사는 학습자에 대한 이해가 부족하여 학생들의 추론을 정교화시킬 때 개념을 활성화시켜주는 데에 한계를 보였으며, 학생들의 인식론적 프레이밍에 주목하지 못했다는 한계를 보였다. 본 연구는 과학 수업에서 학생에게 반응적인 교수를 실행하는 문화를 정착시키는 데에 기여할 것이다.

이 연구는 초등학교 교사의 관점에서 융합인재교육의 실행 형태를 측정하기 위한 측정도구를 개발하고 이를 활용하여 실행 형태와 관련배경 요인이 실행 수준에 미치는 영향을 조사하였다. 실행형태의 측정도구는 다양한 선행 연구 및 심층면접 등의 분석을 기반으로 개발 되었고, '수업준비', '수업설계', '수업운영', '평가'의 4개 세부 요인으로 구성되었다. 사전 개발된 측정 문항을 바탕으로 전국의 융합인재 교육 연구·선도학교의 교사, 융합인재교육 교사연구회 활동을 하는 교사, 그리고 융합인재교육을 실시하고 있는 일반 초등학교 교사 266명을 대상으로 융합인재교육 실행 형태를 조사하였다. 탐색적 요인분석 및 신뢰도 분석을 통하여 융합인재교육의 실행 형태를 측정을 위한 총 19개의 측정 문항을 확정하였다. 초등교사의 융합인재교육의 실행형태와 그 실제 실행수준의 관계를 조사하기 위해 먼저, 실행형태의 4개 세부 요인과 실행수준의 직접적 영향을 조사하고, 배경 요인으로 고려한 초등교사의 교육경력, 융합인재교육 연수경험이 이 실행형태 각 세부 요인과 실행수준에 미치는 영향을 조사하였다. 마지막으로 실행형태 4개 세부 요인과 배경요인의 상호작용을 동시에 고려하여 실행수준과의 관계를 분석하였다. 분석의 결과, 초등교사의 융합인재교육의 실행수준을 개선시키기 위한 방안으로 실행형태의 '수업운영' 요소와 배경변인 중 '연수경험'의 유의미한 상관이 도출되었으며, 이 연구를 통하여 개발된 측정도구는 초등교사의 관점에서 융합인재교육의 실행을 분석하는 데에 유용할 뿐 아니라, 바람직한 개선 추구에 기여할 수 있을 것이다.

본 연구는 2015 개정 교육과정에 따른 과학교과서를 대상으로 교과서에 수록된 과학용어의 명시적, 암시적 교육 사례를 분석하여 과학용어 교육 측면에서 현행 교과서가 가지는 문제점들을 짚어보고 개선 방안을 제안하고자 실시하였다. 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 3학년과 6학년, 중학교 1학년, 고등학교 1학년의 과학교과서 8권으로부터 사용된 과학용어들을 추출하고, 명시적 및 암시적으로 사용된 사례를 수집 및 분석하였다. 연구 결과를 간략하게 정리하면 다음과 같다. 첫째, 2015 개정 과학교과서의 초, 중, 고 과학교과서에는 교과서에 포함된 전체 어휘 대비 약 15∼30% 정도의 비율로 과학용어가 사용되고 있었는데, 이는 페이지당 수록 과학용어 개수를 기준으로 외국의 경우와 비교했을 때 평균적으로 5배 이상의 많은 분량에 해당한다. 둘째, 과학교과서에 사용된 과학용어들 가운데 명시적 방법을 통해 의미 교육이 이루어지는 과학용어의 비율은 9.7∼18.8%로 20%가 되지 않았으며, 자연적으로 나머지 80% 이상의 과학용어들은 암시적 교육 형태로 제시되어 있음을 의미한다. 셋째, 저학년일수록 명시적 용어 교육의 비율이 높아야 함에도 불구하고 오히려 초등학교의 명시적 용어 교육의 비율이 가장 낮았으며, 6학년의 경우는 10%가 되지 않는 것으로 나타났다.

본 연구는 초등학교 STEAM 수업에서 스마트테크놀로지 적용해본 교사들의 경험과 그 이유, 적용하면서 느끼는 어려움과 필요한 지원에 대해 조사하기 위하여, STEAM 수업 경험이 다수 있으며 STEAM 교육에 대한 전문적 소양을 갖춘 6명의 초등 교사를 대상으로 반 구조화된 심층면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 연구참여자들은 STEAM 수업에서 다양한 유형의 스마트테크놀로지를 활용하였는데, 특히 체험형과 상호작용지원형 스마트테크놀로지를 가장 많이 사용하였다. 또한 STEAM 학습 준거 중에서는 '창의적 설계'과정에서 스마트테크놀로지를 가장 많이 적용하였다. 둘째, 연구참여자들은 학생의 흥미 유발이나 적극적 참여, 간접체험의 기회 제공, 첨단 기술에 대한 학생의 관심 증대를 이유로 스마트테크놀로지를 STEAM 수업에서 사용하였으며, 미래사회 대비, 스마트테크놀로지 활용의 용이성, STEAM 학습 준거에 부합하는 수업을 구성하기 위하여 사용하기도 하였다. 셋째, STEAM 수업에서 스마트테크놀로지를 적용할 때 적합한 스마트테크놀로지를 찾고, 확보하고, 사용하는 것에 어려움을 겪었다. 또한 교과 융합을 위한 교육과정 재구성 과정에서 어려움을 겪었다. 수업을 하면서 스마트테크놀로지 활용으로 인한 수업시간 부족, 활동과제의 수준 상향으로 인한 어려움, 테크놀로지 기반 환경의 제한적 구축으로 인한 어려움을 겪었으며, 스마트테크놀로지가 갑자기 오작동하여 수업을 진행하지 못하는 어려움을 겪었다. 수업이 끝난 후에는 스마트테크놀로지의 사후 관리에 어려움을 겪었으며, 평가와 기록, 주변의 부정적 인식으로 인한 어려움을 겪었다. 넷째, 연구참여자들은 STEAM 수업에서 스마트테크놀로지 활용을 활성화하기 위해서는 스마트테크놀로지 적용이 가능한 STEAM 교육 가이드라인 제시, '창의적 설계'가 가능한 교육용자료 개발 및 보급, 교육과정 내용 축소, 연수, 스마트테크놀로지 기기확보 및 Wi-Fi 구축, STEAM 수업에 스마트테크놀로지를 활용하는 교사 동아리 및 커뮤니티 지원과 교사를 위한 정서적 지원 분위기 조성이 필요하다고 하였다.

이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정에 의한 통합과학과 과학탐구실험이 학생들의 과학에 대한 흥미, 과학적 태도, STS와 NOS에 대한 견해에 미치는 영향을 조사하였다. 수도권 소재의 고등학교에 재학 중인 1학년 학생 223명이 연구에 참여하였으며, 통합과학과 과학탐구실험의 이수 전후에 각각 검사를 실시하고 두 검사의 결과를 비교하였다. 연구 결과, 과학에 대한 흥미 점수와 과학적 태도 점수는 이수 전후에 유의미하게 향상되었다. STS에 대한 견해의 점수를 분석한 결과, 연구 윤리에 관한 항목의 견해는 이수 후에 유의미하게 향상 되었으나 나머지 항목에서는 유의미한 차이가 없었다. NOS에 대한 견해의 점수는 모든 영역에서 이수 전후에 유의미한 차이가 없었다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였고, 후속 연구를 제안하였다

이 연구는 과학중점학교의 1학년 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 향상시키는지 확인하기 위하여 진행되었다. 과학중점학교 1학년 프로그램은 과학탐구 기초교육, 조사 발표, 심화실험, 소논문 기초교육 등으로 구성된다. 프로그램 참여자는 총 262명이며, 설문 검사를 모두 수행한 학생은 169명이다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 유사한 점수 변화 보이는 집단으로 구분하였다. 연구 결과 과학중점학교의 1학년 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 유의미하게 향상시켰다. 집단중심 추세모형 분석 결과 약 40∼60%의 학생들이 프로그램의 효과를 보았다. 인문 계열을 선택한 학생들 중에서도 효과가 나타나는 학생들이 있었으며, 과학중점 계열을 선택한 학생 중에서도 교육적 효과가 나타나지 않는 학생들도 일부 있었다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 개별 학생들의 변화 과정을 확인할 수 있는 방법론적 효과를 확인하였다. 이 연구는 과학중점학교 정책의 긍정적 효과를 통계적으로 확인하였으며, 과학중점학교 프로그램의 효과 분석을 위한 사례로서 의미가 있다.