과학교과서에 삽화는 다양한 역할과 기능을 가진다. 그 중 실험에 제시된 삽화는 학생들의 실험활동에 큰 도움이 되기도 하지만, 다른 한편에서는 오개념을 유발하기도 한다. 이에 본 연구에서는 고등학교 화학 I 교과서의 실험에 제시된 삽화를 종류에 따라 사진과 그림으로 나누고, 역할에 따라 실험준비(기구 및 시약), 실험과정, 실험결과제시로 나누어 실험과정을 나타낸 삽화 속에 옥에 티에 대해 분석하였다. 실험과정에 제시된 삽화속 인물들이 실험실 안전수칙을 제대로 지키지 못하고 있는 경우나 실험기구 조작법이 올바르지 못한 경우를 '옥에 티'로 정의하였다. 그 결과 실험에 제시된 삽화의 종류는 사진이 주로 많았으며, 삽화는 실험과정을 제시하고 있는 것이 대다수였다. 특히 실험과정을 제시한 삽화의 '옥에 티' 를 찾아보면 실험실 안전수칙 준수에서는 장갑을 착용하지 않은 경우가 가장 많았으며, 실험기구조작에서는 알코올램프와 스포이트 사용법이 바르지 못한 경우가 많았다. 삽화 속 옥에 티는 학생이 인식하지 못하는 사이에 학습하게 되며, 실험 시 학생들의 안전사고를 일으킬 수 있고, 실험 기구의 조작이 올바르지 않아 결과에 오류를 초래할 수 있다. 이러한 옥에 티는 삽화의 제작 과정에 문제가 있다고 생각되며 전문가가 참여하고 실제 실험을 통해서 삽화가 제작된다면 옥에 티를 최소화 할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 전라남도 교육청이 설치하여 운영하는 영재교육원 5곳에서 과학 영재 교육을 받고 있는 161명의 중학생을 대상으로 교육 프로그램의 내용, 학습 환경, 참여 태도, 영재교육 프로그램의 영향의 네가지 요소와 개선점에 관하여 학생들이 어떻게 인식하고 있는지를 리커트 척도형 설문과 서술형 설문을 이용하여 조사하였다. 네 가지 요소에 대한 리커트 척도형 설문 응답을 분석 한 결과 전체 평균은 3.70이었다. 이 중 과학 영재 교육 프로그램의 영향을 받은 것에 대하여 가장 만족하였으며, 프로그램의 내용, 참여 태도, 학습 환경 요소의 순으로 나타났다. 서술형 설문을 분석한 결과 학교 학습에 도움이 되는 이유로 학생들은 예습과 복습이 이루어진다는 점, 심화된 지식을 학습하여 학교 학습 이해의 폭을 넓힌다는 점, 문제 해결과정과 원리를 학습하고 이를 학교 학습에 적용한다는 점 등을 언급하였으며 학교 학습과 관련 없는 내용을 한다는 점, 높은 수준의 학습이 오히려 학교 학습을 방해한다는 점, 학교 학습 시간을 방해한다는 점 등을 학교 학습에 도움이 되지 않는 이유로 서술하였다. 대부분의 학생들이 학생의 활동을 실험이나 만들기 등의 직접적인 탐구활동과 같은 학생 주도활동 유형으로 서술 하였으며, 수업 중 교사의 활동을 보충 설명이나 수업 전반에 대한 안내등과 같이 학생의 활동을 돕는 보조 활동 유형으로 서술하여 교육 프로그램이 학생 주도적으로 운영되고 있음을 알 수 있었다. 또한 즐겁게 참여한 이유로 학교에서 해보지 못한 다양한 활동, 협동하여 문제를 해결하는 과정이나 자유로운 수업분위기, 새롭고 흥미로운 주제를 언급하였다. 마지막으로 학생들이 인식하는 과학 영재교육의 개선점은 실험기구나 책상 등의 시설물 교체, 컴퓨터 교체와 같이 환경과 관련된 것이 가장 많은 부분을 차지하였으며, 그 다음으로는 수업시수, 교육 프로그램, 편의 제공과 관련된 내용 순으로 나타났다.

본 연구는 사범대학에 재학 중인 예비 과학교사들의 과학의 본성에 대한 인식을 개방형 설문지인 VNOS를 이용하여 조사하였다. 학생들의 과학에 대한 정의와 함께, 6가지 측면의 과학의 본성, 즉 (1) 과학적 이론과 법칙, (2) 과학적 이론의 가변성, (3) 이론 의존성, (4) 사회적 문화적 측면, (5) 창의성, 그리고 (6) 유추에 대한 학생들의 이해도를 알아보았다. 예비과학교사들은 과학을 정의내릴 때 대체로 과학적 방법 (예를 들어, 관찰과 실험)을 떠올리는 경향을 보였다. 또한 대부분의 학생들이 과학적 이론과 법칙의 차이점을 제대로 인식하지 못하고 있었다. 일부 학생들은 과학이 언제나 보편타당하며 관찰 증명되었다고 생각하여 과학의 사회적 문화적 측면 및 유추에 대해서 제대로 이해하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 또한 우리나라 예비 과학교사는 과학적 지식의 형성에 있어서 창의력과 상상력의 사용에 대한 이해도가 미국의 예비과학교사에 비해 현저히 낮았다. 또한 예비 생물 교사들은 비생물 교사들에 비해 과학적 이론과 법칙 및 이론의 가변성에 대한 이해도가 낮았으나, 성별에 의한 관점의 차이는 없었다.

이 연구의 목적은 과학교육의 목표인 과학 지식과 지식 생성 과정으로서의 탐구 관점에서, 과학 교사가 지닌 과학 및 과학 교수학습에 대한 인식론적 이해를 탐색하는 것이었다. 세 명의 현직 과학 교사가 연구에 참여하였고, 개별 심층 면담과 수업 녹화를 통해 자료가 수집되었다. 연구 결과로서, 자료의 정합성과 일관성을 보여준 한 과학 교사의 사례를 보고하였다. 연구 결과는 과학 및 과학 교수학습의 인식론적 이해로서, '과학적 사고를 통해 과학을 수행하는 과학자', '앎의 과정으로서 과학적 사고', '과학적 사고를 배우는 과학 학습자', '과학을 잘 이해한 사람으로서 과학 교사', '과학을 알아가는 교수학습 과정'의 다섯 개 범주로 구성되었다. 이상의 연구 결과는 전통적 강의 수업을 하는 중등 과학 교사가 체화한 지식으로서, 과학 지식 및 지식 생성 과정으로서의 탐구를 교수학습 측면에서 조명되었다. 연구 결과를 토대로, 과학 교육 및 과학 교사 교육에 관한 논의와 시사점을 제시하였다.

본 연구는 중부권에 소재한 교육대학교에서 교양 선택 과목으로 지구과학을 수강하는 비과학 전공의 초등 예비교사 52명을 대상으로 이루어졌다. 초등 예비교사들은 8차시에 걸쳐 지구계의 순환 이라는 주제로 학생들에게 들려주기 위한 창의적 이야기 쓰기 활동에 참여하였다. 이야기 쓰기 활동의 전 후에 마인드맵 그리기 활동을 통해 인식의 변화를 확인하였으며, 연구 대상 중 43명은 활동이 끝난 후에 자율적으로 구조적 면담에 참여하여 이야기 말하기 활동을 수행하였다. 방사형의 스토리맵을 변형하여 초등 예비교사들이 쓴 창의적 이야기를 분석한 사례를 소개하고, 과학 창의적 이야기의 분석 방법으로서 스토리맵 그리기를 제안한다. 본 연구에서는 창의적 이야기 쓰기 활동 전과 후의 마인드맵을 분석하여 긍정적인 변화를 연구하였다. 지구계의 순환에 대한 개념을 밝힌 본 연구를 통해 현행 7차 및 개정 교육과정의 지구계 단원에서 다루는 교수학습 내용과 이를 학습한 예비 교사들이 표현한 개념으로부터 차이점이 발견되었다.

본 연구의 목적은 과학 영재를 대상으로 한 명시적 과학의 본성(NOS) 프로그램의 효과를 알아보고자하는 것이다. 참가자들은 6개월 동안 8개의 명시적 NOS 프로그램에 참가하였다. 연구 분석 자료로는 20명의 과학영재 학생을 대상으로 활동지, 프로그램 전후로 수행된 개방형 질문지(VNOS), 인터뷰를 사용하였다. 연구 결과 명시적 NOS 프로그램은 과학의 잠정성, 과학에 대한 사회적 문화적 영향에 대한 인식 변화에 도움이 되었다. 그러나 법칙과 이론의 구분, 과학의 경험적 측면에서는 과학영재들은 여전히 현대적 관점을 갖지 못했고 몇몇 영역에서는 모순되는 관점과 오개념을 드러냈다. 이 연구는 과학 영재 프로그램 개발에 있어서 명시적 NOS 프로그램과 과학 탐구의 상보적 관계를 고려할 때 두 활동이 동시에 제공되어야 한다는 점을 제언하고 있다.

이 연구에서는 교육실습이 국내 초등 예비교사들의 과학 교수에 대한 자기 이미지에 미치는 영향을 조사했다. 1개 교육대학 3학년 학생 26명을 대상으로 교육실습 전과 후에 DASTT-C를 실시했다. 또한 과학 교수에 대한 자기 이미지 형성에 영향을 미친 요인을 조사하기 위해 5명을 대상으로 심층면담도 실시했으며, 이 학생들 중 일부 학생들이 실습 기간 동안 실시했던 수업도 관찰했다. 연구 결과, 초등 예비교사들의 과학 교수에 대한 자기 이미지는 교육실습 전에는 '학생 중심' 이미지에 근접했으나, 실습 후에는 '교사 중심' 이미지에 근접하게 변했다. 그 이미지 형성에 영향을 미치는 주요 요인으로 학생들은 교육실습 전에는 초 중등 교육과정이나 교육대학에서의 교수-학습 경험을 제시했다. 그러나 실습 후에는 실습에서의 교수-학습 경험을 제시했으며, 이는 크게 3가지 유형, 즉 실제 수업 경험의 영향, 동료 예비교사의 영향, 지도교사의 영향으로 세분화할 수 있었다. 이에 대한 교육적 함의를 논의했다.

중학생의 과학탐구활동 수행평가 시 총체적 채점과 분석적 채점의 신뢰도를 비교 분석하였으며, 분석적 채점을 하는 경우에는 신뢰도 확보를 위하여 채점척도의 수준을 어느 정도로 분석적으로 해야 하는지를 조사하였다. 중학생들이 작성한 4개의 과학탐구과제에 대한 활동지를 두 명의 채점자가 총체적 채점 방식, 분석적 채점 방식, 분석적 채점 중 채점척도를 2, 3, 4~7수준으로 다르게 하여 채점하였다. 총체적 채점 방식은 과제 간 내적 일치도가 높게 나타났으며, 분석적 채점 방식은 채점자간 신뢰도가 높게 나타났다. 또한 채점척도 3수준의 경우는 4~7수준의 경우와 활동간 내적 일치도와 채점자간의 신뢰도가 유사하게 나타났으나, 능력추정치별 학생의 분포, 문항곤란도 및 문항특성곡선의 경우 채점척도 3수준의 경우가 적절한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 과학탐구활동 수행평가 시 총체적 채점 방식을 선택하는 경우는 과제 간 내적일치도를 높일 수 있으며 분석적 채점 방식에 비해 낮게 나타나는 채점자 간 일치도를 높이기 위한 채점자간 협의등 방안이 필요하다는 것을 시사한다. 또한 분석적 채점 방식을 선택하는 경우는 채점척도 3수준으로 충분히 신뢰도를 확보할 수 있다는 점을 시사한다.

이 연구에서는 15주 동안 자유탐구를 경험한 초등 예비교사들이 자유탐구 중에 어떤 어려움을 겪었으며, 경험한 이후에 자유탐구에 대해 어떤 생각을 가지고 있는지 조사하였다. 예비교사들은 자유탐구를 경험하면서 주제 선정, 제반 여건, 외부 변인에 의한 실험 실패, 탐구 과정의 이해부족, 배경지식의 부족과 관련하여 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 특히, 주제선정과 탐구과정의 이해부족으로 인해 많은 어려움을 겪는 것으로 나타나 현장 적용을 앞두고 있는 자유탐구와 관련된 이에 대한 준비가 필요하리라고 생각된다. 다음으로 이 연구에서는 자유탐구에 대해 예비교사들의 인식을 들어보았다. 예비교사들 대부분은 자유 탐구 경험을 긍정적으로 생각하고 있었으며, 자유탐구 후 과학적 호기심이 증가되었고, 탐구를 적극적으로 실천하고자 하는 등 과학적 태도가 변화되었다고 응답하였다. 이러한 인식은 예비교사들에게 자유탐구가 과학학습에 좋은 영향을 미칠 것이라고 판단하게 하였으며, 자유탐구를 경험한 학생들은 과학교과에 대한 인식이 긍정적으로 바뀔 것이며, 과학에 대해 흥미를 갖게 될 것이라고 생각하게 하였다. 이러한 연구결과는 2010년부터 현장에 적용되게 될 자유탐구에 대한 교사교육의 필요성과 자유탐구 지도에 대한 방향설정에 도움을 주리라 생각된다. 학생들이 자유탐구 중 겪을 수 있는 어려움을 최소화하기 위해서, 그리고 자유탐구의 안정된 정착을 위해서 자유탐구에 대한 올바른 이해, 탐구과정에 대한 지도와 같은 노력이 요구된다.

본 연구는 광합성 개념 이해에 도움이 되는 학생 중심 비유 활용 수업을 개발 적용하고, 이 수업이 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과를 검증함과 아울러 학습에서 비유가 갖는 역할을 정성적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 서울 시내 소재 중학교 2학년 4개 학급을 선정한 후, 비유 활용 수업 집단과 비교집단으로 무선 배치하였다. 과학 개념 이해 검사와 과학 수업에 대한 태도 검사를 사전, 사후에 실시하였고, 실험 집단의 경우 소집단 토의와 반 구조화된 면담 내용을 녹음하고 전사하여 분석하였다. 결과, 학생 중심 비유 활용 수업이 학생들의 광합성 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 통계적으로 유의미하게 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 연구에서 밝혀낸 학습에서의 비유의 역할로는 다음과 같은 것들이 있었다. 첫째, 비유는 학생들의 사전 지식을 활성화하고, 목표 개념의 구조적 속성에 집중하게 하고, 지식의 정교화를 도움으로써 학생들의 개념 이해를 돕는 역할을 했다. 둘째, 비유 만들기 활동은 소집단 활동을 촉진하는 매개체로서 작용하였다. 비 유로 인해 소집단 토의가 촉발되고 활성화되었을 뿐 아니라, 이것이 광합성 개념 이해에도 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 비유는 자신의 이해 정도를 점검하게 도움으로써 학생의 메타 인지적 능력을 발달시켜 주는 역할을 했다. 뿐만 아니라, 비유는 학생들의 오개념을 드러내 주는 역할을 하며, 교사가 이에 주목하면 오개념을 수정할 수 있게 하는 도구로서 비유를 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 마지막으로, 비유는 학생들이 과학 학습에 흥미를 느끼게 하고, 자신감이 향상되도록 하는 등 정의적 측면에서도 긍정적인 효과가 있었다.