이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

본 논문은 2022 교육과정 개정에 즈음하여 초등학교 과학 교육과정의 전자기 영역에서 다루어 온 내용에서 재고해야 할 문제들과 이에 대한 연구자들의 주장을 정리하여 교육과정 개선 방향에 대한 다양한 학문적 논의를 촉발하는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서 논의된 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째 전자기 영역의 핵심개념은 힘의 매개체로서의 '전기장', '자기장'이라는 점에서 현재의 교육과정은 전자기 영역의 핵심개념을 담아내지 못하는 문제가 있다. 이를 해결하는 핵심개념 중심의 교육과정 구성을 위해 초등학교에서 역학과 전자기가 연계되는 것이 바람직하다. 둘째 전자기 이론에 기반한 공학기술의 발달 양상으로 본 연구에서 추출한 9가지 양상은 매우 다양한 교육적 맥락을 제공할 수 있다. 그렇지만, 현재의 교육과정은 이러한 다양한 맥락을 담아내지 못하고 있고, 전구를 활용한 전기회로라는 매우 제한된 내용에 초점을 맞추고 있다. 따라서 실생활의 기술과 연관된 다양한 맥락과 소재를 활용하도록 교육과정의 폭을 넓힐 필요가 있다. 현재보다 다양한 소재와 맥락을 활용함으로써, 개념학습뿐 아니라 STS 교육의 범위와 수준도 확장될 수 있다. 셋째, 전기회로 학습의 경우 전기회로와 전기장 개념의 연결의 어려움의 문제, 전기회로의 대표성 문제, 전기회로의 학습 난이도의 문제, 현상 중심의 전기회로 학습의 문제 등 여러 이슈를 고려해야 한다.

본 연구에서는 초등학교 과학 교육과정에 현대 물리 내용을 도입하는 것의 가능성을 논의하였다. 초등학생에게 현대 물리를 지도하는 것이 왜 필요한지 현대 물리 도입의 필요성을 논의하였고, 실제로 초등학생에게 현대 물리를 지도한 외국의 사례와 연구 결과를 살펴보았다. 그리고 구체적으로 우리나라 초등학교 과학 교육과정에 현대 물리를 도입하기 위한 몇 가지 방안을 제안하였다. 현대 물리는 학생이 경험하는 다양한 일상적 상황과 연계될 수 있으며, 학생들이 배우고 싶은 내용으로서 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있다. 또한, 아직 고전적 자연관이 굳어지지 않은 초등학생에게 현대 물리를 도입하면 새로운 자연관 형성을 도울 수 있다. 최근 현대 물리를 초등 수준에 도입하기 위한 해외의 몇몇 프로젝트에서도 학생의 이해와 흥미 증가에 관한 긍정적인 결과를 보고하고 있다. 연구자들은 초등학생 수준에서 이해가 가능할 것으로 생각하는 몇 가지 주제에 대해 구체적인 내용수준과 지도방안을 간략하게 제안하였다. 이러한 제안은 후속 연구를 통해 적절한 자료개발과 경험적이고 실증적인 연구를 통해 그 가능성과 효과가 입증되어야 하지만 현대 물리 도입 가능성에 대한 논의를 진전시킬 것으로 기대한다.

본 연구는 차기 교육과정 개정을 앞둔 시점에서 지난 몇 차례 동안의 초등학교 물리 영역에서의 교육과정 변화를 분석하고 초등 과학 교육과정의 쟁점을 논의하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 내용 요소의 변화를 분석하고, 2015 개정 교육과정 이후 수행된 교육과정 연구들을 살펴보았다. 더불어 물리교육 전공 교수 3인이 교육과정 분석 결과에 대해 논의하였다. 연구 결과 제7차 교육과정 이후의 초등 물리 교육과정은 전반적으로 내용이 축소되거나 어려운 개념들이 삭제하거나 상위 학교급으로 이동하는 형태로 변화가 이루어졌다. 과학 교육과정 쟁점은 현 교육과정의 내용 적정성과 난이도, 수학 교과와의 연계성, 누리과정과 초등 1,2학년 통합 교육 과정과 연계문제, 성취기준 서술어 문제를 다루었다.

이 연구는 일제강점기의 교사 윤재천(尹在千)이 언급한 조선의 초등 과학교육에 대한 내용을 분석한 것이다. 윤재천은 대한제국 말에 태어나 일제강점기와 광복을 직접 경험한 사람이었다. 일제강점기에 경성사범학교 교사였던 윤재천은 <조선의 교육 연구(朝鮮の敎育硏究)>라는 교육 전문 잡지에 과학교육에 관련된 글을 많이 게재했다. 특히 그가 1939년에 저술한 "조선의 이과교육(朝鮮の理科敎育)"은 조선인 교사가 평가한 당시의 과학교육 전반을 분석하여 보고한 기사였다. 이 연구에서는 일제강점기에 조선인 교사의 눈으로 본 조선의 과학교육의 전반적인 상황을 추적했다. 일제가 강제 점령한 식민지 상황의 조선에서 윤재천이 생각했던 과학교육의 관점은 친일적인 색채를 드러내지 않을 수 없었던 한계가 있었다.

본 연구는 초등학교 1~2학년 슬기로운 생활과 3~4학년 과학과 교육과정의 연계성 분석을 통해 체계적인 교육과정 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자 슬기로운 생활 내에서의 과학 관련 내용이 어떻게 구성되어 있는지 정리하고, 두 교과의 교육과정 연계성을 지식 측면과 탐구 기능 측면에서 살펴보았다. 분석 결과, 슬기로운 생활 교육과정 내 과학과 교육과정과 연계된 내용은 32개의 내용 요소 중 10개에 불과하였다. 이 중 5개의 내용 요소가 3~4학년군 과학과 교육과정과 연계되어 있었으며, 모두 생명 영역에 집중되어 있었다. 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 내용은 슬기로운 생활에서 전혀 다루어지지 않고 있었다. 생명 영역은 발전적으로 연계되고 있었으며, 지구와 우주 영역은 급변적으로 연계되고 있었다. 탐구 기능의 경우, 관찰과 측정, 추리, 의사소통은 슬기로운 생활과 과학과가 수준이 자연스럽게 높아지면서 반복되는 발전적 연계가 이루어졌다. 분류는 기능적 활동 측면에서 발전적 연계가 이루어졌다고 볼 수 있으나 명확한 인식적 목적 없이 단순히 무리지어 보는 분류 활동에 그치고 있었다. 반면, 예상 활동은 슬기로운 생활에서는 제시되지 않다가 3~4학년군 과학에서 제시되기 시작하므로 격차가 발생한다고 보았다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교 슬기로운 생활 교육과정과 과학과 교육과정의 연계성 확보를 위한 시사점을 논의하였다.

초등학교 과학 교육과정에서 빛 개념은 중요하게 다루어지나 학생과 교사가 이해에 어려움을 갖는다는 보고가 많다. 내용 자체의 난이도 때문인지, 제시방법, 구성, 표현 등이 어려움을 유발하는 것인지 분석할 필요가 있다. 2015 초등 과학과 교육과정과 미국, 중국, 일본의 초등 교육과정과 교과서에서 나타난 빛 관련 주요개념, 빛 단원 내용구성, 사용한 소재와 광원, 광학기구를 비교하였다. 분석 결과, 네 나라의 교육과정에서 빛에 대한 주요개념의 포함 여부와 다루는 시점은 나라마다 차이가 있었다. 특히 우리나라 교육과정은 광원, 시각 개념을 도입하지 않은데 비해 볼록 렌즈에 의한 굴절 개념은 다룬다는 점에서 차이가 나타났다. 내용구성과 흐름에서도 나라별로 차이가 있었다. 한국 교육과정은 핵심 아이디어나 관점을 따라 내용이 구성되기보다 개념별로 분절적으로 제시되어 있고 개념 간 연계성이 불분명하였다. 주요개념을 설명하기 위한 소재와 광원, 광학기구에서도 국가별 차이점이 나타났는데, 빛의 이용이라는 주제에 대해 미국 교육과정은 목적을 제공하고 빛을 이용하여 이를 달성하는 방식, 중국과 한국은 개념이해를 심화하기 위한 소재를 사용하는 방식으로 나뉘었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 한 우리나라의 초등학교 과학 교육과정 빛 영역에 관한 시사점은 다음과 같이 도출하였다. 첫째, 개념을 순차적이고 단계적으로 도입하고, 개념 간 연계성이 잘 드러나도록 구성할 필요가 있다. 둘째, 광원에 관한 내용을 주요개념으로 포함하고, 개념 설명을 위해 사용하는 광원을 다루는 개념의 종류와 수준을 고려하여 선정할 필요가 있다. 셋째, 물체를 보는 원리를 포함할 필요가 있다. 넷째, 빛과 렌즈 단원에 포함된 굴절 개념의 소재와 내용 수준을 조정할 필요가 있다. 다섯째, 빛은 초등학교 과학 교육과정에서 포함하고 있는 여러 개념과 깊은 관련성을 가지기 때문에 통합적 접근이 필요하다.

본 연구에서는 2022학년도부터 초등학교에서 과학 교과서가 검정교과서 체제로 변경되어 운영됨에 따라, 새로 개발된 초등과학 검정교과서 7종과 국정교과서의 탐구활동을 비교·분석하였다. 3차 교육과정부터 꾸준하게 강조해 온 '탐구활동'을 중심으로 검정교과서에 어떻게 반영되어있는지 등을 심층 분석하였다. 분석 대상은 지구과학 영역의 '지층과 화석' 단원을 선정하였고, 탐구활동 유형과 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 분석틀을 마련한 후, 교과서를 분석하였다. 첫째, 탐구활동의 전체적인 유형 분석을 위하여 6가지 탐구활동 유형(실험 관찰, 모의 활동, 조사 토의 및 발표, 자료 해석, 글쓰기 읽기, 표현하기) 분석 틀을 활용하였다. 그 결과, 국정교과서와 검정교과서에 제시된 7가지 탐구활동 중 2가지 탐구활동(여러 가지 지층 관찰하기, 과거 생물과 환경 추리하기)에서만 유형이 다르게 나타났다. 즉, 대체로 국정교과서의 탐구활동과 크게 다르지 않은 모습이었다. 이로써 탐구활동의 전체적인 유형 측면에서는 국정교과서를 활용할 때와 비교했을 때, 검정교과서의 도입을 통하여 교수 학습활동의 자율성과 다양성이 향상되었다고 하기에는 다소 무리가 있었다. 둘째, 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 탐구 기능, 소재, 탐구과정을 기준으로 선정하고, 중요 학습 요소와 관련한 탐구활동(지층의 형성 과정과 특성 알아보기, 퇴적암 생성 알아보기, 화석의 생성 알아보기)을 분석한 결과, 전체적인 탐구활동 유형 측면에 비해 더욱 다양성이 드러난 것을 확인할 수 있었다. 이로써 7종의 검정교과서의 도입으로 동일하거나 비슷한 탐구활동 유형이지만, 소재, 탐구과정 범주에서 작은 변화들이 생겼고, 현장에서는 7개의 다양한 활동을 진행할 수 있게 되었음을 알 수 있었다. 이러한 분석을 통하여 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 교육과정 체제가 바뀌지 않은 상태에서 검정교과서로의 체제 변환이 이루어짐에 따라 기존의 국정교과서의 커다란 틀을 벗어나는 것이 쉬는 일이 아니었을 것으로 판단된다. 둘째, 검정교과서 체제 변화로 인하여 기대되는 자율성과 다양성 향상을 위하여 교육과정 자체를 너무 세분화하여 제시하지 않는 등의 체제 마련이 필요하다.

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 초등 과학 국정 교과서와 동 교육과정에 따라 2022년에 출판된 초등 과학과 검정 교과서 7종의 '물체의 무게' 단원에 진술된 과학 개념의 서술과 탐구활동 내용의 특징을 비교하여 초등 과학 검정 교과서의 내용 다양성을 분석해 보았다. 이를 위해 각 교과서의 설명텍스트에서 개념 서술 내용의 흐름, 개념 서술 과정에서의 특이점을 분석하였고, 언어네트워크 분석 방법으로 노드와 링크 수, 연결중심성이 높은 중심 단어를 분석 하였다. 또한 교과서에 제시된 탐구활동에서 탐구활동 유형, 탐구과정기능 및 탐구 활동 내용을 분석하였다. 연구 결과, 검정 교과서에서는 과학 개념의 서술이나 탐구활동 내용 구성에서 다양성이 잘 드러나지 않았다. 하위 개념의 포함 여부, 중심 단어 등이 교과서별로 유사하였다. 탐구활동을 비교하였을 때에도 탐구활동 내용과 탐구 유형, 탐구과정기능이 유사하였다. 특히 이전 교과서에서 제시되지 않았던 새로운 탐구활동 주제나 실험 방법을 도입한 경우는 없었다. 하지만 동일한 교육과정을 바탕으로 개발되었음에도 불구하고 검정 교과서 체제의 장점을 살릴 수 있는 노력들이 일부 시도되고 있었다. 핵심 내용을 설명하기 위한 하위 개념의 배치 순서가 교과서마다 달라 개념을 설명하는 과정이 몇 가지 유형으로 구분되었고, 탐구활동의 내용은 동일하였지만 기존 실험에서의 어려움을 개선하고 보완하기 위해 탐구 활동 준비물이 교과서별로 서로 다르게 나타나기도 하였다. 이를 바탕으로 검정 교과서의 장점을 살릴 수 있는 시도가 계속되어야 할 것이다.

본 연구는 2015 개정 초등학교 과학과 교육과정부터 도입된 과학핵심역량이 검정 교과서에 반영된 실태를 분석하고, 교사와 학생들의 인식을 분석하여 과학핵심역량교육의 효율적이고 효과적인 시행에 시사점을 주고자 함이다. 이를 위해 검정을 통과한 7종의 초등학교 3~4학년군 과학 교과서의 과학핵심역량 반영 실태를 분석하였다. 또한 검정 교과서 선정과정에 참여한 초등학교 교사 네 명과 심층 면담을 진행하고, 초등학교 3~4학년 156명을 대상으로 진행한 설문 조사를 통해 과학핵심역량에 대한 교사와 학생의 인식을 파악하였다. 분석 결과 첫째, 교과서 전체에 1586개의 과학핵심역량이 반영되어 있었으며, 역량별 반영 비율을 살펴보면 탐구 > 사고 > 의사소통 > 문제해결 > 참여 순이었다. 교과서별로 평균 227개를 반영하고 있었으며, 영역별로 살펴보면 생물 영역이 가장 많았다. 둘째, 교사들은 이전의 과학교육과 과학핵심역량교육의 차이를 느끼지 못하고 있었다. 셋째, 과학핵심역량에 대한 남학생과 여학생의 인식은 통계적으로 유의미한 차이가 없었으며, 과학적 사고력에 대한 인식의 평균이 가장 높게 나타났다. 이를 통해 본 연구에서는 과학핵심역량교육이 실현된 교육과정으로 정착되기 위하여 교과서가 핵심역량교육의 취지에 맞게 구성되어 실제적인 변화를 추구할 필요가 있으며, 교육을 실행하는 구성원들의 인식을 전환할 수 있는 노력이 필요하다는 결론을 얻었다.

본 연구는 과학 수업 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 활동이 교사교육에서 어떠한 효용성을 가지는지 탐색하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 과정의 특징은 무엇이며 탐구를 통해 그들의 교육적 의사결정이 어떻게 변화하는지 자세히 살펴봄으로써 딜레마 사례 활용 교사교육의 효과에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 교육대학교 4학년에 재학 중인 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 모둠별 프로젝트 학습 형태로 과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구 활동을 7주간 수행하였다. 연구자는 사전·사후 설문지, 모둠별 KWHL 표, 모둠별 탐구보고서, 모둠별 발표 자료 및 모둠별 토론 내용을 데이터로 수집하고 분석하여 예비교사의 탐구 과정의 특징과 의사결정 변화에 영향을 주는 주요 요인을 추출하였다. 예비교사들은 딜레마 사례에서 다루고 있는 과학 주제를 탐구하면서 자신의 과학 학습 과정, 탐구 과정을 의미 있는 것으로 인식하였고 자신이 탐구를 통해 과학을 학습한 것처럼 초등학생도 유의미한 과학 탐구 활동을 할 수 있을 것으로 유추하였다. 또 예비교사들은 수업 주제와 관련하여 실제 초등학생의 사고 과정이나 배경 지식 등을 다양한 방법으로 탐구하였다. 지도서와 교육과정 등의 문서를 조사하고 현장교사나 초등학생과 면담을 통해 '실제' 학생의 사고 과정이나 수준을 파악하고자 했고 이를 교육적 의사결정에 반영하였다. 또한, 딜레마 상황의 해결 방안을 한 가지 대안으로 귀결하지 않고 여러 가지 교수 방법을 비교하며 상황에 따라 다양한 대안이 가능함을 인식하기도 하였다. 이처럼 딜레마 사례는 비구조화된 문제로서 예비교사에게 일종의 문제해결 상황을 제공하였고 예비교사의 과학적 탐구, 학생의 사고에 관한 탐구를 촉발하였으며 예비교사가 교수-학습의 복잡성을 인식하는 데 일조하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 딜레마 사례 활용 교사교육과 관련된 시사점을 논의하였다.

본 연구에서는 한국초등과학교육학회의 지난 50년을 돌아보기 위하여, '초등과학교육'에 게재된 연구논문들이 어떤 주제로 어떻게 변화했는지 살펴보았다. 이를 위해 창간호(1983)년부터 2021년까지 '초등과학교육' 학술지에 게재된 연구논문의 총 1,065개 영문초록들에 대하여 LDA 기반 토픽모델링 분석을 실시하였다. LDA 분석 결과 총 14개의 토픽들이 추출되었으며, 핵심어 및 핵심 문서를 통해 각 토픽들에 담긴 의미를 분석하였다. 또한 시기별로 각 토픽들의 추이를 파악하기 위해, 3년을 주기로 하여 토픽들의 평균 비중값 변화를 분석하고 선형회귀 분석을 통해 통계적으로 유의미하게 증가 또는 감소한 토픽들을 분석하였다. 끝으로 본 연구의 결과를 통해, 향후 초등과학교육 연구 수행 및 지원을 위한 시사점을 논의하였다.

본 연구에서는 국립공원 자연관찰로의 특징(기호)과 초등과학 환경 관련 핵심개념 및 환경교과의 생태교육 영역과의 연계성을 분석한 후, 바르트의 기호학적 이론을 바탕으로 장소정체성 기호학적 해석모델을 개발하여 초등학생부터 성인까지 가능한 자연관찰로의 생태교육적 장소정체성 형성 과정을 분석하였다. 내장산국립공원의 원적골 자연관찰로, 소백산국립공원의 희방계곡 자연찰로와 한려해상국립공원의 금산 자연관찰로를 연구 대상으로 하였다. 자연관찰로의 해설판 중심의 주변환경과 생태교육 내용체계와의 연계성을 분석한 결과, '생태환경의 체계' 영역과 가장 높은 연계성을 보였다. 자연관찰로의 장소정체성 형성 과정을 기호학적으로 분석한 결과, 장소성 형성에는 지리적 위치나 경관, 인공적 환경, 주변자연환경의 특징인 물리적 요소가 대부분 작용하는 것으로 나타났다. 장소감 형성은 지식과 애착 요소가 동일하게 작용할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 장소성과 장소감 요소의 상호작용을 통해 형성될 수 있는 장소정체성은 행동적 내부 단계와 공감적 내부성 단계가 대부분이었다. 그러나 장소정체성 형성의 다양성을 위해서는 환경교육 프로젝트 개발과 자연관찰로 환경의 특이성이 반영된 주변환경과 해설판이 조성될 필요가 있다.

본 연구는 초등학생을 대상으로 창의 성향, 환경, 과정, 산물의 상관관계를 분석하였다. 이를 위해 창의 과정과 산물을 측정하는 과학 창의성 검사 도구, 창의 성향과 환경에 관한 자기 보고식 검사 도구를 초등학교 5학년 학생 105명에 투입하였다. 검사 도구에서 창의 성향은 인지적 성향과 정의적 성향으로, 창의 환경은 가정환경과 학교 환경으로 구성된다. 또한, 정량적 분석 결과로 설명할 수 없는 현상을 탐구하기 위하여 창의 과정에서 평균 이상의 점수를 받았으나 창의 산물에서 가장 낮은 점수를 받은 4명의 학생과 창의 산물 점수가 가장 높은 4명의 학생을 대상으로 성향 및 환경을 심층적으로 조사하는 면담을 실행하였다. 연구 결과는 첫째, 창의 성향과 환경이 창의 과정과 산물의 관계에서 매개효과를 나타내는지 알아보기 위해 상관 분석을 한 결과, 유의한 상관성이 나타나지 않았다. 둘째, 학생 면담 결과, 과학 창의성이 높은 학생의 공통적인 창의 성향 특징으로 미래의 성공을 위해 현재의 어려움을 참을 수 있다는 점, 주변 사람들의 말을 비판적으로 듣는다는 점이 있었다. 셋째, 과학 창의성이 높은 학생은 자유로운 의견을 존중해주는 가정환경에 있지만, 과학 창의성이 낮은 학생은 자신의 의견을 무시 혹은 그에 반응하지 않는 가정환경에 있었다. 이 연구는 향후 과학 창의성 교육의 정의적, 환경적 측면에서 고려해야 할 점들을 시사하고 있다.

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 과학 디지털교과서의 물질 영역에 제시된 외적 표상의 양식과 제시 방법, 상호작용성을 분석하였다. 선행연구의 분석틀을 본 연구의 맥락에 맞게 수정·보완하여 사용하였으며, 3~6학년 디지털 과학교과서에서 물질 영역을 다루는 단원을 '본문'과 '탐구'로 구분하여 분석하였다. 분석 결과, 외적 표상의 양식은 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 가장 많이 제시되었으며, 청각비언어 표상은 본문에만 높은 빈도로 제시되고 청각언어 표상은 본문과 탐구 전체에서 낮은 빈도로 제시되었다. 제시 방법 측면에서 언어적 표상과 시각비언어 표상이 함께 나타난 경우에는 대부분 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 함께 제시되었다. 시각언어 표상, 청각언어 표상, 시각비언어 표상이 함께 제시된 경우 중 일부에서 시각언어 표상과 청각언어 표상의 정보가 중복적으로 제시되었다. 그리고 내용과 관계없는 청각비언어 표상이 다른 외적 표상들과 함께 제시되었으며, 그 빈도는 특히 본문에서 높았다. 근접성 측면에서 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 다른 페이지에 배치되는 경우는 없었고, 청각언어 표상을 시각비언어 표상과 다른 시점에 제시하는 경우도 없었다. 상호작용성 측면에서는 설명적 피드백과 낮은 수준의 조작이 주로 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 다중 표상 학습의 관점에서 디지털교과서를 개선하기 위한 방안을 논의하였다.

본 연구는 초등과학 '식물의 한살이' 단원 온라인수업에 적용할 메이커교육프로그램을 개발하고 그 효과로 과학에 대한 흥미도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 개발된 메이커교육프로그램의 주제는 '식물의 한살이를 주제로 동화 오디오북 만들기'이다. 프로그램은 TMI 메이커교육 모형 단계에 따라 학습한 개념을 활용하여 창의적 오디오북을 제작하는 활동으로 구성하였다. 연구결과, 초등과학 '식물의 한살이' 단원 온라인수업에 메이커교육프로그램은 초등학생의 과학에 대한 흥미도와 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 따라서 초등과학 온라인수업에 메이커교육의 적용은 학생들의 과학에 대한 흥미도와 창의적 문제해결력 향상에 효과적이다. 그리고 초등과학 온라인 수업에 메이커교육을 활발하게 적용할 수 있는 추가적인 연구가 필요하다.