지구 환경을 고려한 미래 지향적 지구 과학 교육 과정 제안

신동희,이양락,이기영,이은아,이규석 한국과학교육학회 2005 한국과학교육학회지 Vol.25 No.2

이 연구는 지구 과학 내용을 '지구 환경'이라는 주제를 가지고 통합시키는 지구 과학 교육 과정의 새로운 안(案)을 제시함으로써 미래 지향적 지구 과학 교과목의 정체성을 확고히 하고자 목적을 가진다. 이러한 목표를 달성하기 위해 첫째, 세계 주요국들의 초ㆍ중등 교육에서 이루어지고 있는 지구 과학 관련 내용과 존재 방식을 교육 과정을 중심으로 비교, 분석했다. 둘째, 제7차 중학교 과학 교과서 중 지구 과학 관련 내용의 제시 상황과 내용을 분석하여 지구 환경을 중심으로 한 새로운 지구 과학 교육의 내용 개발에 반영했다. 셋째, 교육 과정 국제 비교 분석 결과와 교과서 분석 결과를 바탕으로 지구 환경 문제 해결을 위한 중추적 역할을 담당할 수 있는 미래 지향적 지구 과학 교육의 방향을 설정하고 구체적인 교육 과정의 내용을 개발했다. 외국의 지구 과학 관련 교육 과정 분석 결과, 전통적인 과학적 내용 외에 환경 지구 과학적 내용이 강조되고 있었고, 그 나라의 지역적 특성이 반영되었으며, 실생활과 관련된 주제를 강조하고 있었다. 제7차 중학교 과학 교과서에 포함된 지구 과학 내용의 제시 상황에 따른 분석 결과, 환경 지구 과학 상황보다는 전통적 지구 과학 상황을 주로 활용해 내용을 제시한 것으로 나타났다. 이상 선진국들의 지구 과학 교육 현황을 상세하게 분석한 결과 및 국내 과학 교과서 지구 과학 영역의 현 상황을 분석한 결과를 토대로, 지구 환경을 고려한 국민 공통 지구 과학 교육 과정을 개발했다 새로 개발된 지구 과학 교육 과정은 7학년부터 10학년에 걸쳐 적용되며, 지구 환경, 우주에서의 지구, 지각의 물질과 지표의 변화, 지각 변동과 지구의 역사, 해양, 물의 순환과 날씨, 태양계의 운동 등 7개 대영역으로 구성되었다. The purpose of this study is to propose an environment-concerned earth science curriculum to provide a new role to earth science education. To accomplish this purpose, first, earth science education in the world-leading countries in science education was analyzed in consideration with status and contents of each country's national science curriculum. Second, our middle school science textbooks were analyzed to understand what is learning and how the contents are presented. On the basis of the results of curriculum and textbook analyses. a brand-new earth science curriculum with the emphasis on our earth environment were proposed. The newly proposed earth science curriculum contains 7 units, ranging from 7 to 10 grades. They are Earth Environment, Earth in the Universe, Earth Materials and Their Change, Plate Movement and Earth History, Ocean, Water Cycle and Weather, and Movements in Solar System. The proposed curriculum has several characteristics. First, contexts with emphasis on earth environment were situated in every unit. Each context was developed to best explain what the students should know in learning the units and what the teacher should have in mind in teaching the units. Second, earth science contents were considered in the perspectives both of global and local environmental issues. This proposed earth science curriculum is expected to play an important role in fostering all students' scientific literacy as well as their earth literacy.

지구계 수업 모듈 중 그리기 활동을 통한 학생들의 인지 특성 분석

오현석,김제흥,유은정,김찬종 한국지구과학회 2009 韓國地球科學會誌 Vol.30 No.1

The ESE(Earth Systems Education) teaching module was developed to teach an "Earth and Star" unit for the 8th grade (aged 14) students. The planet remodeling activity was developed as a sub-ESE teaching module. The main point of this activity was that students were supposed to remodel planets for life to live on. The purpose of this study was to visualize students' thought and to interpret their understandings through their drawings and writings. A framework of analysis with four categories was designed and applied to analyze students' cognitive structure. In order to explore students' cognitive contents, the analyzing factors were classified into two domains: subsystems of the earth systems and use of science & technology. Results revealed via the planet remodeling activity that students' cognitive characteristics were impacted by ESE activities such as Earth literacy. 8학년(중학교 2학년)을 대상으로 ‘지구와 별’ 단원의 지구계 수업 모듈을 개발하였다. 그리고 이 수업 모듈 중 태양계 행성을 학습하는 행성 리모델링 활동을 개발하였다. 이 활동의 핵심은 행성에 생명체가 살 수 있도록 행성을 리모델링하는 것이다. 본 연구에서는 쓰기와 그리기로 표현된 학생들의 생각의 시각화와 이를 통해 학생들의 이해를 해석하였다. 학생들의 인지구조를 분석하기 위하여 4개로 범주화된 분석틀을 개발하여 적용하였다. 그리고 인지적 내용 특성을 분석하기 위하여 지구계의 구성 요소별 그리고 과학과 기술의 이용별로 분석 요소를 세분화하여 적용하였다. 행성 리모델링 활동을 통해 분석한 학생들의 인지에는 지구 소양과 같은 지구계 수업의 영향이 나타났다.

글로벌 과학적 소양 함양을 위한 수업이 학생들의 과학의 본성에 대한 관점에 미치는 영향

유은정,오현석,김찬종 한국지구과학회 2008 韓國地球科學會誌 Vol.29 No.7

The purpose of this study is to investigate the influence of global science literacy-oriented instruction on students' views of the nature of science. The participants were 65 male students in 8th grade, and they were taught for five weeks about the Unit of "Earth and Star" that was designed based on global science literacy. Survey was conducted to determine the students' views of the nature of science before and after the instruction. Results revealed that it was hard to change students' views of the nature of science during the short period of time; however, in the sociological aspect, the students acquired relatively more improved students' views of the nature of science than the other aspects including philosophical, psychological, and historical aspects. 본 연구의 목적은 글로벌 과학적 소양 함양을 위한 수업이 학생들의 과학의 본성에 대한 관점에 어떤 영향을 주는지 살펴보는 것이다. 연구 참여자는 8학년 65명의 남학생이며, ‘지구와 별’ 단원에 대하여 5주 동안 글로벌 과학적 소양 수업을 실시하였다. 수업 전과 후에 학생들의 과학의 본성에 대한 이해정도를 살펴보았다. 연구 결과 단기간의 글로벌 과학적 소양 함양을 위한 수업으로 학생들의 과학의 본성에 대한 관점을 변화시키는 것은 어려운 과제임을 확인할 수 있었다. 그러나 사회학적 측면에서, 학생들의 과학의 본성에 대한 이해가 철학적, 심리학적, 역사학적 관점에서 보다 상대적으로 향상된 것을 발견할 수 있었다.

고등학교 지구과학 선택과목 재구조화 연구

김연화,곽영순 대한지구과학교육학회 2020 대한지구과학교육학회지 Vol.13 No.1

본 연구의 목적은 2025년 고교학점제의 전면도입에 직면한 고등학교 지구과학 선택과목의 변화 방향을 탐 색하고 차기 교육과정 개정에 대비하여 지구과학 선택 과목 재구조화 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 지 구과학교육 전문가 델파이 조사, 현장지구과학 교사 설문 조사, 전문가 심층 면담을 수행하였다. 연구 결과 에 따르면, 지구과학 선택과목 재구조화에서 고려해야 할 점으로 지구과학소양 함양, 학생 진로와 연계, 지구 과학 자체의 재미, 학생선택률과 대학입시라는 4가지 키워드를 도출하였다. 이를 바탕으로 지구과학 선택과 목의 구체적인 재구조화(안)으로 지구과학 소양을 강 조하는 지구시스템과학, 그리고 교과내 진로 연계를 강화한 고체지구과학, 대기·해양과학, 우주과학의 총 4 개 과목을 구성하였다. 고교학점제 도입으로 지구과학 과목의 선택률이 하락할 것이라는 우려를 해소하려면, 지구과학 선택과목의 진로 연계성을 높이는 등 지구과 학 교과의 위상 재정립을 필요로 한다. 후속 연구에서 는 지구과학 선택과목의 명칭과 핵심개념 등에 대한 정교화와 공론화가 필요하다. The purpose of this study is to explore ways to change high school earth science elective courses with the introduction of the high school credit system in 2025, and ways to restructure them in preparation for the next curriculum revision. For this purpose, Delphi surveys with earth science education experts, a survey with in-service earth science teachers, and in-depth interviews with experts were conducted. According to the results, we need to consider four keywords such as cultivation of earth science literacy, connection with student career paths, emphasis on the fun of earth science itself, and student selection rate and college entrance exam in restructuring Earth science electives. Based on this direction, we composed four subjects: Earth System Science emphasizing earth science literacy, and three such subjects reinforcing career connection as Solid Earth Science, Atmospheric and Ocean Science, and Space Science. To resolve concerns about falling selection rate of earth science courses with the introduction of the high school credit system, it is necessary to re-establish the status of the earth science subjects including enhancing the career connection of the earth science electives. Follow-up studies are necessary to elaborate and publicize the titles and core concepts of Earth science electives.

교육과정 변천에 따른 지구과학 영역의 과학적 소양 분석

조미선,정진우 대한지구과학교육학회 2016 대한지구과학교육학회지 Vol.9 No.3

This study is conducted to search about changing earth science contents influenced by the scientific literacy from the 7th curriculum to the 2015 revised curriculum. Earth science area is divided into astronomy, geology, meteorology and oceanography contents. Among the elements of scientific literacy, the contents were analyzed focusing on STS elements. In the astronomical and meteorological content areas, there were aspects of scientific literacy in all periods from the 7th to the 2015 revised curriculum. Except for the 2007 revised curriculum in the geological area and the 7th curriculum in the oceanographic content area, the aspects of scientific literacy appeared at all times. It is emphasized the usefulness of science and technology in the astronomical content area and the use of science in everyday life in geological and meteorological content area. In the oceanographic content area, it is emphasized that content of science related social issue such as resource shortage and environmental pollution. This study can be extended to the fields of physics, chemistry and life science, we suggest to inquire the scientific literacy as a integrated science.

전구 대양의 극저 해수면온도 공간 분포와 지구과학교과서 데이터 시각화 분석

박경애,손유미 한국지구과학회 2020 한국지구과학회지 Vol.41 No.6

Sea-surface temperature (SST) is one of the most important oceanic variables for understanding air-sea interactions, heat flux variations, and oceanic circulation in the global ocean. Extremely low SSTs from 0oC down to −2oC should be more important than other normal temperatures because of their notable roles in inducing and regulating global climate and environmental changes. To understand the temporal and spatial variability of such extremely low SSTs in the global ocean, the long-term SST climatology was calculated using the daily SST database of satellites observed for the period from 1982 to 2018. In addition, the locations of regions with extremely low surface temperatures of less than 0oC and monthly variations of isothermal lines of 0oC were investigated using World Ocean Atlas (WOA) climatology based on in-situ oceanic measurements. As a result, extremely low temperatures occupied considerable areas in polar regions such as the Arctic Ocean and Antarctic Ocean, and marginal seas at high latitudes. Six earth science textbooks were analyzed to investigate how these extremely low temperatures were visualized. In most textbooks, illustrations of SSTs began not from extremely low temperatures below 0o C but from a relatively high temperature of 0oC or higher, which prevented students from understanding of concepts and roles of the low SSTs. As data visualization is one of the key elements of data literacy, illustrations of the textbooks should be improved to ensure that SST data are adequately visualized in the textbooks. This study emphasized that oceanic literacy and data literacy could be cultivated and strengthened simultaneously through visualizations of oceanic big data by using satellite SST data and oceanic in-situmeasurements. 해수면온도는 해양-대기 상호작용, 열속 변화, 대양의 해양 순환을 이해할 수 있는 가장 중요한 해양 변수들 중의 하나이다. 0oC 이하 −2oC까지 극저 해수면온도는 기후변화 및 지구환경 변화를 유도하고 조절하기 때문에 다른 범위의 해수면온도보다 더 중요하게 다루어져야 한다. 전구 대양에서 이러한 극저 해수면온도의 시간적 공간적 변동성을 이해하기 위하여 1982년부터 2018년까지의 기간 동안 관측된 인공위성 일별 해수면온도 데이터베이스를 활용하여 평균 기후장을 산출하였다. 또한 장기간의 해양 실측 자료에 기반하여 생산된 표층 수온의 기후 평균장을 활용하여 극저 해수면온도가 전구 대양에서 존재하는 해역과 0oC 등온선의 월별 공간 변동을 분석하였다. 그 결과 극저 해수면온도는 북극해와 남극해와 같은 극지 해역과 고위도의 연해에서 상당한 해양의 표면적을 차지하고 있었다. 이러한 극저 해수면 온도가 어떻게 시각화되어 있는지 검토하기 위하여 6종 지구과학교과서를 분석하였다. 대부분의 교과서에서 해수면온도 삽화는 0oC 혹은 그 이상 수온에서 부터 도시하여 학생들이 극저 해수면온도에 대한 개념과 역할에 대한 이해를 획득하는 것을 저해하고 있었다. 데이터 시각화는 데이터 리터러시의 주요한 요소 중에 하나이므로 위성 해수면온도 자료가 교과서에 적절하게 시각화되도록 교과서 삽화의 개선이 필요하다. 본 연구는 인공위성 해수면온도 자료와 해양 실측 자료를 활용하여 해양 데이터의 시각화를 통하여 해양학적 소양과 데이터 리터러시가 동시에 함양되고 강화될 수 있음을 강조하였다.