3D 디자인 소프트웨어를 활용한 메이커 교육이 영재학생들의 공간 시각화 능력에 미치는 영향

전재돈 ( Jeon Jaedon ),박종석 ( Park Jongseok ),안지훈 ( Ahn Ji Hoon ),이순천 ( Lee Soonchun ),이현동 ( Lee Hyundong ),이효녕 ( Lee Hyonyong ) 부산대학교 과학교육연구소 2019 교사교육연구 Vol.58 No.1

이 연구의 목적은 전문적인 3D CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어를 활용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 영재학생들에게 적용하여 공간 시각화 능력에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 연구를 위해 Siemens PLM Software에서 개발된 ‘Solid Edge 2019’ 소프트웨어를 활용한 3D 디자인 교육 프로그램을 개발하고, 대학교 부설 영재교육원에 소속된 과학, 수학, 정보 영재학생 172명을 대상으로 연구가 수행되었다. 그 결과 교육 프로그램을 학습한 학생들은 3D CAD 소프트웨어를 활용하여 스스로 원하는 모형을 창의적으로 생성 및 편집할 수 있었다. 또한, 영재 학생들의 학년, 성별, 다른 3D CAD 소프트웨어 교육 경험 또는 3D 프린터 사용 경험과 같은 배경 변인에 관련 없이, 그들의 공간 시각화 능력이 향상 되었음을 확인할 수 있었다. 학생들의 메이커 운동을 장려하고 공간 시각화 능력 향상을 위해 개발된 3D 디자인 소프트웨어를 활용한 메이커 교육 프로그램을 교육 현장에 확대 적용할 필요가 있다. The purposes of this study were to develop a maker education program about 3D CAD (Computer Aided Design) software and to investigate the effects of the developed program on spatial visualization skills of gifted students in grades 6 to 8. In this program, a maker education curriculum was developed based on ‘Solid Edge 2019’ from Siemens PLM Software, and a total of 172 gifted students consisted of majors in science, mathematics, and IT in the affiliated gifted education institute with K university. The results showed that the students who were trained in the program were able to design and transform their creative 3D models. In addition, the spatial visualization skills of the students improved regardless of their grade, gender, previous experience of other 3D CAD software or a 3D printer. In conclusion, it is suggested to further develop a maker education program using 3D CAD software that will accommodate individual learners’ differences and to encourage maker movement in the secondary education to improve students’ spatial visualization skills.

고등학생을 위한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램 개발 및 적용 효과

전재돈 ( Jaedon Jeon ),이효녕 ( Hyonyong Lee ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.6

21세기 지식 기반 정보화 사회에서 융합인재교육이 요구하는 과학기술 인재는 복잡한 문제 현상을 이해하고 해결하기 위해서 시스템사고 능력이 중요하게 요구된다. 이 연구는 시스템 사고를 기반으로한 융합인재교육 프로그램을 개발하고, 고등학생에게 적용하여 시스템 사고에 미치는 효과를 검증하는 데 그 목적이 있다. Park & Lee(2014)의 ADBAS 모형을 적용하고 물레방아를 주제로 개발된 프로그램을 고등학생 60명을 대상으로 투입하여 효과를 검증하였다. 그결과 시스템 사고 능력에 대하여 양적 효과와 질적 효과 모든 측면에서향상된 것을 확인하였다. 따라서 학생들의 시스템 사고 능력과 창의적문제 해결 능력을 위해 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램을투입하기에 적절한 것으로 판단되며, 교육 현장에서 융합인재를 양성하는데 활용될 수 있을 것으로 기대 된다. In the 21st century, in a Knowledge-Based Information Society, systems thinking is a very important human resources skill in science and technology, which is required in STEAM education in order to understand and solve complex problems. The purposes of this study are: (1) to develop a STEAM education program based on systems thinking; (2) to investigate the effects of the program on students` systems thinking. The systems thinking-based STEAM education program was developed on the basis of ``ADBAS`` model (Park & Lee, 2013), and focused on the theme of watermill. A total of 60 high school students participated in this study. The results of this study showed that quantitatively as well as qualitatively, systems thinking skills improved after the treatment. In conclusion, the program we developed in this study can contribute in improving high school students` systems thinking skills and creative problem-solving abilities. The findings of this study may provide useful insights into cultivating human resources with systems thinking skills and creative problem-solving abilities.

베트남 고등학생을 대상으로 한 개정 시스템 사고 검사 도구 재타당화 및 한국과 베트남 고등학생의 잠재 평균 비교

이효녕,박병열,전재돈,이현동,Hyonyong Lee,Nguyen Thi Thuy,Byung-Yeol Park,Jaedon Jeon,Hyundong Lee 한국지구과학회 2024 한국지구과학회지 Vol.45 No.2

이 연구의 목적은 1) 베트남 고등학생들을 대상으로 Lee et al. (2024)에서 보고한 개정 시스템 사고 검사 도구의 타당도를 재검증하고, 2) 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 시스템 사고 능력에 대한 차이를 알아보는 것이다. 이를 위하여 베트남 고등학생 234명이 베트남어로 번역된 개정 시스템 사고 검사 도구 20문항과 STS 척도 20문항에 응답한 자료를 활용하였다. 타당도 분석은 문항 반응 분석(Item Reliability, Item Map, Infit and Outfit MNSQ, 남녀 집단의 DIF)과 탐색적 요인 분석(프로맥스를 활용한 주축 요인 분석)을 통해 검증하고, 나아가 우리나라 고등학생 475명의 데이터를 함께 활용하여 구조 방정식 모형을 이용한 잠재평균비교를 통해 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 베트남어로 번역된 Re_ STMI 20문항의 문항 반응 분석 결과 Item Reliability는 .97, Infit MNSQ는 .67-1.38으로 나타났으며 Item Map과 DIF 분석에서도 선행 연구에서 보고된 결과와 일치하는 결과가 도출되었다. 탐색적 요인 분석에서는 모든 문항들이 의도한 하위 요인에 적재되었으며, 요인별 신뢰도는 .662-.833, 전체 신뢰도는 .876으로 분석되었다. 우리나라 고등학생과 잠재평균비교를 위한 확인적 요인 분석에서 도출된 모형 적합도 수치는 모두 수용 가능한 값으로 분석되었다(χ²/df: 2.830, CFI: .931, TLI: .918, SRMR: .043, RMSEA: .051). 마지막으로 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 잠재평균비교에서는 시스템 분석, 정신 모델, 팀 학습, 공유비전 요인에서 작은 효과 크기가, 개인 숙련 요인에선 중간 이상의 효과 크기를 보이며, 베트남 고등학생들이 시스템 사고 능력에서 유의미하게 높은 결과를 보여주었다. 이를 통해 개정 시스템 사고 검사 도구 문항은 안정적인 신뢰도와 타당도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 앞으로 학생들의 시스템 사고 연구와 관련하여 베트남어 및 영어 등으로 번역한 문항을 활용하여 시스템 사고의 국제 비교 연구도 진행할 필요성이 있을 것이다. The purposes of this study were: (1) to revalidate the revised Systems Thinking Measuring Instrument (Re_STMI) reported by Lee et al. (2024) among Vietnamese high school students and (2) to investigate the differences in systems thinking abilities between Korean and Vietnamese high school students. To achieve this, data from 234 Vietnamese high school students who responded to translated Re_STMI consisting of 20 items and an Scale consisting of 20 items were used. Validity analysis was conducted through item response analysis (Item Reliability, Item Map, Infit and Outfit MNSQ, DIF between male and female) and exploratory factor analysis (principal axis factor analysis using Promax). Furthermore, structural equation modeling was employed with data from 475 Korean high school students to verify the latent mean analysis. The results were as follows: First, in the item response analysis of the 20 translated Re_STMI items in Vietnamese, the Item Reliability was .97, and the Infit MNSQ ranged from .67 to 1.38. The results from the Item Map and DIF analysis align with previous findings. In the exploratory factor analysis, all items were loaded onto intended sub-factors, with sub-factor reliabilities ranging from .662 to .833 and total reliability at .876. Confirmatory factor analysis for latent mean analysis between Korean and Vietnamese students yielded acceptable model fit indices (χ²/df: 2.830, CFI: .931, TLI: .918, SRMR: .043, RMSEA: .051). Lastly, the latent mean analysis between Korean and Vietnamese students revealed a small effect size in systems analysis, mental models, team learning, and shared vision factors, whereas a medium effect size was observed in personal mastery factors, with Vietnamese high school students showing significantly higher results in systems thinking. This study confirmed the reliability and validity of the Re_STMI items. Furthermore, international comparative studies on systems thinking using Re_STMI translated into Vietnamese, English, and other languages are warranted in the context of students' systems thinking analysis.

융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식

정재화 ( Jaehwa Jung ),전재돈 ( Jaedon Jeon ),이효녕 ( Hyonyong Lee ) 경북대학교 과학교육연구소 2015 科學敎育硏究誌 Vol.39 No.3

이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초·중·고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다. The purposes of this study were to investigate the value, necessity and legitimacy of STEAM Education and to propose practical approaching methods for STEAM Education to be applicable in Korea through a variety of literature review, case studies and collecting suggestions from domestic and international educational experts. The research questions are as follows: (1) To investigate the perception, understanding and recognitions of domestic and foreign professionals in STEAM education. (2) To analyze policy implications for an improvement in STEAM. The following aspects of STEAM were found to be challenges in our current STEAM policy after analyzing multiple questionnaires with the professionals and case studies including their experiences, understanding, supports and directions of the policy from the governments. The results indicate that (1) there was a lack of precise and conceptual understanding of STEAM in respect to experience. Training sessions for teachers in this field to help transform their perception is necessary. Development of practical programs with an easy access is also required. It is important to get the aims of related educational activities recognized by the professionals and established standards for an evaluation. The experts perceived that a theme-based learning is the most preferred and effective approaching method and the programs that develop creative thinking and learning applicable to practice are required to promote. (2) The results indicate that there was a lack of programs and inducements for supporting outstanding STEAM educators. It is shown that making an appropriate environment for STEAM education takes the first priority before training numbers of teachers unilaterally, thus securing enough budget seems critical. The professionals also emphasize on developing specialized teaching materials that include diverse inter-related subjects such as science technology, engineering, arts and humanities and social science with diverse viewpoints and advanced technology. This work requires a STEAM network for teachers to link up and share their materials, documents and experiences. It is necessary to get corporations, universities, and research centers participated in the network. (3) With respect to direction, it is necessary to propose policy that makes STEAM education ordinary and more practical in the present education system. The professionals have recommended training sessions that help develop creative thinking and amalgamative problem-solving techniques. They require reducing the workload of teachers and changing teachers’ perspectives towards STEAM. They further urge a tight cooperation between departments of the government related with STEAM.

Validation of the Revised Systems Thinking Measuring Instrument(Re_STMI) for High School Students

이현동(Hyundong Lee ),박병열(Byung-Yeol Park ),전재돈(Jaedon Jeon ),이효녕(Hyonyong Lee ) 한국교원대학교 뇌기반교육연구소 2024 Brain, Digital, & Learning Vol.14 No.1

예비 과학 교사들의 시스템 사고력의 향상을 위한 융합인재교육 프로그램의 개발 및 적용

박경숙 ( Park Kyungsuk ),정현도 ( Jeong Hyungdo ),전재돈 ( Jeon Jaedon ),이효녕 ( Lee Hyonyong ) 부산대학교 과학교육연구소 2018 교사교육연구 Vol.57 No.1

이 연구의 목적은 시스템 사고력의 향상에 기여할 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고 예비 과학 교사들에게 적용하여 그 효과성을 검증하는 것이다. 이 연구의 대상은 사범대학 과학교육계열 학부생2-4학년 17명이며, 이들에게 개발된 프로그램을 적용하고 시스템 사고에 대한 효과를 분석하였다. 시스템사고 기반의 융합인재교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 프로그램의 투입 전·후 연구 참여에 동의하는 학생들에 대해 설문지를 투입하였다. 시스템 사고 검사에 대해서는 95%의 신뢰수준에서 단일집단 대응표본 t-검정을 실시하였고 시스템 사고 질적 검사는 5인의 예비 과학 교사를 선정하여 결과를 분석하였다. 이 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램은 기존의 프로그램에서 적용한 ‘Dynamic RC 비행기’의 내용을 바탕으로 시스템 사고 향상에 초점을 두고 수정·보완을 거쳐 개발하였다. 둘째, 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램은 예비 과학 교사들의 시스템사고 능력이 향상에 긍정적 영향을 미친 것으로 나타났다. 시스템 사고 양적 검사 결과에 따르면 시스템사고 하위 요인에서 95%의 신뢰수준에서 통계적으로 유의미한 차이를 확인할 수 있었다. 아울러 시스템 사고 질적 검사에서도 예비 교사들은 시스템의 순환을 인지하게 되고 특정한 시스템에서 발생하는 지속적인 상호작용을 이해하는 방향으로 향상되었다. 이 연구의 결과는 예비 교사들을 위한 교사 교육에 의미 있는 시사점을 제공하고 시스템 사고를 학교 현장에서 직접 실천하게 될 예비 교사들의 시스템 사고력을 향상 시키고 관련 영역에 대한 이해를 증진을 시키는 데 기여할 것이다. The purposes of this study were to develop a system thinking-based STEAM education program for pre-service science teachers, and to investigate the effects of the programs on pre-service teachers’ thinking skills. Literature, related programs, and previous studies were reviewed to develop the program. A total of 17 pre-service teachers majoring in science education at university participated in this study. The pre-post t-test was conducted before and after applying to the program. Data was collected using causal maps, drawing analyses, word association, and system thinking instrument to investigate students’ students thinking skills. The results of this study were as follows. First, the system-based STEAM education program with the theme of ‘RC Airplane’ was developed to increase pre-service science teachers ‘system thinking skill. Second, the STEAM educational program indicated statistically significant effects on the students’ system thinking skills. In conclusion, the STEAM educational program developed in this study could affect students’ system thinking skills significantly and meaningfully. This study provide meaningful suggestions for pre-service teachers’ education and enhanced students’ systems thinking skills and perceptions within the STEM field.

과학과 교육과정에 제시된 개념의 연계성에 대한 국제 비교 연구 -달과 암석의 순환 개념을 중심으로

이효녕 ( Hyonyong Lee ),김진숙 ( Jin Sook Kim ),박병열 ( Byung Yeol Park ),전재돈 ( Jaedon Jeon ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.4

이 연구의 목적은 우리나라를 포함한 6개국(대만, 영국, 핀란드, 미국, 캐나다, 한국)의 과학과 교육과정에 대한 연계성에 초점을 둔 비교분석을 통해서 우리나라 과학과 교육과정의 연계성을 강화할 수 있는 방안과 그 시사점을 도출하는데 있다. 국가교육과정정보센터(NCIC)에서 수집한 각 나라의 교육과정 원문과 국문 번역본을 분석 대상으로 하였고, 교육과정 구성의 특징과 종적·횡적 연계성 요소를 기초로 한 과학과 내의 ‘달’과 ‘암석의 순환’에 대한 내용을 비교 분석하였다. 그 결과, 국제적으로 교육과정의 학년 간 그리고 교과 간 연계의 강화를 위해 빅 아이디어(Big Ideas)나 교차 개념(Crosscutting Concepts) 등과 같은 연결 고리의 역할을 하는 개념을 활용하고 있음을 알 수 있었고, 그 중에서도 시스템의 관점을 중요하게 다루고 있었다. 내용에 대해서는 비교 국가들 중 우리나라는 ‘달’과 ‘암석의 순환’에 대해 가장 높은 빈도로 다루고 있었으나, 달의 내용 중 일부를 초·중·고등학교에서 비슷한 수준으로 동일하게 다루고 있는 단순 반복 현상을 확인할 수 있었다. 반면, 암석의 순환에 대해서는 다른 나라들에 비해 다양한 관점과 수준에서 다루어 비교적 짜임새 있는 조직 구성을 보였다. 결론적으로, 우리나라 교육과정에도 교육과정의 연계성 강화를 위해 이러한 연결 고리 역할을 할 수 있는 적합한 도구가 요구되며, 그 방안으로 시스템적 접근을 활용할 수 있을 것이다. 더욱이 교육과정의 효과적인 적용을 위해 학년 수준에 따른 학습자의 학습 발달 과정에 대한 충분한 이해를 바탕으로 교육과정을 구성하는 것이 무엇보다 중요할 것이다. The purpose of this study is to derive suggestions and implications to strengthen the science curriculum continuity of Korea through comparative analysis with focus on the continuity of science curriculum in six countries (Taiwan, the United Kingdom, Finland, the United States, Canada, Korea). Original and Korean translations of the national curriculums of each country gathered from NCIC comparatively analyzed the contents of the ``Moon`` and ``Rock cycle`` based on features of curriculum configuration, vertical, and lateral connectivity. As a result, it was found that the concepts of Big Ideas or Cross-cutting Concept was utilized internationally to strengthen the linkage between grades or subjects. In particular, dealing with the aspect of the system was important. In the comparison of countries for the content, Korea deals with the most frequency on the ``Moon`` and ``Rock cycle``. The contents of the chapter about the moon were simply repeated from elementary to high school levels with some variation. Korean science curriculum holds different perspectives and contents about the Rock cycle compared to other countries. In conclusion, Korea``s curriculum requires appropriate tools to strengthen curriculum linkage and by doing so, it will be able to take advantage of the systems approach. Moreover, it is important to constitute the curriculum based on a sufficient understanding of the learning development of students according to their grade levels for the effective application of the curriculum.

빛과 전기 개념의 연계성에 관한 과학과 교육과정의 국제 비교

이효녕,박병열,전재돈,이현동 이화여자대학교 교과교육연구소 2016 교과교육학연구 Vol.20 No.4

이 연구의 목적은 우리나라를 포함한 7개국의 과학과 교육과정의 연계성을 ‘빛’과 ‘전기’개념을 중심으로 분석하여 현재 2009 개정 교육과정에서의 우리나라 과학과 교육과정의 연계성에 대한 문제점을 도출하고 앞으로의 교육과정에서 연계성을 강화하는 일반화 방안을 도출하고자 하였다. 연구 대상은 국가교육과정정보센터(NCIC)에서 수집한 각 나라의 교육과정 원문 및 번역본이며, Tyler(1949)의 교육과정 조직 원리를 바탕으로 종적·횡적 연계성을 기초로 과학과 교육과정 내의 ‘빛’과 ‘전기’개념에 대한 내용을 비교 분석하였다. 그 결과, 국제적으로 교육과정의 학년 간, 그리고 교과 간 연계의 강화를 위해 ‘빛’과 ‘전기’에 대한 중요 개념을 큰 개념으로 설정하고, 저학년부터 고학년까지 나선형 교육과정을 토대로 개념의 반복학습을 이루어나가지만 주변 생활과 현상에 대한 내용에서부터 과학적 개념의 추상적인 원리로 점차 확장되어 가는 것을 볼 수 있었다. 우리나라도 나선형 교육과정을 바탕으로 점차 학습 내용을 심화해 나가고 있지만 본 연구에서 분석한 비교 국가들에 비해 내용의 범위와 수준이 성취 기준에 명확히 제시되지 못하고 다른 단원과의 횡적 연계성도 낮음을 볼 수 있었다. 앞으로의 우리나라 교육과정을 새롭게 구성함에 있어서는 주요 개념을 중심으로 연계성을 강화하는 큰 틀이 필요하며 나아가 교육과정을 구성하는 전문가, 교사, 학부모, 학생의 요구를 충분히 반영하여 교육과정을 구성하는 것이 중요하다. The purpose of this study is to derive suggestions and implications to strengthen the science curriculum articulation of Korea through comparative analysis with focus on the articulation of science curriculum concerning the ‘light’ and ‘electricity’ concepts in seven countries. National science curriculum of each country complied from NCIC comparatively analyzed the concept of ‘light’, and ‘electricity’ based on Tyler’s curriculum organizing principle(1949) that is vertical, and lateral connectivity. As a result, the concepts of big idea about ‘light’ and ‘electricity’ was utilized internationally to strengthen the linkage between grades and subjects. As students advance to higher grades, their learned concepts repetition based on the spiral curriculum and concepts expand from simple phenomenon to complicated and discrete theorem. In Korean science curriculum that learning standard was not clear on the range of teaching concepts and level. In addition, lateral connectivity was less compared to other countries. In addition, Korean science curriculum requires appropriate tools to strengthen curriculum linkage and when configuring the science curriculum, reflect demand of curriculum experts, teachers, students and parents.

과학 교과와 연계된 통합 교육의 국내 연구 동향 분석

이효녕,권영륜,김성년,손성호,한욱신,홍성구,박병열,전재돈 이화여자대학교 교과교육연구소 2014 교과교육학연구 Vol.18 No.2

This study analyzed trends in domestic research over the last twelve years before and after the 2009 curriculum revision with respect to integrated science education. The data was reviewed and collected from masters theses, doctoral dissertations, and research articles published from 2001 to 2012. An analyzing framework was developed through literature reviews and content analysis of the previous studies. A total of 329 studies were selected and analyzed by year, type, content, and object of research. In addition, the method of organization of the subject, the elements of integration, and the method of integration among different disciplines were additionally analyzed to discover the trends in integrated teaching-learning programs. The results indicated that the number of domestic studies related to integrated science education increased from 2001 to 2012. The development and application of teaching-learning programs as a form of research, teaching and learning as a research topic, and elementary school students as research objects were conducted more often than other studies. According to an analysis of teaching-learning programs, the subject matter integrated most often with science was fine art, and a theme-based integration approach was applied to the majority of the forms of integrated education. It is therefore recommended that development of teaching and learning materials and teacher training programs in integrated science education will be needed to foster students’ integrated scientific literacy. 이 연구의 목적은 2009 개정 과학과 교육과정이 도입되기 전후 12년 동안 과학교과와 연계된 통합교육의 국내연구는 어떻게 이루어져 왔는지 알아보는 것이다. 이 연구문제를 위해 2001년부터 2012년까지 학술지에 게재된 논문과 학위 논문 329편을 대상으로 그 동향을 분석하였다. 과학교육 연구 측면에서의 연구동향을 알아보기 위해 이론적 배경을 통해 분석틀을 제작 하고 제작한 분석틀에 따라 연도별 연구 형태,연구 방법, 연구 내용, 연구 대상을 분석하였다. 또 분석 대상 논문 중 교수 · 학습 프로그램을 개발한 논문을 개발한 분석틀에 따라 어떤 교과가 과학교과와 통합이 이루어졌는지, 교과의 조직방식, 통합의 조직요소, 학문이 연결되는 방식이 어떠한지를 분석하였다. 연구의 결과 과학교과와 연계된 통합교육의 연구논문이 증가하였고, 연구 유형으로는 교수 · 학습 프로그램의 개발과 적용, 연구 주제는 교수 · 학습, 연구대상으로는 초등학생이 많았다. 지난 12년 동안 개발된 교수 · 학습 프로그램을 분석한 결과, 과학교과와통합을 가장 많이 한 교과는 미술이었고, 통합의 유형은 기여적 통합, 주제 중심 통합, 간학문적 통합이 가장 많았다. 본 연구의 결과를 바탕으로 학생들의 융합적인 소양의 배양을 위해 통합 과학 교육 교수학습 자료의 개발과 교사 연수프로그램의 개발 등을 제언하였다.