[논문]잎화석의 CLAMP 탐구를 통한 고등학교 기후변화 교육 프로그램 개발

윤마병

doi:10.15523/jksese.2019.12.1.27

잎화석의 CLAMP 탐구를 통한 고등학교 기후변화 교육 프로그램 개발
Development of Climate Change Education Program in High School Based on CLAMP Inquiry of Fossil Leaves 원문보기

대한지구과학교육학회지 = Journal of the Korean society of earth science education, v.12 no.1, 2019년, pp.27 - 39

초록
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본 연구는 고등학교 '통합과학' 교과와 연계하여 CLAMP(Climate-Leaf Analysis Multivariate Program) 고기후 탐구를 통해 기후변화 교육을 할 수 있는 STEAM 프로그램을 개발했다. PDIE 교수 설계 모형에 따라 2015 개정교육과정과 과학 교과서를 분석했고, 전문가 패널과 pilot test를 통해 10차시의 수업자료를 개발했다. STEAM 수업 과정에 따라 상황제시 단계에서는 학교 부근의 광엽수종에서 잎을 수집하여 LMA(Leaf Margin Analysis) 기후 탐구활동으로 학습목표를 제시했다. 창의적 설계 단계에서는 연구 지역의 지질과 화석에 대해 학습했고, CLAMP 입력자료(잎화석의 인상학적 31가지 특성)를 분류하는 실습을 했다. 감성적 체험과 새로운 도전 단계에서는 야외학습으로 화석을 채집하고, CLAMP 방법으로 고기후를 탐구하며 신생대의 기후 변화 경향과 원인에 대해 토의하는 과정에서 기후소양을 함양하게 하였다. 개발 프로그램의 타당도 검증은 전문가 패널 간의 신뢰도 구축 과정을 통해 모든 항목에서 개발 목적에 적합하다는 평가(CVI .84)를 받았다. 이 프로그램을 고등학교 현장에 적용하기 위해서 불일치 사항을 보완하고, 적합성을 검토하기 위해 예비수업을 실시했다. 참여한 학생들의 수업만족도는 4.48이었고, 이들의 의견을 반영하여 프로그램을 완성했다. 이 연구는 고등학생들에게 기후변화에 대한 실천적 지식과 대응 행동 의지를 갖게 하고, 기후소양 함양에 기여할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to develop a STEAM program for teaching climate change through CLAMP (Climate-Leaf Analysis Multivariate Program) paleoclimate inquiry in connection with high school 'Integrated Science' subject. In order to do so, we analyzed the 2015 revised national curriculum and science textbook in terms of the PDIE instructional design model, and developed the teaching-learning materials for 10 class hours through expert panel discussion and pilot test. According to the STEAM class procedure, in the situation presentation stage, the fossil leaves were collected from the dicotyledon plants near school, and the LMA (Leaf Margin Analysis) climate inquiry activity. was presented as the learning goal. During the creative design stage, students were taught about geology and leaf fossils in the study region, and CLAMP input data (31 characteristics of morphotype and leaf architectural of fossil leaves) were given. In the emotional experience and new challenge stage, we collected leaf fossils for outdoor learning, explored paleoclimate with CLAMP method, and promoted climatic literacy in the process of discussing tendencies and causes of Cenozoic's climate change. The validity of the development program was assessed (CVI .84) as being suitable for development purpose in all items through the process of establishing reliability among expert panel. In order to apply the program to the high school, a pilot test was conducted to supplement the discrepancies and to review the suitability. The satisfaction rate of the participants was 4.48, and the program was complemented with their opinions. This study will enable high school students to have practical knowledge and reacting volition for climate change, and contribute to fostering students' climate literacy.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Research process
그림 Fig. 2. Study area and geologic maps of fossil collecting sites (X: Geumgwangdong Formation)
표 Table 1. Analyzed learning contents, achievement standards and inquiry activity in climate change units of science, integrated science and earth science I in schools.
그림 Fig. 3. The student’s worksheet for climate inquiry activity(LMA) in our neighborhood
표 Table 2. The framework of STEAM education program for climate change.
표 Table 3. The main contents of climate change education STEAM program using leaf fossils(CLAMP).
그림 Fig. 4. The fossil leaves sampled from the Geumgwangdong Formation and classified as a morphotype feature.
그림 Fig. 5. The route map(left) of study area and a fossil leaves were collected from sites ① and ②.
그림 Fig. 6. The results of paleoclimate simulation and CLAMP input data(CLAMP, 2019).
그림 Fig. 7. Student's worksheet for paleoclimate trend of the Cenozoic.
표 Table 4. The Neogene and the current climatic factors in Pohang city(CLAMP, 2019).
표 Table 5. The result of response by review experts panel for validity verification.
표 Table 6. The results of satisfaction survey on students participating in the class (N = 21).

AI 본문요약
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문제 정의

첫째, 잎화석을 활용하여 우리나라의 고기후를 정량적으로 탐구할 수 있는 방법은 무엇인지 알아보고, 둘째, 이를 활용하여 기후변화에 대한 탐구 활동이 가능한 융합교육 프로그램을 개발한다. 셋째, 개발된 교육 프로그램이 고등학교 기후변화 교육에 적합하고 타당한가를 검증하고자 한다.
따라서 고기후를 정량적으로 측정하는 것은 전지구적인 환경과 기후 변화를 연구함에 있어 큰 의미가 있다. 이에 본 연구에서는 고등학교 학생들 이 통합과학 교과 수업으로 잎화석을 활용한 CLAMP 고기후 탐구활동으로 2,600만년 전의 우리나라 고기후에 대해 정량적으로 탐구하고, 기후변화에 대한 시 공간적 경향을 감성적 체험할 수 있는 융합교육 프로그램을 개발하고자 한다. 본 연구의 구체적인 연구문제는 다음과 같다.

제안 방법

선별한 화석에서 형태적 특징이 유사한 것을 제외하여 최종적으로 가장 이상적인 23개 화석을 탐구활동 샘플 자료로 선정했다. Pilot test 수업 결과에 대한 검사도구는 4개 영역에 대하여 만족도 인식(11문항)을 조사하였고, 수업 과정에 대한 개방형 질문(6문항)으로 구성하였다. 긍정적인 태도를 표현하는 문항의 경우에는 ‘매우 그렇다(5점)’, ‘그렇다(4점)’, ‘보통이다(3점)’, ‘동의하지 않는다(2점)’, ‘매우 동의하지 않는다(1점)’ 로 채점하였으며 부정적인 태도를 표현하는 문항의 경우는 이와 반대로 채점하였다(Kind et al.
개발 교육 프로그램의 현장 적합성과 타당성, 실제 학교 현장에서의 불일치 정도를 줄이기 위해 예비 수업을 실시했다. 학습자들을 4~5명 조별 협동학습으로 수업(pilot test)에 참여했으며 개인별로 각 문항에 대한 만족도 인식을 조사하였다.
개발 단계에서는 준비 단계의 기초 자료를 기반으로 STEAM 수업에 관련된 다양한 교수·학습 자료를 실제로 개발하는 단계이며 실행 단계에서는 개발된 STEAM 자료를 학교 현장에 실제 적용해 보는 pilot test를 실시하여 현장적 합성과 불일치 정도를 피드백 한다.
전문가 패널(과학교사 3명, 과학교육 전문자 2명)의 협의를 거쳐 교육과정과 교과서를 분석하여 교육 자원을 추출하였고, 야외학습과 STEAM 교육 모형을 적용하여 통합과학 교과 기후변화 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램에 대해 과학교육 전문가의 타당도 검증과 실제 학교현장 적용의 적합도를 높이기 위해 예비수업(pilot test)을 통해 학생들의 반응을 분석하여 그 결과를 반영, 프로그램을 완성했다.
설문 항목은 교수-학습 과정의 체계성과 수업 내용의 적절성 등 수업 전반에 관련된 문항들과 기후 변화 교육에 관련된 기후소양 함양, 융합적 사고 등 교육 방향의 타당성을 확인하는 설문으로 기후변화와 융합교육 전문가 교수 2명과 고등학교 지구과학 교사 3명 등 총 5명의 패널이 참여하여 윤리와 안전, 수업내용, 교수학습 과정, 평가, 교재 및 프리젠테이션 등 5가지 측면에서 패널들 간의 신뢰도를 구축한 후 타당도를 검증했다. 개발 프로그램의 현장 적합성과 학습자 요구를 반영하기 위해 실시한 예비수업(pilot test)의 검사도구는 윤마병과 홍재영(2012)의 STEAM 교육 효과 설문지의 내용을 본 연구에 맞도록 수정-보완하여 사용했다.
자료 수집을 위해 2015개정 과학과 교육과정과 교과서를 분석하였고, 잎화석을 활용한 고기후 탐구 (CLAMP) 방법과 기후변화 교육에 적합한 수업모형을 탐색하였다. 개발된 기후변화 융합교육 프로그램은 5인의 교육 전문가 패널에 의해 타당도와 적합성을 검증 받아 자료를 수집하였고, 예비수업(pilot test)에 적용하여 학생 보고서와 산출물, 설문지 등으로 자료를 수집하였다. 개발 프로그램의 학교 현장 적합성 검사를 위한 설문지는 총 22매가 회수되었으나 데이터 클리닝을 통해 응답이 불성실하거나 신뢰성이 부족다고 판단된 설문지 1매를 제외하였다.
개발한 기후변화 융합교육 프로그램에 대한 내용 타당도 검증(Index of Content Validity; CVI)은 30문항으로 구성된 검사지(Cronba-ch's α=0.82)를 활용하여 교육 전문가 패널 5인의 응답 결과를 분석했다.
화석을 채집하고 전문가 멘토링과 팀별 협동학습 과정에서 과학탐구의 재미와 의사소통, 협력 등을 경험할 수 있도록 했다. 고기후 탐구 과정에서 CLAMP(2019) 사이트에 접속하여 빅데이터를 활용한 시뮬레이션과 SW 역량을 키울 수 있도록 했고, 자연에서의 야외 활동과 과학자들의 연구 과정을 멘토링 하면서 감성적 체험을 할 수 있도록 했다. 학생들은 경북 포항시 남구 동해면 금광리 지역의 금광동층 노두(2개 지점)에서 잎화석을 수집했고, 잎화석의 형태적 특징에 의해 선별 작업을 진행했다.
둘째, 고등학생을 대상으로 하는 ‘잎화석의 CLAMP 탐구 기후변화’ STEAM 교육 프로그램을 준비와 개발, 실행, 평가의 4단계 교수-학습 설계 모형(PDIE)에 따라 개발하였다.
둘째, 고등학생을 대상으로 하는 ‘잎화석의 CLAMP 탐구 기후변화’ STEAM 교육 프로그램을 준비와 개발, 실행, 평가의 4단계 교수-학습 설계 모형(PDIE)에 따라 개발하였다. 먼저 교육과정을 분석하여 학습 내용을 선정하고, 차시별 계획과 교수-학습 지도안, 교사용 안내자료, 학생 탐구 활동지 등을 기후소양 교육과 통합과학 관점에서 개발하였다. 총 10차시 분량으로 소집단 프로젝트 수업이 이루어지도록 했다.
평가 단계는 STEAM 자료의 효과를 파악하기 위한 평가를 실시하고, 자료를 수정 및 보완하여 최종적인 STEAM 자료를 완성하는 단계이다. 먼저, 기후변화를 주제로 융합교육을 위한 학생용 학습자료와 교사용 수업자료(수업지도안, 프리젠테이션 자료, 동영상, 실험 안내 매뉴얼, 평가자료 등)를 개발했다. 학생용 학습자료는 교재 형태로 학생들에게 제공되며 수업의 기본적인 구성 체계는 STEAM 수업 과정에 따라 ‘상황제시-창의적 설계감성적 체험-새로운 도전-정리 및 평가’의 순으로 구조화하였다(Table 2).
검사도구는 융합교육 프로그램에 대한 타당도를 검증할 수 있는 설문지(윤마병과 홍재영, 2012)를 활용하였다. 설문 항목은 교수-학습 과정의 체계성과 수업 내용의 적절성 등 수업 전반에 관련된 문항들과 기후 변화 교육에 관련된 기후소양 함양, 융합적 사고 등 교육 방향의 타당성을 확인하는 설문으로 기후변화와 융합교육 전문가 교수 2명과 고등학교 지구과학 교사 3명 등 총 5명의 패널이 참여하여 윤리와 안전, 수업내용, 교수학습 과정, 평가, 교재 및 프리젠테이션 등 5가지 측면에서 패널들 간의 신뢰도를 구축한 후 타당도를 검증했다. 개발 프로그램의 현장 적합성과 학습자 요구를 반영하기 위해 실시한 예비수업(pilot test)의 검사도구는 윤마병과 홍재영(2012)의 STEAM 교육 효과 설문지의 내용을 본 연구에 맞도록 수정-보완하여 사용했다.
연구를 위해 먼저 기후변화 교육과 고기후 연구에 대한 문헌 및 선행연구를 조사하면서 연구계획을 수립하였다. 전문가 패널(과학교사 3명, 과학교육 전문자 2명)의 협의를 거쳐 교육과정과 교과서를 분석하여 교육 자원을 추출하였고, 야외학습과 STEAM 교육 모형을 적용하여 통합과학 교과 기후변화 교수-학습 프로그램을 구안했다.
•1차시: 상황제시와 우리고장 기후변화 탐구 활동 기후와 인간 활동의 상호작용, 기후변화가 미래에는 인간의 생존마저 위협하게 되는 상황 등을 제시하여 흥미를 유발하면서 10차시에 걸쳐 진행될 기후변화 교육 프로그램에 대한 오리엔테이션을 실시한다. 우리고장의 기후에 대해 탐구할 수 있는 방안을 선행 연구와 문헌 검색으로 발표하고 토의하며, 기후변화 교육의 학습동기를 유발하고 학습목표를 제시한다. 학교 주변의 숲에서 광엽수종 잎을 수집하여 잎의 가장자리 모양으로 우리 지역의 기후를 연구할 수 있는 LMA 탐구 활동을 실시한다(Fig.
이 단계에서는 감성적 체험 과정에서 배우고 느낀 것을 토대로 새로운 도전의 기회를 제공하고 수업 과정에서 완성된 산출물을 발표할 수 있는 장을 마련한다. 우리나라 포항 지역의 신제3기 마이오세 지층에 대한 고기온 탐구 결과와 아시아 각국의 기온 변화에 관한 선행 연구(Tanai, 1991) 검토를 통해 북반구의 기후변화에 대해 논의하고, 기후변화 대응 방안을 제안하고 발표하도록 했다(Fig. 7).
이 연구에서는 고등학교 학생들이 통합과학 교과 수업으로 잎화석을 활용한 CLAMP 고기후 탐구활동으로 우리나라 신생대 고기후에 대해 정량적으로 탐구하고 체험할 수 있는 융합교육 프로그램을 개발하였으며, 이에 대한 학교 현장의 적용 가능성과 적합성을 시범수업(pilot test)하여 기후변화 교육 프로그램을 완성하였다. 이 연구의 결론은 다음과 같다.
90)는 의견이 있었다. 이를 반영하여 핵심 개념과 학습자 활동 중심으로 수업 내용을 적정화하여 학생들이 좀 더 여유 있게 활동할 수 있도록 했다. 새로운 용어와 CLAMP 분류 기준에 따라 분석하는 과정에서 학생들이 이해하기 쉽도록 충분히 설명하고, 질의-응답 시간을 갖도록 개선하였다.
자료 수집을 위해 2015개정 과학과 교육과정과 교과서를 분석하였고, 잎화석을 활용한 고기후 탐구 (CLAMP) 방법과 기후변화 교육에 적합한 수업모형을 탐색하였다. 개발된 기후변화 융합교육 프로그램은 5인의 교육 전문가 패널에 의해 타당도와 적합성을 검증 받아 자료를 수집하였고, 예비수업(pilot test)에 적용하여 학생 보고서와 산출물, 설문지 등으로 자료를 수집하였다.
연구를 위해 먼저 기후변화 교육과 고기후 연구에 대한 문헌 및 선행연구를 조사하면서 연구계획을 수립하였다. 전문가 패널(과학교사 3명, 과학교육 전문자 2명)의 협의를 거쳐 교육과정과 교과서를 분석하여 교육 자원을 추출하였고, 야외학습과 STEAM 교육 모형을 적용하여 통합과학 교과 기후변화 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램에 대해 과학교육 전문가의 타당도 검증과 실제 학교현장 적용의 적합도를 높이기 위해 예비수업(pilot test)을 통해 학생들의 반응을 분석하여 그 결과를 반영, 프로그램을 완성했다.
본 연구의 구체적인 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 잎화석을 활용하여 우리나라의 고기후를 정량적으로 탐구할 수 있는 방법은 무엇인지 알아보고, 둘째, 이를 활용하여 기후변화에 대한 탐구 활동이 가능한 융합교육 프로그램을 개발한다. 셋째, 개발된 교육 프로그램이 고등학교 기후변화 교육에 적합하고 타당한가를 검증하고자 한다.
먼저 교육과정을 분석하여 학습 내용을 선정하고, 차시별 계획과 교수-학습 지도안, 교사용 안내자료, 학생 탐구 활동지 등을 기후소양 교육과 통합과학 관점에서 개발하였다. 총 10차시 분량으로 소집단 프로젝트 수업이 이루어지도록 했다. 기후변화 교육은 학교 교육과정 안에서 학교 교육으로 이루어질 때 가장 효과적이어서(우정애와 남영숙, 2012) 고등학교 1학년을 대상으로 하는 ‘통합과학’ 교과에서 기후 변화 교육을 적극적으로 실현해야 한다.
84)로 매우 타당하다는 검증을 받았다(Table 5). 프로그램의 타당성 검증 과정에서 야외학습의 안전 준수와 수업 내용(분량)의 적절성, 학습 내용의 학교 급간 연계와 계열성에 대한 의견이 제시되어 이를 반영하여 보완하였다. 또한 수업 시간의 배당과 CLAMP_on line의 운영에 대한 개선 의견을 반영하여 프로그램을 완성했다.
우리고장의 기후에 대해 탐구할 수 있는 방안을 선행 연구와 문헌 검색으로 발표하고 토의하며, 기후변화 교육의 학습동기를 유발하고 학습목표를 제시한다. 학교 주변의 숲에서 광엽수종 잎을 수집하여 잎의 가장자리 모양으로 우리 지역의 기후를 연구할 수 있는 LMA 탐구 활동을 실시한다(Fig. 3).
5의 ①, ②이다. 학생들은 4~5명 조별활동으로 두 개 지점에서 잎화석을 채집하였고, 현장의 지도교사 도움으로 잎의 특성을 분석하는 체험활동을 실시하였다. 학생들은 교실로 돌아와 야외학습에서 채집한 잎화석을 대상으로 잎의 특성을 분석하는 방법을 조별 토의한 후, 지도교사가 제공한 23개 표본 (Fig.
학생들은 4~5명 조별활동으로 두 개 지점에서 잎화석을 채집하였고, 현장의 지도교사 도움으로 잎의 특성을 분석하는 체험활동을 실시하였다. 학생들은 교실로 돌아와 야외학습에서 채집한 잎화석을 대상으로 잎의 특성을 분석하는 방법을 조별 토의한 후, 지도교사가 제공한 23개 표본 (Fig. 4)을 분석하여 CLAMP 입력 자료(31개 요소)를 완성하도록 하였다. 이 자료를 CLAMP(2019) on-line에 접속하여 해당 지역의 지역 정보를 배경으로 분석한 결과가 Fig.
•2-3차시: 창의적 설계와 CLAMP 특성 분류 활동 성공적인 감성적 체험 활동을 위한 준비 단계로서 CLAMP의 31가지 특성을 분석할 수 있는 방법적 기술을 습득하고, 연구 지역에 대한 조사와 야외학습 준비 및 창의적 설계 과정을 진행한다. 학생들은 신제3기 퇴적층인 포항의 금광동층에서 채집하고 선별한 잎화석 샘플 23개를 이용해 CLAMP 분석 기준에 따라 분류하고 분석하는 기술 습득 등의 탐구 활동을 진행한다(Fig. 4).
개발 교육 프로그램의 현장 적합성과 타당성, 실제 학교 현장에서의 불일치 정도를 줄이기 위해 예비 수업을 실시했다. 학습자들을 4~5명 조별 협동학습으로 수업(pilot test)에 참여했으며 개인별로 각 문항에 대한 만족도 인식을 조사하였다. 전체 문항에 대하여 리커트 5점 척도 평균은 4.
•4-7차시: 야외학습(CLAMP 고기후 탐구)과 감성적 체험 학생들은 포항시 금광동 지역을 지질답사하면서 잎화석을 채집하는 야외학습을 실시한다. 화석을 채집하고 전문가 멘토링과 팀별 협동학습 과정에서 과학탐구의 재미와 의사소통, 협력 등을 경험할 수 있도록 했다. 고기후 탐구 과정에서 CLAMP(2019) 사이트에 접속하여 빅데이터를 활용한 시뮬레이션과 SW 역량을 키울 수 있도록 했고, 자연에서의 야외 활동과 과학자들의 연구 과정을 멘토링 하면서 감성적 체험을 할 수 있도록 했다.

대상 데이터

2015개정 과학과 교육과정(교육부, 2015)과 초·중·고등학교 과학, 지구과학 I 교과서를 분석하여 고등학생의 기후변화 교육 자료를 선정했다(Table 1).
연구 지역에서 최근 10년 간 연구자(남기수 박사)가 채집한 포항지역의 식물 잎화석 600여개에서 형태적 특징이 잘 드러나는 180개를 선별했다. 선별한 화석에서 형태적 특징이 유사한 것을 제외하여 최종적으로 가장 이상적인 23개 화석을 탐구활동 샘플 자료로 선정했다. Pilot test 수업 결과에 대한 검사도구는 4개 영역에 대하여 만족도 인식(11문항)을 조사하였고, 수업 과정에 대한 개방형 질문(6문항)으로 구성하였다.
연구 대상자는 J 대학 과학교육과의 J–H 현장역량 프로그램에 참여한 Y 고등학교 1학년 22명을 대상으로 하였다.
연구 지역에서 최근 10년 간 연구자(남기수 박사)가 채집한 포항지역의 식물 잎화석 600여개에서 형태적 특징이 잘 드러나는 180개를 선별했다. 선별한 화석에서 형태적 특징이 유사한 것을 제외하여 최종적으로 가장 이상적인 23개 화석을 탐구활동 샘플 자료로 선정했다.
고기후 탐구 과정에서 CLAMP(2019) 사이트에 접속하여 빅데이터를 활용한 시뮬레이션과 SW 역량을 키울 수 있도록 했고, 자연에서의 야외 활동과 과학자들의 연구 과정을 멘토링 하면서 감성적 체험을 할 수 있도록 했다. 학생들은 경북 포항시 남구 동해면 금광리 지역의 금광동층 노두(2개 지점)에서 잎화석을 수집했고, 잎화석의 형태적 특징에 의해 선별 작업을 진행했다. 화석 채집 지점은 Fig.

이론/모형

개방형 질문과 수업 관찰 및 면담에 의해 수집된 자료는 정성적 방법에 의해 자료를 분석했다 (Strauss & Corbin, 1998).
개발된 기후변화 프로그램에서 수업에 활용되는 교재와 수업자료에 대하여 전문가 패널의 검증을 받았다. 검사도구는 융합교육 프로그램에 대한 타당도를 검증할 수 있는 설문지(윤마병과 홍재영, 2012)를 활용하였다. 설문 항목은 교수-학습 과정의 체계성과 수업 내용의 적절성 등 수업 전반에 관련된 문항들과 기후 변화 교육에 관련된 기후소양 함양, 융합적 사고 등 교육 방향의 타당성을 확인하는 설문으로 기후변화와 융합교육 전문가 교수 2명과 고등학교 지구과학 교사 3명 등 총 5명의 패널이 참여하여 윤리와 안전, 수업내용, 교수학습 과정, 평가, 교재 및 프리젠테이션 등 5가지 측면에서 패널들 간의 신뢰도를 구축한 후 타당도를 검증했다.
본 연구에서 활용한 STEAM 교육 프로그램 개발 모형은 준비-개발-실행-평가의 4단계로 구성된 김진수 (2011)의 PDIE 모형을 활용하였다. PDIE 모형에서 준비 단계는 STEAM 자료 개발의 사전 단계로서 학습자 및 대상자들의 요구와 교육과정, 교과서 등을 분석하고, 학습 목표와 평가도구를 설계한다.

성능/효과

6이다. CLAMP 분석 결과, 지금으로부터 약 2,600만년 전 신제3기 금광동층이 퇴적될 당시의 평균기온은 10.78℃ 였고, 강수량은 118.1mm이다. 포항의 현재 관측 값 (1981-2010년 평균)과 비교하면 3~4℃ 정도 낮았고, 강수량도 현재보다 상당히 적은 양이었다 (Table 4) (기상청, 2019).
개발된 기후변화 프로그램에서 수업에 활용되는 교재와 수업자료에 대하여 전문가 패널의 검증을 받았다. 검사도구는 융합교육 프로그램에 대한 타당도를 검증할 수 있는 설문지(윤마병과 홍재영, 2012)를 활용하였다.
82)를 활용하여 교육 전문가 패널 5인의 응답 결과를 분석했다. 그 결과 5점 리커트 척도로 모든 검사항목에서 3.9 이상, 평균 4.24(CVI .84)로 매우 타당하다는 검증을 받았다(Table 5). 프로그램의 타당성 검증 과정에서 야외학습의 안전 준수와 수업 내용(분량)의 적절성, 학습 내용의 학교 급간 연계와 계열성에 대한 의견이 제시되어 이를 반영하여 보완하였다.
셋째, 개발된 기후변화 STEAM 교육 프로그램은 5명의 교육 전문가 패널에 의해 델파이 방법으로 수정-보완하였고, 개발목적과 방향이 적절한지에 대한 타당성을 검증 받았다. 내용 타당도 검사 결과, 모든 항목에서 3.9 이상이며 평균 4.24(CVI .84)로서 프로그램 개발 목적에 매우 타당한 것으로 검증 받았다. 개발 프로그램을 고등학교 과학 동아리 1학년 학생(22명)을 대상으로 예비 수업에 적용하여 수업관찰과 설문조사, 지도교사 의견 등을 반영하여 프로그램을 완성하였다.
17이다(Table 6). 모든 검사 문항에서 3.67 이상으로 프로그램의 유용성과 흥미도, 참신한 학습 내용, 기후변화 수업 적합성 등에서 만족하였음을 알 수 있다. 특히 수업 내용이 참신하고 새로워서 재미있었다는 의견이 많았고(4.
이를 반영하여 핵심 개념과 학습자 활동 중심으로 수업 내용을 적정화하여 학생들이 좀 더 여유 있게 활동할 수 있도록 했다. 새로운 용어와 CLAMP 분류 기준에 따라 분석하는 과정에서 학생들이 이해하기 쉽도록 충분히 설명하고, 질의-응답 시간을 갖도록 개선하였다.
셋째, 개발된 기후변화 STEAM 교육 프로그램은 5명의 교육 전문가 패널에 의해 델파이 방법으로 수정-보완하였고, 개발목적과 방향이 적절한지에 대한 타당성을 검증 받았다. 내용 타당도 검사 결과, 모든 항목에서 3.
10mm로서 포항지역의 현재 기후 값과 비교하면 기온은 3~4℃ 정도 낮았고, 강수량도 상당히 적은 양으로 분석되었다(기상청, 2019). 이를 토대로 동시대의 동아시아와 북미 지역 연구 결과를 종합하여 신생대 제3기의 북반구 기후변화를 논의 했고, 이 과정에서 학생들은 실천적 기후소양을 함양할 수 있었다.
첫째, 2015개정 교육과정에 따라 개편된 초등학교 과학 교과서에서는 ‘지구온난화’ 용어가 삭제되었고, 기후 또는 기후변화 용어도 제시되지 않고 있다.

후속연구

기후변화 대응 의지 및 태도는 기후변화에 대한 관심과 인식 수준에 따라 결정됨으로 초등학교에서부터 범교과 교육이나 창의적 체험활동 등으로 기후변화 교육이 강조될 수 있도록 교육과정부터 개선되어야 한다. 둘째, 지금까지 기후변화 교육과 연구가 온실효과, 지구 온난화 등의 현상을 이해하거나 지식을 갖는데 집중했다면 앞으로는 지구 시스템적 접근으로 기후변화의 원인과 종합적인 이해를 넘어서 학생들이 직접 탐구하고 체험할 수 있는 교육으로 이루어져야 한다. 본 연구와 같이 자연에서 실제적인 기후변화 탐구를 통해 학생들 이 기후변화의 실천적 지식을 갖게 하고, 그 의미를 감성적으로 체험할 수 있도록 하여 기후변화에 대한 대응 의지와 행동으로 발현될 있도록 더 많은 탐구활동 중심의 기후변화 교육 프로그램이 개발되기를 제언한다.
둘째, 지금까지 기후변화 교육과 연구가 온실효과, 지구 온난화 등의 현상을 이해하거나 지식을 갖는데 집중했다면 앞으로는 지구 시스템적 접근으로 기후변화의 원인과 종합적인 이해를 넘어서 학생들이 직접 탐구하고 체험할 수 있는 교육으로 이루어져야 한다. 본 연구와 같이 자연에서 실제적인 기후변화 탐구를 통해 학생들 이 기후변화의 실천적 지식을 갖게 하고, 그 의미를 감성적으로 체험할 수 있도록 하여 기후변화에 대한 대응 의지와 행동으로 발현될 있도록 더 많은 탐구활동 중심의 기후변화 교육 프로그램이 개발되기를 제언한다.
본 연구를 통해 다음을 제언한다. 첫째, 최근 세계적인 기후변화의 경향과 심각해지는 이상기후에 직면하면서 우리 사회의 지속 가능한 발전을 위한 기후변화 교육이 어려서부터 기후소양으로 더욱 강조되어야 한다. 기후변화 대응 의지 및 태도는 기후변화에 대한 관심과 인식 수준에 따라 결정됨으로 초등학교에서부터 범교과 교육이나 창의적 체험활동 등으로 기후변화 교육이 강조될 수 있도록 교육과정부터 개선되어야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	초등학교부터 기후변화 교육을 강조해야하는 이유는?	중학교에서도 온실효과 용어는 도입되어 있지만, 현상에 대한 이해 정도로 다루고 지구 시스템적 접근이나 기후변화와 관련하여 논의되지 않는 등 초등학교와 중등학교에서 기후변화 교육이 소홀하게 다뤄지고 있다. 기후변화에 대응하는 행동의지는 기후변화 문제에 많은 관심과 태도를 갖고 있을 때 더 잘 나타날 수 있어서(Weigel et al., 1972), 초등학교에서부터 기후변화 교육을 강조하여 기후변화 인식과 대응 의지를 키울 수 있도록 기후소양을 교육할 필요가 있다.
	초등학생들의 지구환경과 기후변화에 대한 인식 조사에서 중요하게 생각하고 있는 것은?	미국 교사들의 대부분은 온실효과와 지구온난화 등 기후변화에 대해 학생들이 반드시 알아야 할 핵심 개념으로 인식은 하고 있지만, 많은 경우 자신들은 기후변화에 대한 주제를 가르칠만한 충분한 전문지식이 없다고 생각하고 있었다(Fortner, 2001). 최근 우리나라 초등학생들의 지구환경과 기후변화에 대한 인식 조사에서도 ‘환경오염, 지구온난화’를 중요하게 생각하고 있으며 그 원인을 일상생활에서 쉽게 경험할 수 있는 ‘쓰레기, 공장매연, 미세먼지’ 등으로 인식하고 있었다(이상균과 김순식, 2018). 그러나 초등학생들의 환경 인식에 대한 학년 간 차이가 없어서 학년이 높아짐에 따라 환경교육이 심화되지 않을 뿐만 아니라, 그 지속성도 결여되고 있었다.
	개정된 교과서에서의 기후변화에 대한 학습의 문제점은?	초등학교 과학과에서는 5학년에서 ‘생물과 환경’, ‘날씨와 생활’ 단원을 통해 기후변화에 대한 학습이 가능하다. 그러나 개정된 교과서(5학년 2학기)에서도 기후와 기후변화, 지구온난화에 대한 용어가 제시되지 않고 있으며 환경오염과 생태계에 미치는 영향, 이로인한 지구환경의 보전에 대해서만 다루고 있다(최혜숙 외, 2011; 교육부, 2019). 이전 교육과정에서는 ‘생태계와 환경’ 단원으로 지구온난화 용어(6학년 1학기 과학교과서 p73)가 제시되었고 생태계와 환경의 상호작용에서 기후변화에 대한 교육의 여지가 있었으나, 이번개정 교과서에서는 지구온난화라는 용어조차 삭제되었고, 단원명에서도 ‘생태계’ 대신 ‘생물’ 개념을 적용하면서 환경과의 상호작용이 제한될 수 있어서 기후변화 교육이 더욱 위축될 우려가 있다(교육부, 2019).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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