머리말 ... 3 제Ⅰ부 과학교육의 이론적 배경 제1장 과학교육의 이론적 배경으로서의 과학철학 ... 11 1. 철학의 영역과 대상 1) 인식론 ... 12 2) 존재론 ... 13 3) 가치론 ... 14 4) 논리학 ... 15 5) 지각 ... 16 6) 철학이 과학교육에 미친 영향 ... 16 2. 전통적 과학철학 1) 경험주의 ... 18 2) 이성주의 ... 20 3) 과학적 방법론 ... 22 4) 실증주의 ... 23 5) 환원주의 ... 26 6) 반증주의 ... 29 3. 현대의 과학철학 ... 32 1) 쿤의 패러다임과 과학혁명 ... 32 2) 라카토슈의 연구프로그램 ... 36 3) 라우든의 연구전통 ... 40 4) 파이어아벤트와 반과학적 방법 ... 43 5) 사회적 구성주의와 과학 및 과학지식의 사회성 ... 45 제2장 과학교육의 이론적 배경으로서의 과학의 본성 ... 53 1. 과학의 기원과 종류 ... 54 1) 과학의 특성과 목적 ... 54 2) 자연관의 변천과 과학의 발달 ... 64 3) 과학의 분류와 자연과학의 종류 ... 72 2. 과학지식 ... 76 1) 과학지식의 특성 ... 76 2) 과학지식의 종류 ... 81 3) 과학지식의 구성요소 ... 83 4) 과학지식의 변화 모형 ... 91 3. 과학적 방법 ... 95 1) 과학적 방법과 진리의 검증 방법의 발달 ... 95 2) 귀납법 ... 99 3) 연역법 ... 101 4) 가설-연역법 ... 102 5) 사회적 적응과 합의 ... 106 4. 과학적 탐구 과정과 활동 ... 106 1) 과학적 탐구의 의미와 종류 ... 108 2) 기본적 탐구 기능 ... 111 3) 통합적 탐구 기능 ... 115 4) 탐구 활동 ... 120 5) 과학적 사고와 사고 실험 ... 124 5. 과학자와 과학사회 ... 128 1) 과학자의 특성과 책임 ... 128 2) STS 과학관 ... 135 3) 과학의 윤리적 특성 ... 139 제3장 과학교육의 이론적 배경으로서의 심리철학과 학습심리학 ... 153 1. 심리철학 ... 154 1) 행동주의 ... 154 2) 인지주의 ... 157 3) 급진적 구성주의 ... 158 2. 행동주의 학습이론 ... 162 1) 파블로프의 고전적 조건화 ... 162 2) 쏜다이크의 결합론 ... 165 3) 스키너의 조작적 조건화 ... 167 4) 반듀라의 관찰학습 ... 173 5) 가녜의 위계적 학습이론 ... 176 3. 인지주의 학습이론 ... 185 1) 피아제의 지능발달 이론 ... 185 2) 오슈벨의 유의미학습 이론 ... 197 3) 비고츠키의 사회-문화적 이론 ... 209 4) 브루너의 수업이론 ... 212 4. 과학적 개념의 오개념 ... 219 1) 대체적 개념틀 이론의 대두 ... 219 2) 오인의 근원과 확인 방법 ... 220 3) 분야별 중요한 오인 ... 222 4) 대체적 개념틀 이론의 적용 ... 229 제Ⅱ부 과학교육의 실천 제4장 과학 교육과정 ... 239 1. 과학교육 사상과 과학 교육과정의 변천 ... 240 1) 과학교육 사상의 철학적 배경과 진리의 검증설 ... 240 2) 전통적 과학교육 사상 ... 244 3) 현대의 과학교육 사상 ... 250 4) 우리나라 과학교육의 역사와 과학 교육과정의 변천 ... 254 2. 과학교육의 의미와 목적 ... 261 1) 과학교육의 의미 ... 261 2) 과학교육의 필요성과 정당화 ... 262 3) 과학교육의 이념ㆍ목적ㆍ목표의 특성과 진술 ... 264 3. 과학 교육과정의 특성과 운영 ... 278 1) 과학 교육과정의 의미와 특성 ... 278 2) 과학 교육과정의 유형 ... 280 3) STS 교육과정의 운영 방법과 교재 ... 282 4) 과학 교육과정의 개발 및 설계 ... 283 5) 과학 교육과정의 운영 형식 ... 288 4. 과학 교육과정 내용의 선정과 조직 ... 291 1) 과학 교육과정 내용의 선정ㆍ조직 원리와 방법 ... 292 2) 과학 교육과정 내용의 범위와 수준 ... 296 3) 과학지식과 과학적 탐구의 연계성 ... 297 5. 우리나라와 외국 과학 교육과정의 비교 ... 299 1) 과학 교육과정의 개발과 설계 주체의 비교 ... 299 2) 과학 교육과정 체제의 비교 ... 300 3) 우리나라와 외국 과학교육의 목적 ... 304 4) 과학 교육과정 내용의 비교 ... 311 5) 과학 교육과정 내용 진술 형식의 비교 ... 323 제5장 과학 교수-학습 ... 331 1. 과학 수업ㆍ교수-학습의 관계와 모형 ... 332 1) 과학 교수와 수업의 관계 ... 332 2) 과학 수업과 학습의 관계 ... 333 3) 과학 교수-학습 이론의 인식론적 배경 ... 334 4) 과학 교수-학습 모형의 종류와 특성 ... 336 2. 과학 교수-학습 계획 ... 350 1) 과학 교과 계획 ... 350 2) 과학 단원 계획 ... 352 3) 과학 교수-학습 과정안 ... 355 3. 과학 교수-학습 전략 ... 359 1) 강의법 ... 359 2) 질문법 ... 362 3) 토론법 ... 367 4) 실험실 실험법 ... 370 5) 현장실습 ... 375 6) 시범실험법 ... 379 7) 탐구법 ... 383 8) 협동학습 ... 387 9) 역할놀이 ... 391 10) 개별화 수업 ... 394 11) STS 접근법 ... 398 12) 과학의 윤리적 특성 교수-학습 ... 405 13) 과학사와 과학의 본성 교수-학습 ... 409 4. 과학론에 따른 과학 교수-학습 ... 411 1) 과학지식의 교수-학습 ... 411 2) 과학적 방법에 따른 교수-학습 ... 419 3) 과학적 탐구 과정의 교수-학습 ... 428 4) STS의 교수-학습 ... 445 5) 과학의 윤리적 특성 교수-학습 ... 449 6) 과학사 교수-학습 ... 450 7) 과학의 본성 교수-학습 ... 451 5. 학습론에 따른 과학 교수-학습 ... 452 1) 행동주의에 따른 과학 교수-학습 ... 453 2) 인지론에 따른 과학 교수-학습 ... 457 3) 구성주의에 따른 과학 교수-학습 ... 461 4) 순환학습 모형에 따른 과학 교수-학습 ... 465 5) 생성학습 모형에 따른 과학 교수-학습 ... 473 6) 협동에 의한 과학 교수-학습 ... 475 제6장 과학교육 평가 ... 489 1. 평가 이론 ... 490 1) 평가의 정의와 특성 ... 490 2) 평가의 유형 ... 492 3) 평가도구의 특성 ... 496 2. 과학지식 평가 ... 503 1) 지필검사 문항의 유형과 특성 ... 503 2) 과학지식 평가의 틀과 목표 ... 512 3. 과학적 탐구 과정 평가 ... 520 1) 과학적 탐구의 평가 방법 ... 521 2) 과학적 탐구의 평가틀 ... 530 3) 기본적 탐구 기능 평가 ... 533 4) 통합적 탐구 기능 평가 ... 539 5) 탐구 활동 평가 ... 543 4. 과학적 태도 평가 ... 550 1) 태도의 영역과 평가틀 ... 551 2) 과학의 태도 평가 방법 ... 553 3) 과학의 태도 평가 도구 ... 559 5. 과학 수행평가 ... 560 1) 수행평가의 특성 ... 561 2) 수행평가 방법의 종류 ... 564 3) 수행평가 과제의 작성 ... 565 4) 수행평가의 채점 방법 ... 566 제Ⅲ부 과학교육의 환경과 지원 체제 제7장 과학교육 시설과 과학 교수-학습 교재 ... 579 1. 학교의 과학교육 시설 ... 580 1) 학교 시설의 의미와 종류 ... 580 2) 과학 교수-학습의 조건과 학교 시설 ... 581 3) 학교 시설ㆍ설비ㆍ교구의 기준 ... 582 4) 과학교육 시설의 경향 ... 582 2. 교실의 크기와 설비 ... 583 1) 교실의 운영 ... 583 2) 교실의 크기 ... 584 3) 교실의 설비 ... 585 3. 실험실과 안전 ... 586 1) 실험실 시설 ... 586 2) 실험실 기자재 ... 588 3) 실험실 안전과 응급처치 ... 589 4. 학습원 ... 596 1) 온실ㆍ식물원ㆍ동물사육장 ... 597 2) 기상ㆍ천체ㆍ암석 관측 시설 ... 597 3) 야외실습장 ... 597 5. 과학 교수-학습 교재와 매체 ... 598 1) 과학 교과서 ... 598 2) 교수-학습 매체 ... 603 3) 지역사회와 인적 자원 ... 611 제8장 과학교육 연구와 개발 ... 615 1. 과학교육 연구의 본성 ... 616 1) 과학교육 연구의 특징과 그 종류의 분류 ... 616 2) 방법에 따른 과학교육 연구의 종류와 절차 ... 617 3) 목적에 따른 과학교육 연구의 종류와 절차 ... 621 2. 과학교육 논문의 작성과 발표 ... 623 1) 논문 체제 ... 623 2) 논문 작성 규칙 ... 626 3) 논문 발표 ... 629 3. 국내ㆍ외의 과학교육 연구 동향 ... 630 1) 과학교육 연구 및 관련 법령 ... 630 2) 국내ㆍ외 과학교육 학회 ... 631 3) 현행 과학교육 연구 동향 ... 632 제9장 과학교사 교육과 재교육 ... 637 1. 교직과 과학교사의 전문성 ... 638 1) 교직의 의미와 교직관 ... 638 2) 과학교사의 역할ㆍ자질ㆍ상의 의미와 관계 ... 639 3) 교사교육 이론의 변천과 과학교육의 전문성 ... 642 2. 과학교사 양성ㆍ자격ㆍ신규채용 ... 650 1) 과학교사의 양성 ... 650 2) 과학교사의 자격 ... 651 3) 과학교사의 신규채용 ... 653 3. 과학교사 현직교육 ... 654 1) 현직교육의 필요성과 목적 ... 654 2) 과학교사 연수의 종류와 기관 ... 654 3) 과학교사 연수 및 연구의 학점화 ... 656 4) 현직 과학교사가 수행할 수 있는 연구 기회 ... 657 참고문헌 ... 665 복습문제의 해답 ... 685 찾아보기 ... 719