전기의 발달과 함께 자기학 및 자기 기술은 과거 산업혁명에서 선구적인 역할을 하였다. 자기학은 전기 동력 변환과 관련된 제품들을 발명하는 기반이 되었으며[1,2], 이로 인해 일상생활을 편리하게 해주는 여러 가지 기기들을 사용할 수 있게 되었다[3]. 정보의 처리 및 저장, 통신 기능을 수행하는 정보통신 기술 발달의 근간이 되는 자기 기술은 과거 산업혁명에 미친 영향에서 나아가 앞으로의 핵심 제품들에도 응용될 가능성이 높다[1]. 이러한 맥락에서 미래 자기 관련 제품의 소비자이자 관련 연구를 이어갈 학생들에게 체계적으로 자기학에 대한 교육이 이루어질 필요가 있다[3].

자기와 관련된 개념은 초등학교 3학년부터 고등학교에 이르기까지 과학과 교육과정에서 지속적으로 다루어지고 있는 주요 학습 내용 중 하나이다[4]. 그러나 자기와 관련 내용은 추상적인 개념을 많이 포함하고 있기 때문에 학습 과정에서 어려움을 보이는 경우가 많다[5-8]. 중요한 학습 내용을 학생들이 제대로 이해하기 위해서는 해당 내용을 반복적으로 학생들에게 제시할 필요가 있으며, 단순한 반복이 아닌 심화된 형태로 제공되어야 한다[9]. 교육 내용의 계속성과 계열성이 확보되어 연계성 있게 구성된 교육과정은 학생들의 흥미와 성취도 향상에 도움이 될 수 있다[10].

교육 내용은 교과서를 통해 학생들에게 직접적으로 제시되며, 교과서에는 학생들이 개념을 잘 이해할 수 있도록 탐구 활동을 제시하고 있다[11]. 이러한 탐구 활동은 학생들에게 직접적인 경험을 제공하여 개념 이해를 촉진시키며, 탐구 능력과 과학적 태도 향상에도 긍정적 영향을 미친다[12]. 탐구 활동은 과학교육에서 지속적으로 강조되어 오며 탐구 과정 기능의 단순한 절차적인 과정으로 이해되기도 하였다. 그러나 과학에서 탐구 실행은 단순히 기능만 사용되는 것이 아니라 지식을 적용하여 문제를 해결하는 이상의 활동이다[13]. 이에 차세대과학표준(NGSS)에서는 탐구 기능 뿐만 아니라 지식이 필요함을 강조하고 기존의 과학 탐구 개념을 확장시켜 과학 실천(Science practice)을 제시하였다[14]. 과학 실천은 질문하기, 모델을 개발하고 사용하기, 탐구를 계획하고 수행하기, 자료를 분석하고 해석하기, 수학과 컴퓨팅 사고 사용하기, 설명 구성하기, 증거로부터의 논증에 참여하기, 정보를 수집하고 평가하고 의사소통하기, 8가지이다[14]. 8가지 실천은 자연 현상에 대한 모델과 이론을 조사하고 구성하는 등 실제 과학자들이 하는 일을 바탕으로 유도된 것이다. 따라서 학생들이 과학 실천을 경험하도록 하는 것은 학생들의 과학 지식 개발 과정에 대한 이해를 돕고, 나아가 과학적 소양 함양에 긍정적인 영향을 미치게 된다[15]. 이에 여러 연구에서 교과서의 탐구 활동을 분석하는 기준으로 과학 실천을 이용하였다. Kang and Lee (2013)은 2009 개정 교육과정에 따른 고등학교 물리 교과서에 포함된 과학 실천을 분석하였으며[16], Choi and Choi (2016)은 2009 개정 교육과정 중학교 과학 교과서 화학 단원에 포함된 과학 실천을 분석하였다[17]. Lee and Choi (2018)은 2015 교육과정 물리학 1 교과서 탐구 활동에 포함된 과학 실천을 분석하였다[18]. 이들의 연구 결과를 보면, 교과서에 따라 8가지 과학 실천이 차지하는 비율에서 큰 차이가 나지 않으며, 일부 과학 실천에만 편중되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, Ndumanya, Ramnarain and Wu (2021)은 남아프리카 12학년 물리 과학 교과서에 포함된 과학 실천을 분석한 결과, 교과서에 반영된 과학 실천은 주로 교사 주도로 이루어졌으며 학생의 과학 실천 참여 기회는 제한적인 것으로 나타났다[19].

교과서는 교육 내용을 구체화한 자료로서 교사가 교수 내용을 구성하는 기준이며, 학생들이 직접적으로 활용하는 주요 자원이다[20,21]. 이에 과학 교과서에 포함된 내용과 탐구 활동을 분석하는 연구들이 지속적으로 이루어져 왔다. Barrow (2000)는 11종의 초등학교 과학 교과서를 분석한 결과, 교과서에 따라 자석의 개념의 조직과 탐구 유형이 상이하므로, 교사가 이를 파악하고 있어야한다고 하였다[20]. Yun and Park (2014)는 2009 개정 교육과정에서 중학교 과학, 물리 1, 물리 2에서 전자기학 관련 학습 내용의 연계성을 분석하여 단순한 내용의 중복과 과도한 격차가 발생한 사례를 보고하였다. 이들은 물리 1과 물리 2 교과서의 유사한 내용이 제시되는 경우, 수준 차이에 대한 명료한 진술이 필요하며 중학교 과학과 물리 1의 격차가 발생하지 않도록 중학교 과학을 바탕으로 일상생활 소재를 사용하거나 처음 제시된 개념을 자세히 다룰 것을 제안하였다[21]. Lee and Lee (2020)은 2015 교육과정에 의해 개발된 고등학교 물리학 1, 물리학 2 교과서의 학습 내용 및 탐구 활동을 비교 분석한 결과, 성취기준에 따른 내용 구성과 탐구 활동이 검정 교과서별로 상이하게 구성되어 있으며 탐구 활동에 대한 구체적인 설명이 누락되거나 교과서별로 차이가 커서 이론과 일치하는 실험 결과를 얻기 어렵다고 하였다[11]. Yun and Lee (2009)은 7차 교육과정에 의한 초등학교 과학 교과서가 전기와 자기의 역사적 발달 과정과 유사한 순서로 교육 내용이 합리적으로 배열되어 있으나 학생들의 이해를 위해 교육환경을 고려한 실험 재료의 사용이 필요하다고 제안하였다[3]. 이처럼 교과서 분석은 과학교육 목표를 성취할 수 있도록 구성되어 있는 지를 간접적으로 파악할 수 있으며, 이는 향후 교과서 개발에 시사점을 제공할 수 있다. 그러나 이상의 선행연구들은 초등학교에만 초점을 두고 있거나, 중학교 및 고등학교에 초점을 둔 연구로 초, 중, 고등학교 교과서 ‘자기’ 관련 단원에서 탐구 활동이 어떻게 제시되고 있는지 전체적으로 살펴보는 것에는 한계가 있다. 또한, 교과서의 탐구 활동을 통해 학생들이 경험하게 될 과학 실천이 무엇인지도 확인하기 어렵다.

이러한 맥락에서 초, 중, 고등학교 전체에서 ‘자기’와 관련된 탐구 활동이 기존 교과서에 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것은 추후 교과서 개발에도 의미있는 시사점을 제공할 수 있을 것이다. 이에 본 연구는 2015 교육과정에서 개발된 초, 중, 고등학교 교과서 ‘자기’ 관련 단원에 제시된 탐구 활동을 대상으로 탐구 내용의 연계성을 분석하고, 8가지 과학 실천의 분포 양상을 분석하고자 하였다.

1. 연구 대상

본 연구에서는 초, 중, 고등학교 교과서에 제시된 ‘자기’ 관련 탐구 활동의 내용과 과학 실천 요소를 분석하기 위해 2015 교육과정에 따라 개발된 전 교과서를 연구 대상으로 하였다. 자기와 관련된 내용은 초등학교 3학년과 6학년 과학 교과서에 각각 제시되고 있으며 중학교에서는 2학년 과학 교과서에, 고등학교는 물리학 1, 물리학 2 교과서에서 자기 관련 내용을 살펴볼 수 있다. 분석 대상은 초등학교 국정 과학 교과서 2종, 중학교 검정 교과서 5종, 고등학교 물리학 1 교과서 8종, 물리학 2 교과서 5종으로 총 20종이며[22-41] 학교급-출판사 형식으로 구분하여 Table 1과 같이 나타내었다. 초등학교는 E, 중학교는 M, 고등학교는 H로 표기하고, 검정 교과서의 출판사명은 a – h로 표기하였다. 이때, 동일 출판사의 교과서는 같은 소문자로 표기하였다(Table 1).

Table 1

Analysis target (textbooks containing ‘magnetism’ content).

	Publisher	Government-published textbooks	Certified textbook
School level		-	a	b	c	d	e	f	g	h
Elementary school science(3rd grade)	E3	-	-	-	-	-	-	-	-
Elementary school science(6th grade)	E6	-	-	-	-	-	-	-	-
Middle school science(2nd grade)	-	Ma	Mb	Mc	Md	-	-	-	Mh
High school physics 1	-	H1a	H1b	H1c	H1d	H1e	H1f	H1g	H1h
High school physics 2	-	-	H2b	H2c	H2d	-	H2f	H2g	-

2. 자료 분석

초, 중, 고등학교 교과서에 제시된 ‘자기’ 관련 탐구 활동 내용의 상호 관련성을 파악하기 위해 검정 교과서에 제시된 탐구활동 전체를 대상으로 분석하였다. 탐구 활동 내용의 연계성은 Kim et al. (2021)를 참고하여 각 교과서에서 제시된 ‘자기’ 관련 내용을 확대, 반복, 심화, 소멸, 격차의 연계 형태로 분류하였다(Table 2)[42]. 확대는 선행하는 학교급에 제시된 학습 내용이 후속 학교급에서 여러 내용으로 이어지거나, 하나의 내용으로 통합되어 범위가 확장되는 것이다. 반복은 동일한 내용이 반복되는 것이며, 심화는 내용의 수준이 높아지는 경우이다. 소멸은 이전에 제시된 내용이 없어지는 것이며, 격차는 이전에 없던 내용이 제시되는 것이다. 탐구 활동 내용의 연계성 분석 결과는 map으로 도식화하여 학교급별로 제시된 탐구 내용 간의 상호 관련성을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.

Table 2

Criteria for analysis of continuity (Kim et al., 2021).

Linkage form	Contents
Expansion	Expanding the scope of the content
Repetition	Repeating the same content
Deepening	Deepening the level of inclusion in the content
Extinction	Disappearance of previous the content
Gap	Presenting content that was not previously present

그리고 이를 바탕으로 각각의 교과서에 제시된 세부적인 탐구 활동 주제를 추출하고, 세부 탐구 활동에 포함된 과학 실천을 분석하였다. 세부 탐구 활동에 포함된 과학 실천은 차세대과학표준(NGSS)에서 제시한 8가지 과학 실천(Table 3)을 기준으로 분석하였다. 먼저, 2명의 연구자가 분석 기준에 대해 충분히 숙지한 후 각각 분석하고, 그 결과를 비교하였다. 또한, 분석 결과가 일치하지 않은 경우, 여러 차례의 논의를 통해 합의하는 과정을 거쳤다. 예로 들어, 과학 교과서에 탐구 방법이 제시되어 있는 경우, 한 연구자는 ‘탐구를 계획하고 수행하기’로, 다른 한 연구자는 ‘자료를 분석하고 해석하기’로 분석하였다. 논의 결과, 과학 실천이 탐구 활동을 통해 학생들이 무엇을 할 수 있는지를 나타낸 ‘학생들에게 기대되는 행동’이라는 점에서[14] 학생 스스로 직접 경험하는 것을 명시적으로 나타낸 경우를 기준으로 과학 실천 요소를 결정하는 것에 합의하였다. 이에 따라 정해진 탐구 방법에 따라 탐구를 수행하고 탐구 결과를 분석하여 정리하는 것으로 교과서에 제시된 경우, ‘자료를 분석하고 해석하기’로 분석하였다. 이와 같은 반복적인 순환 과정을 통해 분석의 타당도와 신뢰도를 확보하였으며, 각각의 세부 탐구 활동에 포함된 과학 실천 요소에 대한 분석이 끝난 후, 탐구 활동 주제별로 이를 분류하였다.

Table 3

The eight scientific practices and definitions.

Scientific practice	Definition
1. Asking questions(defining problems)	Forming empirically answerable questions about a phenomenon, establishing what is already known, and determining what questions remain unanswered.
2. Developing and using models	Construct and use models and simulations to explain natural phenomena.
3. Planning and carrying out investigation	Planning and conducting investigation to confirm data in the field or identify variables in an experiment.
4. Analyzing and interpreting data	Produce data that needs to be analyzed to derive meaning - identify significant factors and patterns in the data, identify sources of error, and calculate confidence intervals.
5. Using mathematical and computational thinking	Using math and computation to represent physical variables and their relationships, making predictions about the physical world, and employing statistical techniques to reveal patterns and correlations.
6. Constructing explanations (designing solutions)	Create an explanation or design a solution that is supported by multiple sources of evidence, organized into scientific concepts, principles, and theories.
7. Engaging in argument from evidence	Construct an argument to explain the natural world or to support or refute a claim for a solution.
8. Obtaining, evaluating, and communicating information	Communicate ideas and inquiry results, evaluate the scientific validity of information obtained

8가지 과학 실천을 기준으로 교과서에 제시된 탐구 활동을 분석한 예는 Fig. 1과 같다. Figure 1은 고등학교 물리학 1b 출판사의 교과서에 제시된 ‘전류에 의한 자기장 관찰’ 탐구 활동이다. 교과서 H1b은 여러 종류의 과학 실천을 포함하고 있다. 먼저, 이 교과서에는 학생들이 전류가 흐르는 직선 도선 주위의 자기장 모양과 방향을 알아볼 수 있는 탐구 방법에 따라 탐구를 수행하고, 탐구 결과를 해석할 수 있도록 제시하고 있다. 따라서 과학 실천 ‘자료를 분석하고 해석하기’로 분석하였다. 그리고 전류가 흐르는 직선 도선 주위의 자기장의 세기를 알아보는 탐구 설계를 학생들이 계획하여 수행하도록 되어 있으므로 과학 실천 ‘탐구를 계획하고 수행하기’로 분석하였다. 마지막으로 학생들이 수행한 탐구 결과로부터 직선 전류가 만드는 자기장의 세기에 영향을 미치는 요소와 자기장 세기의 관계를 설명하도록 제시되어 있으므로 과학 실천 요소 ‘설명 구성하기’로 분석하였다.

Figure 1. (Color online) Example of analyzing science practice elements(part of textbook H1b).

1. ‘자기’ 관련 탐구 활동에 포함된 내용의 연계성

초, 중, 고등학교 교과서에 포함된 ‘자기’ 관련 탐구 활동에 포함된 내용의 연계성을 분석한 결과는 Fig. 2와 같다. 첫번째 초등학교에 제시된 자석의 성질은 소멸되었다가 고등학교 물리학 1에서 물질의 자성으로 확대, 심화되어 제시되고 있었다. 두번째 자기장과 관련된 내용은 초등학교 3학년의 자석 주위에 놓인 나침반 바늘 방향 관찰에서 6학년의 전류가 흐르는 전선 주위 나침반 바늘의 움직임 관찰로 확대되고 있었다. 그리고 이는 다시 중학교 및 고등학교에서 전류에 의한 자기장에 대한 내용으로 확대, 심화, 반복되고 있었다. 세번째 고등학교 물리학 1에서 처음 제시된 전자기유도는 물리학 2에서 상호유도와 관련된 내용으로 확대, 심화되고 있었다.

Figure 2. (Color online) Connectivity map of the concept of ‘magnetism’ included in elementary, middle, high school science textbooks.

구체적인 예로, 초등학교의 ‘자석의 성질’은 중학교에서 소멸되었다가 고등학교 물리학 1 ‘물질의 자성’에서 확대, 심화하여 다뤄지고 있다. Table 4와 같이 초등학교 교과서는 강자성체 범위 내에서 자석에 붙는 것과 붙지 않는 물체를 다루며, 고등학교 교과서는 네오디뮴 자석을 여러 가지 물질에 가까이 가져갔을 때 반응하는 정도에 따라 강자성체, 상자성체, 반자성체로 분류하고 있다.

Table 4

Contents related to the type of material according to the magnetism presented in the textbook.

School grade	Example of a textbook scene	Main content
Elementary school science 3rd grade		Bring different objects close to a magnet. Classifying them into those that stick to the magnet (ferromagnetic) and those that don't (non-magnetic).
High school physics 1 (‘a’ publisher's textbook)		Observe the reaction when a neodymium magnet is placed near different materials. Classifying neodymium magnets into ferromagnets, paramagnets, and antiferromagnets.

자기장과 관련된 내용은 초등학교, 중학교, 고등학교에 모두 제시된 내용으로 Table 5와 같이 반복, 확대, 심화되어 다루어지고 있었다. 초등학교에서 3학년에서 자석 주위의 나침반 바늘의 방향을 관찰하도록 제시되어 있으며 초등학교 6학년에서는 전류가 흐르는 전선 주위의 나침반 바늘 움직임을 관찰하도록 제시되고 있다. 이러한 내용은 중학교의 직선 도선과 코일(솔레노이드) 주위의 자기장 관찰하기로 확대, 심화되고 있다. 예컨대, 초등학교와는 달리 중학교 교과서에서는 ‘자기장’ 용어를 명시하여 화살표로 자기장의 방향을 설명하고 있다. 중학교에서 직선 도선과 코일 주위의 자기장 관찰하기는 고등학교 물리학 1에서 도선 모양(직선 도선, 원형 도선, 솔레노이드)에 따른 도선 주위의 자기장으로 확대, 심화되고 있다. 고등학교 물리학 1에 제시된 전류에 의한 자기장 관련 내용은 고등학교 물리학 2에서 반복, 심화되고 있다. 물리학 2는 도선 모양에 따른 자기장에 대하여 물리학 1과 동일한 내용이 제시되고 있으나, 자기력선 등 심화된 내용이 포함되어 있다. 예로 들면, 물리학 1 교과서에는 화살표를 이용하여 자기장의 방향을 제시하고 있으며 자기력선에 대한 언급을 찾아볼 수 없다. 그러나 물리학 2 교과서에서는 ‘자기력선’을 이용하여 자기장의 세기와 방향을 표현하고 있다.

Table 5

Contents related to magnetic field caused by electric current presented in textbooks.

School grade	Example of a textbook scene	Main content
Elementary school science 3rd grade		Focus on observing the direction of the compass needle around the magnet Focuses on the properties of magnets No mention of the term `magnetic field'
Elementary school science 6th grade		Focus on observing the direction of the compass needle around the current flowing wire No mention of the term `magnetic field'
Middle school science 2nd grade (‘d’ Publisher's textbook)		Observe the magnetic field around the coil The term `magnetic field' is specified (the direction of the magnetic field is indicated by using the arrow pointing to the N pole of the compass) No mention of lines of magnetic force
High school physics 1 (‘d’ Publisher's textbook)		Recognize the magnetic field around a conductor according to the shape of the conductor (straight conductor, circular conductor, solenoid) No mention of lines of magnetic force
High school physics 2 (‘d’ Publisher's textbook)		Recognize the magnetic field around a conductor according to the shape of the conductor (straight conductor, circular conductor, solenoid) Describe the magnetic field as a ‘lines of magnetic force’ (specify that the strength and direction of the magnetic field can be expressed using the line of magnetic force)

이러한 결과는 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 과학, 물리 1, 물리 2에서 전자기학 관련 학습 내용의 연계성을 분석한 Yun and Park (2014)의 연구 결과와 부분적으로 일치한다. 2015 교육과정에 의한 물리학 1, 물리학 2 교과서에서 다양한 모양의 도선에 따른 자기장에 대한 내용이 반복 제시된 점은 2009 개정 교육과정의 교과서 내용을 분석한 Yun and Park (2014)의 연구 결과와 유사하다[21]. 그러나 2015 교육과정에 의한 물리학 교과서는 자기장과 관련된 동일한 내용이 제시되더라도 물리학 2에서 자기력선을 포함한 심화된 내용이 제시되고 있다는 점에서 차이가 있다. 이는 반복된 내용이 제시될 경우, 같은 수준이 아닌 심화된 형태로 교육 내용이 제시될 필요가 있으며, 교과서에 이러한 부분이 반영되었음을 확인할 수 있었다[21].

전자기유도와 관련된 탐구 내용은 Table 6과 같이 물리학 1에서 처음 제시되어 물리학 2에서 상호유도와 관련된 내용으로 확대, 심화되고 있었다. 물리학 1에서는 코일 내부의 자속 변화가 코일에 유도되는 기전력에 어떻게 영향을 미치는지 관찰하며, 유도기전력의 세기가 시간에 따른 자속의 변화율과 비례한다는 사실을 이해할 수 있도록 제시되어 있다. 물리학 2에서는 1차 코일을 통과하는 자기장의 세기를 변화시켜 2차 코일의 기전력을 관찰하고, 1차 코일과 2차 코일의 감은 수에 따른 유도기전력의 변화를 이해할 수 있도록 제시되어 있다.

Table 6

Contents related to induced electromotive force presented in textbooks.

School grade	Example of a textbook scene	Main content
High school physics 1 (‘f’ Publisher's textbook)		Observe the electromotive force (induced electromotive force) in a coil as the magnetic flux inside the coil changes. Recognize that the strength of the induced electromotive force in a coil is proportional to the change in magnetic flux over time.
High school physics 2 (‘f’ Publisher's textbook)		Observe the electromotive force in the secondary coil by varying the strength of the magnetic field through the primary coil. Observe the induced electromotive force as a function of the number of turns in the primary and secondary coils.

2. ‘자기’ 관련 단원 탐구 활동에 포함된 과학 실천 요소

‘자기’ 관련 단원에서 세부적인 탐구 활동 주제에 따른 과학 실천 요소를 살펴보기 위해 앞서 탐구 내용 연계성 분석 결과로 도출된 3가지 주제(물질의 자성, 자기장, 유도기전력)를 중심으로 세부적인 탐구 활동 주제를 추출하였다. 그 결과, Table 7과 같이 공통된 17개의 탐구 활동 주제로 정리되었다. 이때, 탐구 소재가 다르더라도 탐구 활동으로 알아보고자 하는 내용이 유사한 경우, 같은 탐구 활동 주제로 분류하였다. 예로 들면, 중학교에 제시된 ‘자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘’에 대한 탐구 활동은 알루미늄 호일 및 코일의 움직임, 전동기의 원리, 스피커의 원리 알아보기와 같이 검정 교과서마다 사용된 소재가 상이하지만 탐구 목적이 동일하기 때문에 동일한 주제인 11번(자기장 속 도선에 작용하는 힘)으로 분류하였다. 또한 초등학교 3학년 탐구 활동인 ‘자석 주위에 놓은 나침반 바늘이 가리키는 방향’은 ‘자기장’에 대한 언급 없이 자석의 성질 중 하나로 제시되어 있으나 후속 학년 및 학교급에서 제시된 자기장 관련 탐구 활동에서 유사한 내용이 포함되어 있어 자기장 범주로 분류하였다.

Table 7

Magnetism inquiry activity topics presented in elementary, middle, and high school textbooks.

Inquiry topic	The subject of magnetism inquiry activities
Magnetism of matter	1-Classification of substances according to magnetism 2-Magnet pole 3-Magnetic force 4-Direction the magnet is pointing 5-Magnetization 6-Attraction and repulsion
Magnetic field	7-Magnetic field around a magnet 8-Magnetic field around a straight conductor 9-Magnetic field around a circular conductor 10-Magnetic field around a coil(solenoid) 11-Force acting on a wire in a magnetic field
Induced electromotive force	12-Check the current generation due to the relative motion of the magnet and the solenoid 13-Comparing the falling motion of a magnet (disturbing the motion of a magnet by electromagnetic induction) 14-Induction current generation according to coil area change 15-How the generator works 16-Mutual induction experiment using double coil (principle of transformer) 17-Speaker sound generation experiment using double coil (listening to music wirelessly)

1) 물질의 자성과 관련된 탐구 활동

물질의 자성과 관련된 탐구 활동은 초등학교와 고등학교 물리학 1 교과서에 제시되어 있다. 물질의 자성과 관련된 탐구 활동 주제에 포함된 과학 실천 요소를 분석한 결과는 Table 8과 같다.

Table 8

The number of inquiry activities(scientific practice elements*) on ‘magnetism of matter’.

The subject of magnetism inquiry activities	Elementary school science	High school physics 1 (8 types)
	E3	H1a	H1b	H1c	H1d	H1e	H1f	H1g	H1h
1-Classification of substances according to magnetism	1(4)	1(4)	1(4)	-	1(4)	1(4)	1(4)	1(3478)	1(46)
2-Magnet pole	1(4)	-	-	-	-	-	-	-	-
3-Magnetic force	1(4)	-	-	-	-	-	-	-	-
4-Direction the magnet is pointing	1(4)	-	-	-	-	-	-	-	-
5-Magnetization	1(4)	-	-	-	-	-	1(46)	-	-
6-Attraction and repulsion	1(4)	-	-	-	-	-	-	-	-

* 1: Asking questions 2: Developing and using models 3: Planning and carrying out investigation 4: Analyzing and interpreting data 5: Using mathematical and computational thinking 6: Constructing explanations 7: Engaging in argument from evidence 8: Obtaining, evaluating, and communicating information

자성에 따른 물질 분류와 관련된 탐구 활동은 초등학교 과학 교과서와 고등학교 물리학 1 검정 교과서 8종 중 H1c를 제외한 7종의 검정 교과서에 자석에 반응하는 정도에 따라 물질을 분류하는 탐구 활동으로 제시되어 있었다. 이에 포함된 과학 실천은 대부분 ‘과학 실천 4. 자료 분석하고 해석하기’로 나타났다. 예외로 교과서 H1g와 H1f는 하나의 탐구 활동에 여러 개의 과학 실천 요소가 포함된 것으로 나타났다. 교과서 H1g는 물의 반자성을 알아보는 실험을 학생들이 직접 설계하여 수행하도록 되어 있으며, 설계한 실험 방법을 공유하고, 반자성을 알아보는 실험 설계가 어려운 이유를 관찰한 현상에 기반하여 토의하도록 제시되어 과학 실천 3, 4, 7, 8을 모두 포함한 것으로 나타났다. 교과서 H1f는 학생들이 교과서에 제시된 탐구 방법대로 자성에 따른 물질 분류하고 그 결과를 바탕으로 현상을 설명하도록 제시되어 과학 실천 4, 6을 포함하고 있었다. 한편, 자화와 관련된 탐구 활동은 초등학교 과학 교과서에서는 과학 실천 4만 포함되어 있었고, 고등학교 물리학 1 교과서 H1f은 탐구 결과를 해석하고 이를 설명하도록 제시되어 과학 실천 4, 6을 모두 포함하고 있었다. 그 외, 자석의 극, 자기력, 자석이 가리키는 방향, 인력과 척력과 관련된 탐구 활동은 초등학교 과학 교과서에만 제시되고 있으며 과학 실천 4만 포함되어 있었다.

2) 자기장과 관련된 탐구 활동

자기장과 관련된 탐구 활동은 초등학교와 중학교 과학, 고등학교 물리학 1, 물리학 2에 모두 제시되어 있었다. 자기장과 관련하여 세부적인 탐구 활동 주제는 자석 주위의 자기장, 직선 도선 주위의 자기장, 원형 도선 주위의 자기장, 코일 주위의 자기장, 자기장 속 도선에 작용하는 힘의 5가지로 나타났다. 각각의 주제에 포함된 과학 실천 요소를 분석한 결과는 Table 9와 같다.

Table 9

The number of inquiry activities(scientific practice elements*) on ‘magnetic field’.

The subject of magnetism inquiry activities	Elementary school science		Middle school science (5 types)					High school physics 1 (8 types)								High school physics 2 (5 types)
	E3	E6	Ma	Mb	Mc	Md	Mh	H1a	H1b	H1c	H1d	H1e	H1f	H1g	H1h	H2b	H2c	H2d	H2f	H2g
7-Magnetic field around a magnet	1 (4)	-	-	-	-	-	-	-	1 (4 6)	-	1 (4)	-	1 (4)	-	-	-	-	-	-	-
8-Magnetic field around a straight conductor	-	1 (4)	-	1 (4)	-	-	1 (4)	1 (3 4)	1 (3 4 6)	1 (4 6)	1 (4)	1 (4 6)	-	1 (3 4 6)	1 (3 4 6)	-	-	-	-	-
9-Magnetic field around a circular conductor	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1 (3 4 6)	1 (4)	1 (3 4 6 7)	-	-	-	-	-	-	-	1 (4 6 8)
10-Magnetic field around a coil(solenoid)	-	1 (4)	1 (4)	1 (4)	1 (4 6)	1 (4)	1 (4)	-	-	1 (3 4 6)	1 (4)	1 (3 4 6 7)	-	-	-	1 (4 6)	1 (4 5 6)	1 (4)	1 (4)	1 (4 6)
11-Force acting on a wire in a magnetic field	-	-	1 (3 4 6 8)	1 (4) 1 (4)	1 (4) 1 (3 4 6)	1 (4 8) 1 (4 6)	1 (4) 1 (3 6)	-	-	-	-	-	1 (4 6) 1 (4)	-	-	-	-	-	-	-

* 1: Asking questions 2: Developing and using models 3: Planning and carrying out investigation 4: Analyzing and interpreting data 5: Using mathematical and computational thinking 6: Constructing explanations 7: Engaging in argument from evidence 8: Obtaining, evaluating, and communicating information

자석 주위의 자기장과 관련된 탐구 활동은 초등학교 과학 교과서와 고등학교 물리학 1 교과서 H1b, H1d, H1f에 자석 주위에 놓인 나침반 바늘이 가리키는 방향을 알아보는 것으로 제시되어 있다. 이 중 교과서 H1b만 과학 실천 4, 6이 포함되어 있으며, 나머지 교과서에 포함된 탐구 활동은 과학 실천 4만 포함된 것으로 나타났다.

직선 도선 주위의 자기장과 관련된 탐구 활동은 초등학교 교과서와 중학교 교과서 2종(Mb, Mh)에 과학 실천 4가 포함되어 있었다. 그리고 고등학교 물리학 1 교과서 7종에 제시된 직선 도선 주위의 자기장 관련 탐구 활동은 출판사별로 포함된 과학 실천 요소가 상이하였다. 교과서 H1d는 과학 실천 4만 포함되어 있지만 교과서 H1a는 과학 실천 3, 4가 포함되어 있으며, H1c, H1e는 과학 실천 4, 6이 포함되어 있었다. 그 외 교과서 H1b, H1g, H1h는 과학 실천 3, 4, 6이 모두 포함되어 있었다.

원형 도선 주위의 자기장과 관련된 탐구 활동은 고등학교 물리학 1 교과서에서 과학 실천 4만 포함하고 있는 교과서 H1d, 과학 실천 3, 4, 6을 포함하고 있는 교과서 H1c, 과학 실천 3, 4, 6, 7을 포함하고 있는 교과서 H1e를 살펴볼 수 있었다. 물리학 2 교과서는 H2g에서만 원형 도선 주위의 자기장과 관련된 탐구 활동이 제시되어 있었다. 이 교과서에서는 과학 실천 4, 6, 8을 포함하고 있는 것으로 나타났다.

코일 주위의 자기장에 대한 탐구 활동은 초등학교 과학 교과서와 중학교 4종 교과서(Ma, Mb, Md, Mh)에 과학 실천 4가 포함된 형태로 제시되어 있고, 교과서 Mc는 과학 실천 3, 4가 모두 포함되어 있었다. 그리고 고등학교 물리학 1 교과서 3종(H1c, H1d, H1e), 물리학 2 교과서 5종에 코일 주위 자기장과 관련된 탐구 활동을 살펴볼 수 있었다. 교과서 H1d, H2d, H2f는 과학 실천 4가 포함되어 있으며 교과서 H2b, H2g는 과학 실천 4, 6이 포함되어 있었다. 교과서 H1c는 과학 실천 3, 4, 6이 포함되어 있으며 교과서 H1e는 과학 실천 3, 4, 6, 7이 포함되어 있었다. 교과서 H2c는 과학 실천 4, 6외에 과학 실천 5가 유일하게 포함되어 있었다. 교과서 H2c는 솔레노이드 중앙에 자기장 센서를 설치하고 이에 연결된 MBL(Microcomputer Based Laboratory)을 이용하여 자료를 수집하고 자료를 처리하도록 제시되어 있었다.

자기장 속 도선에 작용하는 힘과 관련된 탐구 활동은 중학교 5종 교과서와 고등학교 물리 1 교과서 1종(H1f)에 제시되어 있었다. 이에 포함된 탐구 활동은 교과서 Ma를 제외한 모든 교과서가 알루미늄 호일 및 코일의 움직임, 전동기의 원리, 스피커의 원리와 관련하여 2개의 탐구 활동으로 제시되어 있었다. 교과서 Ma는 전동기를 소재로 1개의 탐구 활동만 제시되어 있으나 하나의 탐구 활동에 과학 실천 3, 4, 6, 8이 모두 포함되어 있었다. 교과서 Mb는 알루미늄 호일의 움직임과 전동기의 원리를 소재로 각각 과학 실천 4만 포함되어 있었다. 교과서 Mc는 알루미늄 호일의 움직임을 소재로 과학 실천 4만 포함되어 있지만, 전동기의 원리를 소재로 한 탐구 활동은 과학 실천 3, 4, 6을 포함하고 있었다. 교과서 Md는 코일의 움직임을 소재로 과학 실천 4, 8이 포함된 탐구 활동과 전동기의 원리를 소재로 과학 실천 4, 6이 포함된 탐구 활동이 제시되어 있었다. 교과서 Mh는 코일의 움직임을 소재로 과학 실천 4가 포함된 탐구 활동과 전동기의 원리를 소재로 과학 실천 3, 6이 포함된 탐구 활동이 제시되어 있었다. 이처럼 중학교 과학 교과서에는 자기장 속 도선에 작용하는 힘과 관련하여 여러 개의 탐구 활동이 제시되거나 1개의 탐구 활동이 제시된 경우, 다수의 과학 실천 요소가 포함된 것으로 나타났다. 그 외, 고등학교 물리 1 교과서 H1f는 코일의 움직임을 소재로 과학 실천 4가 포함된 탐구 활동 1개, 스피커의 원리를 소재로 과학 실천 4, 6이 포함된 탐구 활동 1개가 제시되어 있었다.

3) 유도기전력과 관련된 탐구 활동

유도기전력과 관련된 탐구 활동은 고등학교 물리학 1, 물리학 2에 제시되어 있다. 고등학교 물리학 1 교과서에서 유도기전력과 관련된 탐구 활동은 자석과 솔레노이드의 상대운동, 전자기유도에 의한 자석의 낙하 운동 비교, 코일 면적 변화에 따른 유도전류 발생, 이중 코일을 이용한 상호 유도 실험, 이중 코일을 이용한 무선 스피커의 작동 원리 5가지 주제로 제시되어 있었다. 유도기전력과 관련된 탐구 활동 주제에 포함된 과학 실천 요소를 분석한 결과는 Table 10과 같다.

Table 10

The number of inquiry activities(scientific practice elements*) on ‘induced electromotive force’.

The subject of magnetism inquiry activities	High school physics 1 (8 types)								High school physics 2 (5 types)
	H1a	H1b	H1c	H1d	H1e	H1f	H1g	H1h	H2b	H2c	H2d	H2f	H2g
12-Check the current generation due to the relative motion of the magnet and the solenoid	1 (3 4 6)	1 (3 4)	1 (3 4)	1 (4)	1 (3 4 5 6)	1 (4)	1 (3 4 6 7 8)	1 (3 4)	-	-	1 (4)	1 (4)	1 (4)
13-Comparing the falling motion of a magnet (disturbing the motion of a magnet by electromagnetic induction)	-	-	-	1 (4)	-	-	-	-	1 (4 6)	-	-	-	-
14-Induction current generation according to coil area change	-	-	-	-	-	1 (4)	-	-	-	-	-	-	-
15-How the generator works	-	-	-	-	-	1 (4 6)	-	-	-	-	-	-	-
16-Mutual induction experiment using double coil (principle of transformer)	-	-	-	-	-	1 (4)	-	-	1 (4)	1 (4)	-	1 (4)	1 (4 6 7)
17-Speaker sound generation experiment using double coil (listening to music wirelessly)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1 (4 6)	-

* 1: Asking questions 2: Developing and using models 3: Planning and carrying out investigation 4: Analyzing and interpreting data 5: Using mathematical and computational thinking 6: Constructing explanations 7: Engaging in argument from evidence 8: Obtaining, evaluating, and communicating information

자석과 솔레노이드의 상대적인 움직임으로 인한 전류 발생을 주제로 한 탐구 활동은 물리학 1 교과서 H1d, H1f에서 과학 실천 4, 교과서 H1b, H1c, H1h에서 과학 실천 3, 4가 포함되어 있었다. 그리고 교과서 H1a는 과학 실천 3, 4, 6이 포함된 탐구 활동이 제시되어 있으며 교과서 H1e는 과학 실천 3, 4, 5, 6이 포함된 탐구 활동, 교과서 H1g는 과학 실천 3, 4, 6, 7, 8이 모두 포함된 탐구 활동으로 제시되어 있었다. 교과서 H1e는 학생들이 직접 실험을 설계하고 탐구를 수행하도록 제시되고 있으며, 이때 컴퓨터와 연결된 실험 도구(MBL)를 사용하여 실험 결과를 측정, 기록하고 자료를 처리하여 탐구로 알게 된 사실을 설명하도록 되어 있었다. 교과서 H1g는 전자기 유도 실험 방법을 학생들이 직접 조사하여 이를 공유하고 토의한 후에 실험을 설계한 후에 수행하도록 제시되어 있었다. 그리고 자료 수집 및 분석을 통한 탐구 결과를 다른 모둠과 비교하여 평가하고, 현상을 설명하도록 되어 있었다. 그 외 물리학 2 교과서 H2d, H2f, H2g는 모두 과학 실천 4만 포함된 탐구 활동이 제시되어 있었다.

전자기유도에 의한 자석의 낙하 운동 비교와 관련된 탐구 활동은 물리학 1 교과서 H1d에서 과학 실천 4가 포함되어 있었으며, 물리학 2 교과서 H2b에는 과학 실천 4, 6이 포함되어 있었다.

코일 면적 변화에 따른 유도전류 발생에 대한 탐구 활동은 물리학 1 교과서 H1f에 과학 실천 4가 포함되어 있었으며, 발전기의 작동 원리에 대한 탐구 활동도 교과서 H1f에 과학 실천 4, 6이 포함되어 있었다.

이중 코일을 이용한 상호 유도와 관련된 탐구 활동은 물리학 1교과서 H1f와 물리학 2교과서 H2b, H2c, H2f에 변압기의 원리를 소재로 과학 실천 4가 포함되어 있었으며, 교과서 H2g는 과학 실천 4, 6, 7이 포함되어 있었다.

이중 코일을 이용한 무선 스피커의 작동 원리에 대한 탐구 활동은 물리학 2 교과서 H2f에 과학 실천 4, 6이 포함되어 있었다.

4) ‘자기’ 관련 단원의 탐구 활동 수와 과학 실천의 종류

Figure 3은 초, 중, 고등학교 교과서에 제시된 ‘자기’ 관련 탐구 활동의 수와 탐구 활동에 포함된 과학 실천의 종류를 나타낸 것이다. 초등학교 과학 교과서 1종에는 9개의 탐구 활동과 9개의 과학 실천이 나타났으며, 5종의 중학교 과학 교과서에는 16개의 탐구 활동과 25개의 과학 실천으로 나타났다. 8종의 물리학 1 교과서는 38개의 탐구 활동과 77개의 과학 실천, 5종의 물리학 2 교과서는 15개의 탐구 활동과 25개의 과학 실천으로 나타났다. 교과서에 제시된 탐구 활동 수에 대비하여 과학 실천의 수를 비교해볼 때, 고등학교 물리 1 교과서가 탐구 활동 수에 비해 과학 실천의 수가 2.03배로 가장 많이 나타났다. 이러한 결과는 하나의 탐구 활동에 한 개 이상의 과학 실천이 포함되었음을 의미한다. 반면, 초등학교 과학 교과서는 하나의 탐구 활동에 하나의 과학 실천이 포함되어 있었다.

Figure 3. (Color online) Number of inquiry activities and science practices related to magnetism.

초, 중, 고등학교 교과서 전체에서 ‘자기’와 관련된 탐구활동의 과학 실천은 4, 6, 3, 7, 8, 5 순으로 많이 나타났다. ‘과학 실천 4. 자료 분석하고 해석하기’는 모든 탐구 활동에 포함되어 있었으며 ‘과학 실천 6. 설명 구성하기’는 13종(중학교 4종, 물리학 1 교과서 7종, 물리학 2 교과서 4종)의 교과서 탐구 활동에 포함되어 있었다. 그러나 ‘과학 실천 3. 탐구를 계획하고 수행하기’는 9종(중학교 과학 3종, 고등학교 물리학 1 교과서 6종)의 교과서 탐구 활동에만 포함되어 있었다. ‘과학 실천 7. 증거에 입각하여 논의하기’는 물리학 1 교과서 2종, 물리학 2 교과서 1종의 과학 교과서 탐구 활동에만 포함되어 있으며, ‘과학 실천 8. 정보를 얻고 평가하고 소통하기’는 중학교 과학 2종, 물리학 1 교과서 1종, 물리학 2 교과서 1종의 교과서 탐구 활동에 포함되어 있었다. ‘과학 실천 5. 수학 및 컴퓨팅 사고 사용하기’는 물리학 1 교과서 1종(H1e), 물리학 2 교과서 1종(H2c)의 교과서 탐구 활동에만 포함되어 있었다. 이러한 결과는 과학 교과서에 포함된 과학 실천이 특정 요소에만 치우쳐 있음을 보여준다.

출판사를 기준으로 살펴봤을 때, 가장 많은 종류의 과학 실천을 포함하고 있는 출판사는 e와 g출판사로 나타났다. e출판사는 물리학 1 교과서에서 과학 실천 3, 4, 5, 6, 7을 포함하고 있었으며, g출판사는 물리학 1, 2 교과서에서 과학 실천 3, 4, 6, 7, 8을 포함하고 있었다. 그 외, c출판사는 중학교 과학 교과서와 물리학 1, 2 교과서에 걸쳐 4종의 과학 실천을 포함하고 있었으며, a출판사도 중학교 과학 교과서와 물리학 1 교과서에서 4종의 과학 실천을 포함하고 있는 것으로 나타났다.

자기와 관련된 개념은 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 주요 학습 내용으로 과학과 교육과정에서 다뤄지고 있다. 교과서는 교육과정을 구체화한 자료로서 교수학습과정에 많은 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구는 2015 교육과정에서 개발된 초, 중, 고등학교 교과서 ‘자기’ 단원에서 탐구 내용의 연계성과 탐구 활동에 포함된 과학 실천을 분석하였다. 본 연구 결과로부터 도출된 결론 및 시사점은 다음과 같다.

첫째, 초, 중, 고등학교 교과서에 제시된 ‘자기’ 내용의 연계성을 분석한 결과, 초등학교 3학년에 처음 제시된 자석의 성질은 고등학교 물리학 1에서 물질의 자성으로 확대, 심화되고 있었다. 자기장과 관련된 내용은 초등학교 3학년에서 자석 주위에 놓인 나침반 바늘의 방향 관찰에서 시작되어 6학년에서 전류가 흐르는 전선 주위의 나침반 바늘의 움직임 관찰로 확대되고 있었다. 그리고 이는 다시 중학교와 고등학교에서 확대, 심화, 반복되어 나타났다. 전자기유도는 고등학교 물리학 1에서 처음 제시되어 물리학 2의 상호유도와 관련된 내용으로 확대, 심화되고 있었다. 이러한 결과는 자기와 관련된 개념이 과학 교과를 처음 접하게 되는 초등학교 3학년부터 꾸준히 교과서를 통해 제시되고 있으며 초등학교, 중학교, 고등학교 간에 유기적으로 잘 연계되어 있음을 의미한다. 특히, 물리학 1과 물리학 2 모두 전류에 의한 자기장의 기본 개념을 다루고 있으나, 물리학 2에서는 이 개념을 보다 발전시켜, 자기력선을 이용해 자기장의 세기와 방향을 추가적으로 설명하고 있었다. 이는 자기장 관련 내용이 점진적으로 심화되고 있음을 나타내며, 고등학교 수학과에서 배우는 미적분과 벡터의 개념과 연계됨으로써, 학생들이 전자기학적 개념을 더 깊이 있고 정확하게 이해하고 분석하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라 사료된다. Lee, Lee and Son (2019)의 연구에 따르면 물리학 1과 물리학 2의 교과서 집필 과정에서 내용의 수준과 범위를 선정하는데 어려움이 있는 것으로 나타났다[43]. 이 연구 결과는 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 자기 관련 개념의 연계성을 분석하고 있으며, 이는 향후 자기와 관련된 교육 내용 및 범위를 결정하는 데 유용한 참고 자료가 될 수 있을 것이다. 또한, 과학과 수학의 통합적인 접근 측면에서 수학과 같은 다른 과목들과의 연계 방향 설정에도 도움을 줄 수 있을 것이다.

둘째, 초, 중, 고등학교 교과서에서 ‘자기’와 관련된 탐구 활동의 주제를 분석한 결과, ‘자성’, ‘자기장’, ‘유도기전력’ 3가지 대주제를 중심으로 17개의 소주제를 추출할 수 있었다. 초, 중, 고등학교 교과서 전체에서 가장 많이 제시된 탐구 주제는 전류가 흐르는 직선 도선 주위의 자기장과 전류가 흐르는 코일 주위의 자기장에 대한 탐구 활동이었다. 이러한 결과는 앞선 탐구 내용의 연계성 분석 결과에서 자기장에 대한 탐구 내용이 확대, 심화, 반복되고 있는 것과 같은 맥락으로 해석할 수 있다. 즉, 전류가 흐르는 도선 주위의 자기장에 대한 탐구 활동이 전기와 자기의 관계에 대한 학습의 기초가 되는 핵심적인 내용이기 때문에 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 전 학교급에서 탐구 활동 수준의 폭과 깊이를 달리하여 다루고 있다고 볼 수 있다[44,45]. 따라서 여러 학교급에서 지속적으로 다뤄지고 있는 탐구 주제의 경우, 학생들이 다양한 과학 실천을 수행할 수 있는 기회를 제공할 필요가 있다고 판단된다. 또한, 자기장 속 도선에 작용하는 힘을 주제로 한 탐구 활동과 같이 동일 학년에서 2개의 탐구 활동이 제시된 경우, 다소 빈도가 낮게 나타난 과학 실천을 추가하여 학생들이 다양한 측면에서의 과학 실천을 경험할 수 있도록 교과서를 재구성할 수 있을 것이다.

셋째, 초, 중, 고등학교 교과서 탐구 활동에 포함된 과학 실천은 과학 실천 4, 6, 3, 7, 8, 5 순으로 많이 나타났다. ‘과학 실천 4. 자료를 분석하고 해석하기’는 모든 탐구 활동에 포함된 반면, ‘과학 실천 3. 탐구 계획 및 실행하기’에 대한 부분은 고등학교 물리학 1 교과서에 가장 많이 포함되어 있으며, 중학교 과학 교과서에도 일부 포함되어 있었다. 반면, 초등학교 과학 교과서와 물리학 2 교과서에서는 과학 실천 3이 포함된 탐구 활동이 나타나지 않았다. ‘과학 실천 6. 설명 구성하기’는 중학교 이상의 과학 교과서에서 과학 실천 4와 함께 탐구 활동에 많이 제시되고 있었으며, 이러한 결과는 2009 개정 과학과 교육과정에 따른 물리 교과서에서 자료의 해석과 설명에 초점을 둔 과학 실천이 주로 제시되고 있다는 기존의 연구 결과와 유사하다[16]. ‘과학 실천 5. 수학과 컴퓨팅 사고 사용하기’, ‘과학 실천 7. 증거로부터의 논증에 참여하기’, ‘과학 실천 8. 정보를 수집하고 평가하고 의사소통하기’는 일부 과학 교과서에서만 나타났으며 ‘과학 실천 1. 질문하기’, ‘과학 실천 2. 모델 개발 및 사용하기’ 는 나타나지 않았다. 이는 과학 교과서에 포함된 과학 실천에 특정 요소에만 치우쳐 있으며 과학적 소양을 향상시키기 위해 다양한 과학 실천을 반영한 교과서 개발이 필요함을 시사한다.

넷째, 초, 중, 고등학교 교과서에서 ‘자기’ 관련 단원 탐구 활동 수에 대비하여 과학 실천의 수를 비교했을 때, 물리학 1 교과서가 탐구 활동 수에 비해 과학 실천의 수가 2.03배로 가장 많이 나타났다. 이러한 결과는 하나의 탐구 활동에 한 개 이상의 과학 실천이 포함되었음을 의미한다. 반면, 초등학교 과학 교과서의 경우, 하나의 탐구 활동에 하나의 과학 실천(과학 실천 4. 자료를 분석하고 해석하기)이 포함되어 있었다. 이러한 결과는 초등학교 과학 교과서가 탐구 방법이 제시된 안내된 탐구로 구성되어 있기 때문이다. 그러나 안내된 탐구로 구성되었더라도 탐구 결과를 바탕으로 현상을 과학적으로 설명하고 공유하며 평가하는 등의 활동으로 재구성하여 ‘과학 실천 6. 설명 구성하기’, ‘과학 실천 7. 증거로부터의 논증에 참여하기’, ‘과학 실천 8. 정보를 수집하고 평가하고 의사소통하기’와 같은 과학 실천을 학생들이 경험하도록 할 수 있을 것이다. 그리고 초등학생들의 인지 발달 및 학년 수행 기대 수준을 반영하여 낮은 수준의 과학 실천 형태로 변환하여 다양한 과학 실천을 포함시킬 수 있을 것이다. 가령, 교사의 안내 및 동료와의 협력을 통해 학생들이 탐구를 직접 계획하여 수행하도록 하여 과학 실천 3을 실행할 수도 있을 것이다.

본 연구는 교과서 탐구 활동에 포함된 과학 실천을 분석하였기에 실제 학교 현장에서 실행되는 탐구 활동에서 과학 실천이 얼마나 어떻게 반영되고 있는지는 추후 살펴볼 필요는 있다. 그러나 본 연구에서 제시한 초, 중, 고등학교 ‘자기’ 단원의 탐구 활동에 대한 분석 결과는 ‘자기’와 관련된 탐구 활동 내용의 연계성을 파악하고, 다양한 과학 실천을 포함할 수 있는 방안을 모색하기 위한 정보를 제공한다는 점에서 의미가 있다.