발간사 13 저자의 말 16 제1장 4차 산업혁명 시대와 미래 과학교육의 방향 19 1. 4차 산업혁명 시대의 교육 21 2. 4차 산업혁명 시대를 위한 미래 과학교육의 방향 28 3. 융합적 문제해결력이란 31 4. 4차 산업혁명 시대를 위한 한국 과학교육의 방향 40 제2장 문제해결의 과정 51 1. 과학적 문제해결 과정 54 2. 과학적 탐구 58 3. 공학적 문제해결 과정 64 4. 수학적 문제해결 과정 68 5. 과학·공학·수학적 문제해결의 공통점과 차이점 71 6. 컴퓨팅사고(CT)의 정의 74 7. 문제해결 과정으로써 컴퓨팅사고 76 8. 과학·공학·수학적 문제해결과 컴퓨팅사고 80 제3장 과학-공학 융합교육 89 1. 과학-공학 융합교육의 필요성 92 2. 과학과 공학의 학문적 차이 95 3. 과학-공학 융합교육의 핵심요소 98 4. 과학-공학 융합수업의 절차와 과정 105 5. 과학-공학 융합수업 요소별 유의 사항 133 6. 과학-공학 융합수업에 대한 타당도 평가 134 7. 과학-공학 융합교육의 효과 135 제4장 과학-수학 융합교육 145 1. Model Eliciting Activity(MEA) 학습전략의 의미 149 2. MEA의 구성요소 151 3. MEA의 여섯 가지 설계원리 167 4. MEA의 평가방법 171 5. 과학-수학 융합을 위한 MEA 활동 예시 181 제5장 과학-컴퓨팅 융합교육 197 1. 언플러그드 활동 200 2. 피지컬 컴퓨팅 활용 교육 204 3. 컴퓨터 시뮬레이션 활용 교육 210 4. AI 기반 수업 220 제6장 과학 융합교육의 과제 227 1. 모든 학생을 위한 과학 융합수업 229 2. 지속가능한 발전을 위한 과학 융합수업 239 3. 과학 융합교육과 에듀테크 270 참고문헌 287 색인 312