이 연구의 목적은 지구과학 데이터 활용 프로젝트 학습 프로그램을 개발하고, 프로그램이 학생들의 지식정보 처리 역량, 의사소통과 협업 역량에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 이를 위해, ADDIE 수업 설계 모형을 적용하여 프로그램을 개발하고, 중학교 2학년 학생 75명을 대상으로 적용하였다. 프로그램의 효과를 확인하기 위해 지식정보 처리 역량 검사, 의사소통과 협업 역량 검사 결과를 대응 표본 t 검정으로 분석하였고, 프로그램의 흥미와 어려움을 확인하기 위해 성찰 일지를 분석하였다. 연구 결론은 다음과 같다. 첫째, 지구과학 데이터 활용 프로젝트 학습 프로그램은 ‘태양계의 행성 여행’, ‘나는 해수 전문가’, ‘갯벌 체험 프로그램 계획하기’라는 세 가지 주제로 구성되어 있다. 둘째, 프로그램 적용 후 전체 학생들의 지식정보 처리 역량이 유의미하게 향상되었다, 셋째, 프로그램 적용 후 전체 학생들의 의사소통 및 협업 역량이 유의미하게 향상되었다. 연구 결과를 바탕으로 프로그램을 통해 학생들에게 성공적인 경험을 제공하기 위한 교사의 구체적이고 지속적인 지원 방안, 정보 교과와의 협업을 통한 프로그램 활용의 어려움 극복, 미시적으로 학생들의 상호작용을 분석하는 연구가 필요함을 제안하였다.