본 연구는 중학교 과학 학습 자료에서 삽화의 제시 유형이 학생들의 학습에 미치는 효과를 알아보고, 효과적인 삽화 제시 방안을 모색하고자 하였다. 중학교 과학 교과서의 ‘소화와 순환’ 단원에서 ‘소장의 내부 구조’와 ‘산소 운반’을 주제로 선정하였고, 공간적 배치에 따라 본문이 삽화와 분리되어 있는 ‘분리형’과 본문이 삽화 내부에 통합되어 있는 ‘통합형’으로 구분하여 자료를 개발하였다. 중학교 2학년 학생을 대상으로 적용한 결과, ‘통합형’이 ‘분리형’에 비해 1차와 2차 학업성취도에서 효과적인 것은 공통적이지만, 주제별 삽화와 내용의 방향성에 따라 학습 효과의 차이가 있었는데, 방향성이 있는 경우 학습 효과가 높게 나타났다. 그리고 학습자가 흥미, 이해, 학습 방법 영역에서 ‘분리형’보다 ‘통합형’에 대하여 더 긍정적으로 인식하였고, ‘통합형’을 더 선호하였다. 이러한 결과를 볼 때 과학 교과서와 학습 자료에서 주제에 따라 적합하게 ‘통합형’을 제시하고, 교사는 학생들이 본문과 삽화를 연결시킬 수 있도록 지도할 필요가 있다고 생각한다.