최근 기후변화 등 환경문제는 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 다루기 어려운 난해한 문제가 되어가는 양상을 보인다. 이에 교육 분야에서는 세상을 복잡한 단위 시스템으로 접근하는 시스템사고에 주목하고 있다. 이와 더불어 2022 개정 환경 교육과정은 시스템사고를 환경 역량 중 하나로 강조하고 있다. 하지만 실제 교육 현장에 활용하는 방안에 관한 논의는 부족하다는 문제의식을 바탕으로 본 연구에서는 구체적으로 환경수업에 활용할 수 있는 방안을 모색하였다. 이를 위해 먼저 국내외 시스템사고 관련 선행연구를 분석하여 시스템사고 학습 요소를 도출하고, 환경교육을 위한 시사점을 살펴보았다. 특히, 환경 현상은 원인과 결과가 시공간 차이를 두고 발생하기 때문에 시스템의 ‘숨겨진 차원’을 이해하는 추론 과정이 중요하였다. 다음으로 시스템사고 학습 요소를 토대로 학교 교육과정과의 연계성을 살펴보았다. 이를 위해 최근 개정된 2022 국가 교육과정의 과학과, 사회과, 환경과의 내용 체계와 성취기준을 분석하여, 시스템 및 시스템사고를 적용할 수 있는 영역과 범위를 확인하였다. 특히, 환경과는 시스템사고를 주요 학습 내용 중 하나로 포함하고 있어 타 교과에 비해 복잡한 시스템과 난해한 환경문제를 다룰 수 있는 여지가 높다. 나아가 시스템 이론에 기반한 교수학습 모형은 복잡한 시스템을 체계적으로 이해하도록 학습 단계를 제시하고 있어 환경수업의 실행에 유용하게 활용될 수 있음을 수업 예시를 통해 확인하였다. 시스템사고를 활용한 환경수업은 인간 사회와 지구 생태계가 긴밀히 연결되어 상호작용하는 사회생태시스템을 다루고, 기존 단편적 사고방식의 한계를 극복할 수 있도록 통합적, 순환적, 맥락적으로 접근한다는 점에서 환경교육에 시사점이 있다. 시스템사고는 복잡한 환경 현상을 이해하는 사고의 틀이자 학습 도구로서 역할 한다는 점에서 의미가 있으며, 추후 현장 사례를 통해 지속적인 연구가 이루어질 필요가 있다.