우리나라의 개정교육과정에서는 과학과 학습지도 방법으로 탐구활동을 강조하고 있으며 기초 탐구 과정으로는 관찰, 분류, 추리, 예상, 측정을 제시하고 있다. 과 학 탐구 과정을 수행하기 위한 수업 적용 준거 요소를 살펴보면 다음 [표 10]과 같다.
[표 10] 선행연구 분석을 바탕으로 기초 탐구 기능의 수업 적용 준거26)
26) , "중학생의 기초 탐구 기능 이해를 위한 명시적 교수∙학습 전략의개발 및 적용 사례분석", 한국 과학교육학회지 제31권, 2011.
다양한 관점 중에서 한가지 관점에 초점을 맞추어 공통점, 유사성을 찾아낼 수 있 도록 유도한다.
대상에서 가장 많이 나타나는 공통점을 우선 분류 기준으로 하여 순차적으로 분류 해 나가도록 유도한다.
분류 기준에 따라 나누어진 각 집단들의 명칭을 정확히 표현하도록 유도한다.
나누어진 집단을 관찰하여 더 하위 집단으로 분류하도록 유도한다.
예 상
⑴
예상의 명확한 정의를 제시한다.
예상의 중요성을 인식하게 한다.
⑵
초보적 예상은 경험과 관찰로부터 이루어지는 것임을 설명한다.
조작적 예상은 자료 분석을 통해 경향성을 찾고, 관찰∙측정되지 않은 값을 예측하 는 것임을 설명한다.
예상을 할 때, 과학적 근거와 상황요소에 대한 판단을 포함하는 다양한 측면이 고 려되어야 함을 설명한다.
좋은 예상은 결과와의 일치 여부가 아니라 근거로부터 예상에 이루는 과정이 올바 른지의 여부에 따라 판단해야 함을 설명한다.
⑶
과학적 예상도 거짓으로 판명될 수 있음을 인지하도록 유도한다.
예상하기의 목적은 자연세계에 대해 배우는 방법임을 인지하도록 유도한다.
정보를 재조직, 해석하여 새로운 사실을 이끌어내도록 유도한다.
관찰, 실험을 통하여 예상이 옳았는지 확인할 수 있도록 유도한다.
추 리
⑴
추리의 명확한 정의를 제시한다.
추리의 중요성을 인식하게 한다.
⑵
추리는 관찰로부터 얻어진 자료가 바탕이 되므로 다양한 관찰이 필요함을 설명한 다.
관찰 사실들을 경험, 지식에 연결시켜 추리해야 함을 설명한다.
추리를 통해 결론을 도출함에 있어서 논리적 비약이 없도록 해야 함을 설명한다.
과학적 지식에 근거한 논리적 사고를 통해 추리해야 함을 설명한다.
⑶ 관찰 사실들 중에서 추리에 필요한 정보를 수집하고, 불필요한 정보를 제거하도록 유도한다.
추리에 필요한 과학지식을 제공함으로써 좀 더 좋은 추리가 가능하도록 유도한다.
관찰 사실들을 설명할 수 있는 공통 원리를 찾고, 논리적으로 결론을 이끌어내도록 유도한다.
측 정
⑴
측정의 명확한 정의를 제시한다.
측정의 중요성을 인식하게 한다.
⑵
적당한 측정도구의 선택, 도구 작동 원리의 이해, 사용법 숙지의 중요성을 설명한 다.
측정의 목적을 명확히 알고 측정 횟수와 방법을 경정해야 함을 설명한다.
⑶
기기마다 정해진 특별한 측정 규칙을 숙지하도록 유도한다.
정밀한 측정과 정확한 측정의 의미를 알고, 측정량을 항상 단위와 함께 쓰도록 유 도한다.
* 기초 탐구 기능의 수업 적용 준거의 범주: ⑴과학 탐구 기능의 정의/중요성, ⑵과학 탐구 기능의 실행 과정, ⑶과학 탐구 기능의 활용방법
과학 교육의 교수학습 방법으로는 강의법, 질문법, 토론법, 실험실 실험법, 현 장실습, 시범실험법, 탐구법, 협동학습, 역할놀이, 개별화 수업 등이 있다. 그 중 본 연구와 관련한 실험범을 살펴 보면 다음과 같다.27)
실험의 목적은 과학과 과학적 탐구의 본질적 구성요소 가운데 하나다. 각급 학 교에서 이루어지는 실험 중심의 과학 교수 학습 목표는 다음과 같다.
-과학지식의 획득과 이해 : 과학적 사실, 개념, 법칙, 이론, 과학지식의 특성 - 과학의 본질에 대한 이해 : 과학의 목적, 가치, 방법과 과정, 과학 및 과학적 기술과 사회, 과학자의 기능과 역할, 과학사
-과학적 태도의 함양 : 과학에 대한 흥미와 관신, 호기심, 자신감, 만족감, 협 동심, 개방성, 위험부담, 책임감
- 과학적 탐구력의 배양 : 사고력, 창의성, 조작적 기술
27) ,박승재, 『과학론과 과학교육』, 교육과학사, 2001.
No 화면 학습과정 구성요소 역할 인터랙션 플로우
탐구 과정
1 학습목표
이미지 목소리 텍스트
시각효과 청각효과 학습정보의 전달
감지 인지 이 목표들은 특히 강의와 함께 유기적으로 수행할 때 더욱 효과적이다.
과학 실험은 현상들 사이, 또는 변인들 사이의 인과관계를 확인하기 위해 수행 된다. 이런 의미에서 과학 실험은 대부분 변인을 완벽하게 통제할 수 있는 실험실 에서 수행이 된다. 그리고 실험 교수 학습은 문제인식-가설설정-변인통제-자료해 석-결론 도출 등의 과정을 습득하게 한 이후 실시해야 큰 효과를 낼 수 있다.
이러한 과학 교육은 그 방법에 있어서 좀 더 확장되어가고 있다. 정보통신기기 를 이용하여 인터넷상에서 지식 서비스를 이용하여 지식이나 정보를 얻거나, 동영 상을 보는 등, 학생들의 흥미 중심, 문제 중심, 주제 중심 등으로 다양한 직∙간접 적 경험을 제공하여 자기 주도적 탐구학습이 이루어지는 방향으로 발전해가고 있 다.