과학교육의 변화

우리 나라의 과학 교육에 영향을 미친 교육 사조는 형식주의 교육 사조 에서부터 STS 교육 사조에 이르기까지 다양하다. 이들 사상은 철학적인 입장에서 볼 때 매우 다르며, 과학 교육에 미친 영향도 여러 면에서 큰 차 이를 보이고 있다.

가. 형식주의 교육 사조

형식주의 교육 사조는 역사적으로 가장 오래된 전통을 가지고 있다. 교과 교육 과정에서는 교과가 학습 내용을 조직하고 전개하는 데 핵심을 이루며, 이 교과의 정통이 바로 교육 목적 달성의 기본을 이룬다. 교과 중심의 교육 은 학습자의 필요성이나 동기는 무시하고, 주입식과 암기 위주의 방법을 강 조하였을 뿐 아니라, 실생활과 유리된 내용으로 무의미한 암기의 반복으로 이루어졌다. 이러한 사조는 결국 형식주의적인 교육 사조를 탄생시켜 18세기 까지의 교육 사상을 지배하게 되었다.

나. 생활 중심 교육 사조

형식주의 교육 사조는 그 후 실생활과의 관계 또는 실용성의 면에서 많 은 의문을 제기하게 되었다. 그 사상에 대하여 가장 조직적으로 문제를 제 기하여 생활 중심 교육 사상을 싹트게 한 학자는 미국의 교육 철학자 듀이 (Dewey)이다. 생활 중심 교육 사조는 16세기에서 19세기초까지 유럽 여러 나라의 교육을 지배하여 온 교육 사상, 즉 형식주의 교육 사조에 대한 반 발에서 싹텄다고 해도 과언이 아니다.

생활 중심 교육 과정에서는 교재보다는 생활을, 지식보다는 행동을, 분과

보다는 종합을 미래에 대한 준비보다는 현재의 생활을, 교사의 교수보다는 학습자의 활동을 중시하는 입장에서 교육을 보고 있다. 이러한 생활중심의 교육 사조는 과학 교육에 많은 영향을 주었다.

그러나 듀이의 교육 사상은 아동의 구체적인 경험을 너무 강조한 나머지 아동의 지적 발달 메커니즘이 무시되고 있다는 비판을 받게 되었다. 또한, 지나치게 생활의 실용성만을 강조하게 되어 학문의 지식구조나 발달 과정 을 간과하게 되어 어린이의 지적 발달을 약화시켰다는 비판도 받았다. 그 러한 비판 속에서 등장한 새로운 교육 사조가 바로 학문 중심 교육 사조였 다.

다. 학문 중심 교육 사조

학문 중심 교육 사조는 1957년 소련의 인공위성 스푸트니크 발사에 의한 충격과 더불어 미국에서 등장하게 되었다. 생활 중심 교육 과정이 그 구성 방식에 있어서 지식의 체계화에 소홀함을 보였고, 학문적이고 체계적인 연 구에 있어서도 소홀했기 때문에 이를 지양하기 위한 운동이 일어났던 것이 다.

그러나 학문 중심 교육 과정은 학문의 구조만 강조했지 사회 문제나 인 간 교육, 가치 교육 등을 소홀히 하고, 교육과 생활과의 관계를 직접 연결 시키지 못하였으며, 학생 개개인의 다양한 욕구를 무시하는 경향이 있었다.

그리고 교육 과정이 학문 분야별로 따로따로 분과되어 있다 보니 학문 및 교과간의 관련성과 통합성이 결여되는 허점도 생겨났다. 또, 학문 중심 교육과정은 과학 교육을 크게 개선하려고 출발하였으나, 학교 교육의 여러 측면에서 볼 때 기대한 것만큼 효과를 얻지 못하자 1970년대 중반부터 서 서히 다른 사조로 대체되게 되었다.

라. 구성주의와 STS 교육 사조

생활 중심 교육 사조를 비판하면서 등장한 학문 중심 교육 운동은, 지식 의 본질과 기본 개념의 효과적인 습득을 통하여 학생의 학습 능력을 계발 시키고, 지식의 결과를 가르치는 것보다 지식이 성립되는 과정을 능동적으 로 학습해야 한다고 강조하였다.

이러한 학문 중심의 교육 과정은 아폴로 11호를 인류 최초로 달에 착륙 하게 했으며, 이 교육 과정이 전 세계적으로 널리 채택되게 하였다.

그러나 1970년대 중반 이후 미국에서는 이러한 운동이 주춤하게 되었다.

그것은 50년대 후반부터 국가에서 막대한 예산을 투자하여 심혈을 기울여 온 과학 교육의 결과가 기대에 미치지 못하고 있다는 우려가 팽배하였기 때문이다.

1970년대 중반 이후로 들어서면서 학문 중심의 전통적인 과학 교육의 문제 점은, 첫째는 학생들이 과학을 매우 어렵게 인식하게 되었고, 둘째는 학생들 이 과학 개념의 이해뿐만 아니라 과학 탐구 능력의 함양에 효과적이지 못했 다는 점이며, 셋째는 과학에 대한 부정적인 생각을 가지는 경향이 점차 증가 하게 되었다는 점이다.

학문 중심 과학 교육으로 대별되는 전통적 과학 교육이 갖는 이러한 문 제점을 해결하기 위한 새로운 대안으로, ‘STS(Science, Technology &

Society) 교육 운동’이 일어났다.

예거(Yager, 1992)는 효과적인 STS 교육을 위해 구성주의 학습 이론의 이용을 강조하였다. 구성주의란 환경과의 능동적인 상호 작용을 통한 의미 의 구성으로 정의할 수 있으므로, 학습자 스스로 능동적인 사회적 상호 작 용을 통해 지식을 형성해 나간다는 점에서 STS 교육과 유사점을 가진다.

STS 교육을 위한 구성주의 학습 이론은 네덜란드의 유트레히트(Utrecht) 대학의 PLON 프로젝트와 NME-VO 프로젝트 등에서 처음 주창되어, 드 라이버나 올담과 같은 과학 교육자들에 의해 교육 과정 개발을 위한 모형

으로 사용되었다.

1970년대부터 대두되어 전세계 교육의 주요 관심사가 된 STS 교육 운 동은 우리 나라에서 1990년 이후 관심을 갖기 시작하여 제6차 교육 과정부 터 반영되었으며, 현재 제7차 교육 과정에까지 탐구 과정 중심의 STS 정 신이 이어지고 있다(이광만 외. 2001).

마. 현대 과학 교육의 동향

1980년대에 접어들면서 고도 산업 사회가 정보화 사회로 변화해 감에 따 라 과학 교육의 지향할 방향은 단순히 과학 지식의 전수가 아니라 미래 사 회를 준비하기 위하여 모든 사람을 위한 과학 교육, 발전적 적응력 등을 기 르기 위한 과학 교육이 되어야 한다는 주장이 대두되었다. 발전적 적응력이 란 정보 처리 능력, 문제 해결 능력, 창의력과 의사 결정력 등 광범위하고 다양한 변화에 적응할 수 있는 능력과 태도를 말한다. 미국에서는 탐구 학 습이 지나치게 학문 중심이기 때문에 응용 문제나 생활과의 관련성이 배제 되고 과학의 사회적․역사적인 측면과 인간 생활과의 관련성을 다루는 내 용이 부족할 뿐만 아니라 학습 지도의 어려움이 제기되어 과학 교육의 침 체기를 맞게 되었다. 이러한 문제점을 타개하기 위하여 미국의 국립과학재 단(NSF), 미국의 과학교사협의회(NSTA), 미국의 과학진흥위원회(AAAS) 등이 새로운 교육 과정 개발에 착수하여 성과를 올리고 있다.

미국의 과학진흥 위원회(AAAS)는 새 과정 ‘Project 2061'을 개발하였으 며, 과학 교육의 목표를 과학-기술-사회, 즉 STS(Science Technology Society)의 관련성을 이해하고 정보화 사회에 적응할 수 있는 과학적 소양 을 가진 시민 양성에 두었다(1989). 영국에서도 과학 교사 모임인 영국의 과학교사협의회(ASE)가 중심이 되어 과학-기술-사회의 관련성을 과학 교 과에서 다루는 교재를 개발하여 현장에 적용하고 있다. 즉, SATIS(Science and Technology in Society) 과정은 그 대표적인 보기이다(1987∼1994). 이

와 같이, 미국․영국 등지에서 이루어지고 있는 과학 교육계의 동향은 기 본적 과학 지식 탐구 능력의 습득 및 활용, 그리고 STS교육을 조화 있게 병행해 갈 수 있는 방안을 모색하고 있다.

여기에서 현대 과학 교육의 목표를 기술한다면 첫째, 모든 국민들이 과학 에 대한 기본적인 이해를 해야 한다. 과학에 대한 기본적인 이해를 가리켜서 과학적 소양(Scientific Literacy) 또는 과학적 문해능력이라고 하며, 여기에 서 문해능력이란 문맹과 반대되는 말로서 문자를 읽고 과학적으로 이해할 수 있는 능력을 말한다. 둘째, 현대 과학 교육은 우수한 과학 기술 인력을 많이 양성할 수 있어야 한다.

이 두 가지 목적은 서로 양립할 수 없는 것처럼 보인다. 그러나 모든 국 민의 과학적 소양은 과학기술 인력 양성을 위한 저변을 확대하는 것과 같 다. 또한, 과학 기술에 대한 주요 정책이나 문제점에 대한 바른 이해를 할 수 있는 국민이 많아져야 결국 훌륭한 과학 기술 정책을 입안할 수도 있고 과학기술관련 정책에 대한 국민의 지지를 확대시킬 수 있어서 궁극적으로 는 국가 경쟁력을 높이는 데 크게 기여할 것이다.

과학적 소양은 국민이 현대 사회를 살아가기 위하여 필요한 최소한의 과 학에 대한 지식과 이해라고 할 수 있다. 그러나 이것은 단순히 많은 과학 지식의 습득을 의미하는 것은 아니다. 미국의 과학교사협의회(NSTA, 1990) 의 과학적 소양에 대한 정의를 보면 ‘과학 지식뿐만 아니라 과학 지식의 활 용 능력, 과학의 본성에 대한 이해, 그리고 과학-기술-사회(STS)에 대한 이해’까지 포함되어 있다.

즉, 현대사회에서 요구하는 과학 능력은 단순히 과학 지식을 아는 것뿐 만 아니라, 이를 활용하고 나아가 사회와의 상호 작용을 통한 과학 기술에 대한 지원과 통제 과정까지도 이해하는 능력이라는 것을 알 수 있다(정완 호 외, 2001).

2. 과학-기술-사회(STS)와 과학 교육

가. STS 교육의 개념

STS라는 용어는 과학-기술-사회(Science-Technology-Society)의 첫 글 자를 따온 것으로, STS 교육은 과학과 기술과 사회와의 상호 작용을 과학 학습에서 다루는 과정인 것이다.

STS 교육에 대하여 과학 교육자들은 다양한 측면의 정의를 내렸다.

로이와 왁스(Roy & Waks, 1985)는 STS를 과학의 사회, 정치, 경제 및 윤리적 측면에 관한 학습으로의 통합적 접근이라고 정의하였다. 로이는

로이와 왁스(Roy & Waks, 1985)는 STS를 과학의 사회, 정치, 경제 및 윤리적 측면에 관한 학습으로의 통합적 접근이라고 정의하였다. 로이는