초등학교․중학교 과학교과에서 ‘운동과 에너지’에 관련된 단원별 연계성

과학 3-1 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2010).

과학 3-2 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2010).

과학 4-1 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2010).

과학 4-2 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2010).

과학 5-1 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2011).

과학 6-1 교사용 지도서, 교육과학기술부 (2011).

2)중학교

중학 과학1 교사용 지도서, 이면우, 천재교육 (2010) 중학 과학2 교사용 지도서, 이면우, 천재교육 (2010)

2.연구방법

2007 개정 교육과정에 따른 초등학교 ․ 중학교 과학교과서의 ‘운동과 에너지’

을 중심으로 관련된 단원의 교육과정 내용체계를 살펴본 후 다음과 같은 연구방 법을 실행하였다.

1)초등학교 과학교과서 와 중학교 과학교과서 ‘운동과 에너지’영역을 중심으 로 단원별 연계성을 분석한다.

2)초등학교 과학교과서 와 중학교 과학교과서 ‘운동과 에너지’영역을 중심으 로 주제를 분류하여 학습 내용의 연계성을 분석한다.

3.연구의 제한점

1)판정자에 따라 학습 내용의 분류 및 분석에 차이가 있을 수 있다.

2)수직적인 연계성만을 중점으로 분석하였기 때문에,타 교과와의 수평적 연 계성은 고려하지 않았다.

3)학습 내용 분석에 있어서 전체가 아닌 '운동과 에너지'영역만을 다루었기 때문에 연구의 결과가 과학교과의 전 영역에 해당되지 않는다.

Ⅳ.연구결과 및 고찰

1.초등학교․중학교 과학교과에서 '운동과 에너지'에 관련된 단원별 연계성

단원별 연계성을 분석하기 전에 제7차 교육과정의 내용에 대한 문제점이 개정 교육과정에서는 어떻게 보완되었는지 단원 수준에서 단원수의 양적인 변화와 단 원의 이동을 중심으로 분석해 보았다.

제 7차 교육과정에서는 학년별로 물리, 화학, 생물, 지구과학의 각 영역별 내 용을 1/4씩 분배하고 있어 학년별 특성을 고려한 내용 구성이 이루어지지 못하 였고, 학생들의 흥미유발을 위해 주제수를 너무 세분화시켜 피상적으로 다룸으로 써 학습과 지도에 어려움이 발생하였다 [17].

표4. 제7차 및 2007 개정 과학과 교육과정의 학년별․영역별 단원수 비교.

영역

학년

제7차 과학과 교육과정 2007 개정 과학과 교육과정

에너지 운동과에너지

3 4 2

4 4 2

5 4 2

6 3 3

7 3 2

8 2 2

9 2 2

합계 23(15) 17(9)

( 단, ( )안의 숫자는 초등학교에서의 단원수의 합을 의미 )

표4에 따르면, 2007 개정 교육과정에서 3~6학년은 9개의 단원으로 이루어져

있고, 7~9학년은 6개의 단원으로 구성되어 있다. 제7차 교육과정에서 3~6학년

사전학습 본학습 후속학습

◇ 3학년 1학기 -우리 생활과 물질

◇ 3학년 1학기

-중단원 1: 자석과 물체 -중단원 2: 자석과 자석 -중단원 3: 자석과 생활

◇ 6학년 2학기 -자기장

1)초등학교 (1) 3학년

가) 자석의 성질

표6과 같이 자석의 성질 관련 단원의 사전학습과, 본학습, 후속학습을 살펴보 면 3학년에서는 자석의 기본적인 성질만 이해하도록 하고 있다. 나선형 교육과 정의 원리에 의해 이 단원은 6학년 '자기장'과 연계되는 것으로 6학년 '자기장'에 서는 '자기장'이라는 용어를 도입하여 자석 주위에 자기장이 만들어짐을 다루고 있다.

표6. 3학년 ‘자석의 성질’ 관련 연계 단원.

3학년 '자석의 성질' 단원 학습 내용은 자석에 붙는 물체와 붙지 않는 물체가 있음을 알고 자석의 극의 위치를 찾아보게 한다. 또한 두 극을 가까이 한 경우, 극의 종류에 따라 두 자석 사이에 서로 끌어당기는 힘이 작용하는 경우와 미는 힘이 작용하는 경우가 있음을 확인하도록 한다.

나침반의 자침과 같이 자유롭게 움직일 수 있는 자석은 일정한 방향을 가리키 는 성질이 있음을 확인할 수 있도록 하면서 일상생활에서 다양한 자석이 여러 가지 용도로 사용되고 있음을 알아보도록 하였다.

나) 빛의 직진

이 단원의 내용은 표7과 같이 슬기로운 생활 2학년 '낮과 밤'에서 다루는 '그 림자놀이를 통하여 그림자가 생기는 까닭 이해하기'와 관련이 있다. '낮과 밤'에 서는 낮과 밤, 양달과 응달이 생기는 원리와 같이 그림자가 생기는 원리를 빛의

사전학습 본학습 후속학습

◇ 2학년 1학기 - 그림자 놀이 (슬기로운 생활)

◇ 3학년 1학기

-중단원 1: 빛 알아보기 -중단원 2: 그림자 살펴보 기

-중단원 3: 그림자 만들기

◇ 6학년 1학기 - 빛

도달 여부로 설명하는 데 비해, 이 단원에서는 빛이 직진하는 성질과 관련하여 그림자가 생기는 것을 설명한다. 또한 이 단원의 내용은 6학년 '빛' 단원 내용의 기초가 된다.

표7. 3학년 ‘빛의 직진’ 관련 연계 단원.

3학년 '빛의 직진' 단원 학습 내용은 물체의 모양과 그림자의 모양을 비교하는 활동 등을 통하여 그림자가 생기는 까닭이 빛이 직진하는 성질과 관계됨을 이해 하게 한다. 또한 일반적인 광원에서 나온 빛은 사방으로 퍼지기 때문에 광원과 물체 사이의 거리, 물체와 스크린 사이의 거리 등에 의해 그림자의 크기가 달라 짐을 알게 한다. 반면 햇빛과 같이 광원이 멀리 떨어진 경우에는 물체나 스크린 의 위치가 변해도 그림자의 크기가 변하지 않음을 알게 한다.

(2)4학년 가)무게

이 단원은 표8과 같이 6학년의 '에너지' 및 9학년의 '일과 에너지', 7학년의 ' 힘과 운동'과 관련이 있다. 수평잡기에서 물체의 무게와 거리의 관계에 대하여 정성적으로 이해한 내용은 6학년의 '에너지'에서 다루게 되는 경사면과 지레를 사용할 때의 이로운 점과 9학년의 '일과 에너지'에서 배우게 되는 일의 원리를 이해하는데 기초가 된다.

사전학습 본학습 후속학습

없음 ◇ 5학년 2학기

- 물체의 속력

◇ 7학년 - 힘과 운동

4학년 '열전달' 단원의 학습 내용은 전도를 다룰 때는 온도차가 있는 두 물체 가 접촉할 때 물체를 통해 고온의 물체에서 저온의 물체로 열이 이동하는 것과 열이 이동하는 빠르기가 물질에 따라 다르다는 것을 알도록 한다.

가능한 한 다양한 전도, 대류, 복사 현상의 예를 다루도록 한다. 학생들에게 예 를 찾아보도록 하기도 하고, 예를 제시한 후 그 예에서 사용된 열 전달 방법을 설명하도록 한다.

(3)5학년

가) 물체의 속력

이 단원은 표10과 같이 7학년의 '힘과 운동'과 연계되어 있다. 7학년의 '힘과 운동'에서는 속력이 변할 때와 변하지 않을 때의 운동을 다루고 있는데, 이는 이 단원에서 배운 속력 개념을 기초로 하고 있다.

표10. 5학년 ‘물체의 속력’ 관련 연계 단원.

5학년 '물체의 속력' 단원의 학습내용은 일정 거리를 가는 데 걸리는 시간을 알면 빠르기를 비교할 수 있도록 하고 일정 시간 동안 이동한 거리를 측정하여 빠르기를 비교할 수 있도록 하였다..

또한, 앞에서 도입한 빠르기 개념과 연관시켜 '속력' 개념을 도입하고 속력의 단위(m/s, km/h 등)를 이해할 수 있도록 하였다. 또한 실생활에서 볼 수 있는 다양한 운동에서 그 속력을 비교하는 활동을 통하여 우리 주변에서 운동하는 물 체의 속력의 크기를 느낄 수 있도록 하였다. 하지만 일상생활에서 빈번히 접하게 되는 속력의 개념이 5학년 2학기에 되어서 처음 제시되고 있다. 특히 사전학습 과 관련된 내용 없이 속력의 개념이 나오다 보니 학생들을 가르치는데 어려움이

사전학습 본학습 후속학습

없음 ◇ 5학년 1학기

- 전기 회로

◇ 6학년 - 자기장

◇ 9학년 - 전기 있다.

나) 전기회로

이 단원의 내용은 표11와 같이 7학년 '정전기' 및 9학년 '전기'와 연계된다. 7 학년 '정전기'에서는 '전하'의 개념이 도입된다. 9학년 '전기'에서는 전류, 저항 등 의 개념이 도입되며, 이러한 개념과 관련하여 전기 안전 및 올바른 전기 사용 방 법에 대해 다룬다. 전구의 밝기와 관련된 전력 개념은 고등학교 '물리Ⅰ'에서 다 룬다.

표11. 5학년 ‘전기회로’ 관련 연계 단원.

5학년 '전기회로' 단원의 학습 내용은 전지와 전구를 전선으로 연결하여 전구 에 불이 켜지는 조건을 찾아보고, '전류'라는 용어를 도입하여 전구에 불이 켜지 는 경우에는 전기 회로에 전류가 흐르고 있음을 알도록 하였다.

건전지, 전구, 전선, 스위치 등을 이용한 전기 회로를 기호로 나타내는 방법을 익히며, 전기 회로도를 보고 전기 회로를 꾸밀 수 있도록 하였고, 전구 여러 개 를 직렬과 병별로 연결하여 불을 켜 보는 활동을 통하여 전구의 연결 방법에 따 라 전구의 밝기가 달라질 수 있음을 알게 하였다.

(4)6학년 가) 빛

이 단원은 교육과정 중 6학년 '(2) 빛'에 해당한다. 이 단원은 표12와 같이 3 학년의 '빛의 직진' 단원에서의 학습을 바탕으로 8학년 '빛과 파동'과 연계된다.

3학년에서는 빛의 직진을 그림자가 생기는 원인과 관련하여 다루고 있으며, 8학

사전학습 본학습 후속학습

◇ 3학년 2학기

-빛의 직진 ◇ 6학년 1학기

-빛

◇ 10학년 - 빛과 파동

년에서 여러 종류의 거울과 렌즈에 의해 생기는 상에 대한 학습의 기초가 된다.

이 단원의 주요 학습 내용은 빛의 직진, 반사, 굴절등 빛의 성질을 이해하고, 물 체가 보이는 과정을 빛의 진행과 관련지어 설명할 수 있도록 하는 것이다.

표12. 6학년 ‘빛’ 관련 연계 단원.

6학년 '빛' 단원의 학습 내용은 직진하던 빛이 어떤 물체를 만났을 때 반사, 굴 절된 수 있음을 이해하고, 이러한 현상의 예를 주변에서 찾아보고, 물체가 스스 로 내는 빛이나 물체에서 반사된 빛이 직진, 반사, 굴절 등의 진행 과정을 통해 우리 눈에 들어옴으로써 물체가 보이게 되는 것에 대하여 다룬다.

나) 에너지

이 단원은 표13와 같이 4학년의 '무게' 및 9학년의 '일과 에너지'와 관련이 있 다. 4학년의 '무게'에서는 시소와 같은 간단한 도구를 통하여, 도구를 이용하면 작은 무게의 물체로 큰 무게의 물체를 들어 올릴 수 있음을 정성적으로 이해하

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