Analysis of the Type, Function, and Structure of Inscriptions in Middle School Science Textbooks: Focus on Earth Science Content of the 7th National Curriculum

중학교 과학 교과서에 사용된 시각자료의 유형, 기능 및 구조 분석:

제7차 교육과정 지구과학 내용을 중심으로

이 기 영*

강원대학교 과학교육학부, 200-701, 강원도 춘천시 강원대학길 1

Analysis of the Type, Function, and Structure of Inscriptions in Middle School Science Textbooks: Focus on Earth Science

Content of the 7th National Curriculum

Ki-Young Lee*

Division of Science Education, Kangwon National University, Kangwon 200-701, Korea

Abstract:

Inscriptions are integral parts of the current science textbooks, and become medium that makes sense of scientific concepts effectively. This study analyzed the inscriptions from five science textbooks at the secondary level in terms of its type, function, and structures. Analyzing types of inscriptions resulted that the ratio of frequently used photographs and illustrations were much higher than that of graphs and tables used. In case of function analysis, illustrative and complementary functions were dominant in terms of frequency and ratio, whereas explanatory, decorative and inquisitive functions were relatively rare. Inscriptions of single structure was much more than multiple structure.

Multiple structure of pair and series were mainly used for representing contrast and sequence, respectively. The proportion of inscriptions in type, function and structure across the textbooks was significantly different. Based on the results, it was suggested that semiotic study about the function and the structure of inscriptions need to be carried out in earth science area to better understand the pedagogical implications of inscriptions in school science.

Keywords:

textbook analysis, inscription, type, function, structure

요 약:시각자료는과학교과서의 주된구성요소이며

,

^{학습자에게과학적개념을효과적으로이해시키는매개체가된다}

.

본연구에서는제

7

차교육과정에따른 중학교과학교과서지구과학분야에사용된시각자료의유형과기능및구조를 분석하였다

.

^{시각자료유형에서는사진과 삽화의비율이그래프와표에 비해 매우높게나타났다}

.

^{시각자료의기능에서}

는예시적 기능과보충적 기능의비율이 높게나타난반면

,

장식적 기능

,

설명적기능

,

탐구적 기능의비율은 낮게나 타났다

.

시각자료의 구조에서는단독의 비율이다중에비해압도적으로높았다

.

또한다중 구조에서짝은 주로대비에

,

연속은 주로 순서를 표상하는데 사용되고 있었다

.

시각자료의 유형

,

기능

,

구조모두 교과서에따라 유의미한 차이가 있었다

.

이러한 연구결과를 토대로학교과학에서시각자료의 교육학적의의에대한보다나은이해를위해 지구과학 분야에서시각자료의기능과구조에대한기호학적연구를제안하였다

.

주요어:교과서분석

,

시각자료

,

유형

,

기능

,

구조

서 론

과학 교과서는 교육 목표를 달성하기 위한 교육과 정의 기본 정신에 따라 교과 내용을 효율적으로 구

성한 교재로서 과학 수업에서 중요한 요소이다

(Abraham et al., 1992; Ball and Feiman-Nemser,

1988; Tobin, 1990).

^즉

,

^{과학 교과서는 의도된}

(intended)

^{교육과정과 실제 실행}

(implemented)

^교육

과정을연결해주는잠재적실행

(potentially implemented)

교육과정으로서의 역할을한다

(Cheng, 2009).

^여기서

잠재적실행교육과정의 의미는교과서가보여주고자 하는 모든 것을 말한다

.

^{전통적으로}

,

^{대부분의 과학} (해 설)

*Corresponding author: [email protected]

*Tel: 82-33-250-6752

*Fax: 82-33-242-9598

수업이교과서에의존하고있기 때문에과학교수

-

학 습에서 교과서는 가장 중요한 자원이 되어 왔다

(Edgerton, 1985).

우리나라 과학 교과서는 제

6

차 교육과정에서 제

7

차교육과정으로 개정되면서많은 변화가있었다

.

^그

중에는흑백에서 컬러로바뀐 것이 가장 큰 변화 중 의하나였다

.

^{과학 교과서에서 그동안흑백으로표현}

할 수밖에 없었던 것들을 컬러로 표현하게 되면서

,

이전에는 나타내지 못했던 다양한 현상이나 색감을 나타낼 수 있게 되었다

.

^{이로 인해 사진}

,

^삽화

,

^그래

프

,

표와 같은 시각자료

(inscriptions)

¹⁾들이 교과서에 서 차지하는 빈도수가 제

6

^{차 교육과정에 비해 현저}

하게 증가하였다

(

^이기영

, 2007).

^{그리고 양적 증가와}

더불어 질적인 면에서도 개선된 것으로 보고된다

(

^교

육부

, 2000).

과학 교과서에는 거의 매 페이지마다 시각자료가 등장한다

.

^{이러한 시각자료들은 본문과 같이 선형적}

이지 않고

,

색과 영역을 가진

2

차원 배열을 가지며 글로는 제공하지 못하는 추가적인 정보를 제공해줄 수 있다

(Pozzer and Roth, 2003).

^{또한 자료를 시각}

적으로 표현한 시각화

(visualization)

^{는 정신모형}

(mental model)

^{구성을통해학생들의 학습을촉진하}

여 주며

(Rapp, 2007),

^초인지

(metacognition)

^기능으

로도 활용되고 있다

(Gilbert, 2007).

^{이제 시각자료는}

과학 교과서에서 없어서는 안 될 중요한 요소가 되 었으며

,

^{앞으로도 과학교과서를 제작하는데 있어 중}

요한요소가될것이다

.

전문적인 과학

(professional science)

에서 주로 추상 적인 표상들을선호하는 반면

,

^{학교과학 교과서에서}

는 사진이나 삽화와 같은 구체적인 표상들을 주로

많이 사용된다

(Roth et al., 1999).

^{이것은 그림}

(pictorial)

^{으로 나타낸 표상들이 그래프나 수식보다}

학생들이 과학적 개념을 더 효과적으로 이해하는데

도움이 된다는 것을 의미한다

(Gobert, 2007; Myers,

1990).

하지만

,

학생들은시각자료를 해석하고이해하

는데 어려움을 겪는다

(Roth and McGinn, 1998;

Schnotz, 1993).

^특히

,

^{그래프나사진 등을 텍스트정}

보

(textual information)

^{와 통합하여 해석하는데 많은}

시간이 소요된다고 한다

(Pozzer and Roth, 2003;

Roth et al., 1999).

이것은교과서에제시된시각자료

들이 기능과구조면에서 제대로 역할을 다하고있지 못하다는 반증일 수 있다

.

^{그러므로 이런 학생들의}

어려움을덜어주기위해서는교과서개발자인저자와 실행 교육과정의 주체인교사에게 교과서에 실린 시 각자료의 기능과 구조에대한 일련의정보를 제공할

필요가 있다

(Bowen and Roth, 2002).

^{본 연구는 어}

떻게 하면 학생들이 시각자료를 해석할 때 겪는 어 려움을경감시키고

,

^{해석 능력을촉진할수 있을까라}

는물음에서출발하였다

.

많은연구들에서 과학에서시각자료가 차지하는중

요성에 대해 강조하고 있다

(Han, 2006; Han and

Roth, 2006; Knorr-Cetina and Amann, 1990; Latour, 1999; Lynch and Woolgar, 1990; Wu and Krajcik,

2006).

^{우리나라에서도 최근 화학 분야를 중심으로}

시각자료와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다

(

^{김수정과 한재영}

, 2007;

^{노태희 외}

, 2007;

^윤미숙

, 2007;

정정인 외

, 2007;

한재영

, 2006).

하지만 지구 과학 분야에서는고등학교지구과학시각자료와관련 된 연구

(

^이기영

, 2007;

^{이진봉과 이기영}

, 2007)

^{와 초}

등 과학 교과서 시각 이미지의 사회

-

기호학적 분석

연구

(

^{이정아 외}

, 2007)

^{가 있었으나 시각자료에 관한}

연구가 아직은 미흡한 실정이다

.

^특히

,

^{지구과학 분}

야의 경우는 다른 과학 분야에 비해 시각자료들이 차지하는 비율이 크며

,

지구 환경의 급속한 변화와

더불어 학생들의 전지구적 과학 소양

(global science

literacy)

^{의 함양이라는 측면에서 시각자료의 역할 또}

한 증가되고 있는 추세이다

(

이기영

, 2007).

그러므로

지구과학분야에서는 우선시각자료에대한 기초적인 연구가수행되어야할필요가있다

.

이러한필요성에근거하여본연구에서는 지구과학 분야의교과서집필자와교사들에게시각자료에대한 기초적인 정보를 제공하기 위해 중학교 과학 교과서 의 지구과학 분야에 사용된시각자료들의 유형과 기 능 및 구조를분석하고자 한다

.

이 연구는 혼합연구

방식

(mixed method)

^{이라기보다는}

,

^{양적 빈도 분석을}

통해 현행 교과서에서 시각자료의 유형

,

^기능

,

^구조

의반영실태를파악하는것이주목적으로한다

.

1)

^{과학의사회학적}

(sociological)

^{연구에서는과학에서사용되는텍스트}

(text)

^{이외의여러가지시각적표상}

(visual representations)

을통칭하는말로

‘

^시각자료

(inscription)’

^{라는용어를사용한다}

(Latour, 1987).

^{물리적현상은다양한시각자료들로변환되며여기에}

는사진

,

^그림

(drawing),

^{지도와도표}

(diagram),

^{그래프와표}

,

^{그리고수식이포함된다}

.

^{사진에서수식으로갈수록더추상적}

(more

abstractive)

이고덜상세한

(less detail)

표상이된다

.

연구 방법 및 절차

연구 대상

본 연구에서는 제7차 과학과 교육과정에 따라 개 발되어 검정을 통과한 중학교 과학 교과서 가운데 과학1(1학년), 과학2(2학년), 과학3(3학년) 교과서를 대상으로 5종을 무작위로 선정하여 분석하였다. 각 교과서는 임의로 T1, T2, T3, T4, T5로 코딩하였다 (강만식 외, 2000; 김정률 외, 2000; 김찬종 외, 2000;

이광만 외, 2000; 이성묵 외, 2000).

분석틀 구안

Table 1은 시각자료의 기능과 구조를 분석하기 위 한 틀을 나타낸 것이다. 기능의 경우, Pozzer and Roth(2003)의 분석 준거를 이용하여 장식적, 예시적, 설명적, 보충적 기능으로 나누었으며, 여기에 이기영 (2007)의 연구 결과로부터 탐구적 기능을 추가하였다.

또한 Han(2006)의 분석틀을 적용하여 예시적 기능과

보충적 기능은 몇 개의 세부 항목으로 나누었다.

Table 1에는 시각자료의 기능과 구조의 세부 항목 과 각각의 분석 준거에 대해 설명하였다.

시각자료의 기능은 시각자료의 캡션(caption)과 본 문과의 관계를 바탕으로 5가지로 분류되었다. 장식적 기능은 본문에 참조(indexical reference) 되어 있지 않고, 캡션을 포함하지 않으며, 주로 소단원(unit)이나 장(chapter)의 시작 부분에 포함된다. 제목을 포함하 지 않기 때문에 학생들이 시각자료들이 단원 제목이 나 본문과 어떤 관계를 가지는지에 대한 즉각적인 이해가 힘들다. 예시적 기능은 캡션에는 시각자료들 에 대한 제목이나 명칭이 포함되나, 본문에 대한 추 가적인 정보를 제공하지는 못한다. 이것은 본문에 언 급된 것에 대한 시각적 예를 제공하는 기능을 한다.

설명적 기능은 캡션에는 시각자료들에 표현된 것에 대한 설명과 분류가 포함된다. 물체나 현상에 대한 제목이나 명칭뿐만 아니라 정보가 추가적으로 포함된 다. 보충적 기능은 물체나 현상에 대해 본문에서 다 Table 1.

Framework for analyzing the function and structure of inscriptions

Category Sub-category Description

Function

Decorative without deictic reference in the text

Illustrative

In main text with a caption that names the object or phenomenon. No additional information is available

Example (Q)* show object or phenomenon related question. Not essential to answer the question

Procedure (A)** show the procedure of inquiry

Apparatus (A) show the apparatus need to perform inquiry

Explanatory with a caption that names the object or phenomenon and provides an explanation of this

Complementary

In main text with a caption and explanation of the object or phenomenon, and contains new information, not available in the main text

Accessory provide additional contents not referred in the main text

Essential (Q) show object or phenomenon related question, and essential to answer the question

Material (A) provide information about materials need to perform inquiry Result (A) show the results of inquiry

Summary provide the summary of unit at the end of unit

Inquisitive present inquiry process skills (observing, classifying, interpreting and so on) or worksheet

Structure

Single arranged in single

Multiple

Pair Transform consist of two inscriptions, one is transformed from the other Contrast consist of two inscriptions, one is contrasted to the other

Series Sequence consist of two or more inscriptions, arranged in series of time or procedure Scale consist of two or more inscriptions, arranged in series of scale (provide magnified view of special details of an object or vice versa) Others

*Q: Question **A: Activity

루지 않은 새롭고도중요한정보가캡션에포함된다

.

이러한 정보들은 시각자료들이없다면 본문 속에 포 함될 것들이며

,

^{이 경우 캡션은교사와 학생들이 학}

습해야할 중요한 부분으로 간주된다

.

^{마지막으로}

,

^탐

구적 기능은학생들이시각자료를 이용하여 관찰

,

^분

류

,

^추리

,

^{자료 해석 등의 활동을 수행하거나 활동지}

(worksheet)

^{의형태로시각자료가 이용된경우이다}

.

세부 항목에서는 시각자료들이 어디에서 사용되었

는지에따라 본문속에 사용된경우

(main text),

^본문

을 보충하는 읽을거리에 사용된 경우

(accessory),

^탐

구 활동 속에 사용된 경우

(activity),

단원 정리 문제

에 사용된경우

(question),

^{그리고 요약정리에서사용}

된경우

(summary)

^{로구분하였다}

.

시각 자료의 구조는 크게 단독

(single)

^{과 다중}

(multiple)

^{으로 구분하였고}

,

^{다중은다른 시각자료와의}

관계에 따라 짝

(pair)

^{과 연속}

(series)

^{으로 구분하였다}

.

짝은 하나의 시각자료가또 다른 시각자료로 변환된

(transform)

것과 함께 배열된 것

,

두 개의 시각자료

를 대비한

(contrast)

^{것으로 구분하였다}

.

^{연속은 시간}

또는 과정 순서

(sequence)

^{로 배열된것과 규모}

(scale)

로배열된것으로다시구분하였다

.

분석 방법

제

7

^{차 중학교 과학교과서에서 지구과학 분야만을}

분석하였으며

,

본문 텍스트를 제외한 시각자료를 분 석하였다

.

^{시각자료의 유형에는 사진}

,

^도화

(drawing),

지도

(map),

^도해

(diagram),

^그래프

,

^표

,

^{수식 등이 있}

으나

(Bowen and Roth, 2002)

본 연구에서는 도화

,

지도

,

^{도해를하나로묶어 삽화로분류하였으며여기}

에 수식을제외하여 총

4

^{개의 유형}

(

^사진

,

^삽화

,

^그래

프

,

^표

)

^{으로만 분석하였다}

.

^도화

,

^지도

,

^{도해를 따로}

분리하지 않고 삽화 하나로 묶은 것은 지구과학 교 과의 특성상지도가많이 사용되는데

,

^{지도단독으로}

사용되는 경우보다는 도화 또는 도해와 함께 사용된 경우가 많아 따로 분리할 경우 이중으로 포함되어야 하는 복잡함을 피하기 위함이었다

.

^{중학교 과학교과}

서의 지구과학 영역에서는 수식이거의 사용되지 않 으므로분석대상에서제외하였다

.

시각자료의 기능 및 구조의 경우

,

^{각각 본문과의}

연계성과시각자료의구성 방식을기준으로분석하였 다

.

^{각 단원별로 각 시각자료의 수를 세는}

(counting)

거친 분석

(coarse-grained analysis)

방법과 각각의 시 각자료에 대해 그 기능과 구조를 살펴보는 세밀한

분석

(fine-grained analysis)

방법을순차적으로 수행하 였다

.

^{분석은 과학 교육을 전공하는 대학원생}

2

^명에

의해 실시되었으며

,

^{연구자와 분석틀의 준거를 공유}

한 후

,

^{한권의 교과서를 가지고}

1

^{차 연습한 후일치}

도

(0.87)

^{를 보고}

,

^{다시 준거를 협의한후 또 다른 교}

과서로 연습을 반복하여 만족할만한 일치도

(0.96)

^를

얻는 후 실제 분석을 진행하였다

.

^{분석된 결과는 빈}

도 분석과 카이제곱

(chi-square)

검정을 통하여 교과

서별 차이의 통계적 유의미도를 산출하였다

.

^교과서

별 차이의 통계적 유의미도를 검정한 것은 교과서 집필자에 따라 시각자료의 기능과구조가 어떻게 달 라지는지 알아보기 위함이었다

.

^{이를 통해 시각자료}

의 기능과 구조에 대해 집필자들이 가지는 인식 정 도를간접적으로 파악할수있을것으로판단하였다

.

연구 결과 및 논의

시각자료의 유형별 빈도 분석

Table 2

^는제

7

^{차교육과정의 중학교과학교과서 지}

구과학 분야에서 사용된 시각자료의

4

^{가지 유형의}

페이지 당 빈도를 나타낸 것이다

.

페이지 당 시각자

료의 개수는 평균

1.89

^{개였으며 최저}

1.76

^개

(T3)

^에서

최고

2.02

^개

(T4)

^{까지 나타났다}

.

^{이와 같은 결과는 이}

기영

(2007)

^{의연구에서고등학교 지구과학교과서페}

이지 당 빈도인

1.7-1.8

개보다높은 수준으로 지구과

학 분야에서는 고등학교에 비해 중학교 교과서에서 시각자료의 사용빈도가더많음을말해준다

.

5

종 교과서 평균에서는 사진 유형이약

50%

로 가 장 많은 부분을 차지하였으며

,

^삽화

(39%),

^그래프

(6%),

^표

(5%)

^{의순으로나타났다}

.

^{교과서별 사진유형}

의 비율은 최저

44%

^{에서 최고}

57%

^{의 분포를 보였}

다

.

^{교과서에따라서시각자료 유형의비율이조금씩}

다르게 나타났지만 사진의 비율이가장 높았으며 그 다음이 삽화

,

^그래프

,

^{표 순서인 경향을 나타내었다}

.

또한 전체 시각자료 중에 사진과 삽화의 비율을 합

친 것이 전체의 약

89%

^{정도를 차지하였다}

.

^반면

,

그래프와 표의 경우는

10%

^{안팎으로 사진과 삽화에}

비해상대적으로 매우낮은비율을차지하였다

.

Fig. 1

^{은 각 시각자료 유형의 페이지 당 빈도수를}

교과서별로 비교한 것이다

.

^{통계적 유의미성을 판단}

하기 위해 카이제곱 검정을 실시한 결과

,

^교과서에

따른 시각자료 유형의 페이지 당 빈도가 유의미한

차이를 보이는 것으로 나타났다

(

^χ2

=25.302, df=12,

p= .013). 전체적으로는 시각자료의 유형별 빈도가 교과서에 따라서 유사한 경향을 보이지만, 통계적으 로는 교과서에 따라 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 예를 들어, T2 교과서의 경우는 삽화에 비 해 사진의 빈도가 높은 반면, T4 교과서는 사진과 삽화의 빈도가 거의 비슷한 것을 볼 수 있다.

시각자료의 기능별 빈도 분석

Table 3은 시각자료의 기능을 교과서별로 분석한 결과를 나타낸 것이다. 5종 교과서 평균에서는 시각 자료의 기능 중 예시적 기능이 42.2%로 가장 높게 나타났으며, 보충적 기능이 36.0%로 그 다음을 차지 하였다. 반면, 장식적 기능과 설명적 기능, 그리고 탐 구적 기능의 비율은 10% 이하로 낮게 나타났다.

한편, 보충적 기능의 비율이 높은 것은 7차 교육과 정에서 탐구 중심의 다양한 시도들이 있었음을 말해

주는 것으로, 탐구 활동 이외에도 읽을거리와 같은 본문 외의 부가물(accessory)이 다양하게 포함되었기 때문에 기존의 교과서와는 달리 보충적 기능의 비율 이 증가하게 된 것으로 판단된다.

장식적 기능은 교과서가 컬러로 제작되면서 7차 이전의 교과서에 비해서는 그 기능이 많이 강조된 것으로 보인다. 하지만 설명적 기능의 비율이 장식적, 예시적 기능들에 비해 상대적으로 낮은 것은 주목할 필요가 있다. 대학 교재에서는 시각자료에 대한 해석 이 캡션이나 본문에 상세하게 제공되는 경우가 많다 (Bowen and Roth, 2002). 이러한 설명적 기능은 독 자들이 시각자료를 보다 수월하게 이해하는데 도움을 줄 수 있다.

한편, 일부 교과서에서는 Fig. 2와 같이 형태는 예 시적이지만 암묵적으로 설명적 기능을 하는 경우가 있었다. 이 시각자료에 경우는 캡션을 대신하여 층상 (layered)²⁾으로 구성함으로써 실제로는 단층과 습곡에 대한 설명적 기능을 하고 있다. 이런 층상 시각자료 는 텍스트가 아닌 또 다른 시각자료를 이용하여 설 명적 기능을 하게 하는 것으로(한재영, 2006), 중학교 학생들의 수준에서 이해도를 높이기 위해 유용한 방 략이 될 수 있을 것으로 사료된다.

탐구적 기능은 탐구 활동을 통해 구현되는 것이므 로 본문이나 부가물에서 사용되는 다른 기능들에 비 해 비율이 낮을 수밖에 없다. 하지만 탐구적 기능의 필요성을 감안할 때, 그 형식이나 유형에 대한 논의 가 있어야 할 것이다. 예를 들면, Fig. 3의 (a)과 같 이 사진을 이용하여 관찰 및 추리 활동을 하게 하거 나, (d)와 같이 삽화가 활동지 형태로 제시된 것의 Table 2.

Types of inscriptions across textbooks from different publishers

Type Frequency (per page)

T1 T2 T3 T4 T5 Mean

Photograph 0.87 1.11 0.94 0.90 0.88 0.94

49% 57% 53% 44% 45% 49.6%

Illustration 0.68 0.63 0.68 0.90 0.76 0.73

39% 32% 39% 44% 39% 38.5%

Graph 0.11 0.11 0.09 0.14 0.15 0.12

6% 6% 5% 7% 8% 6.4%

Table 0.10 0.10 0.08 0.08 0.15 0.10

6% 5% 5% 4% 8% 5.6%

Sum 1.77 1.95 1.76 2.02 1.94 1.89

100% 100% 100% 100% 100% 100%

Fig. 1.

Comparison of the type of inscriptions across the textbooks.

2) 사진에 화살표나 선, 삽화 등을 덧붙이거나, 사진의 일부를 확대하여 겹쳐 놓은 경우를 통틀어 층상 시각자료로 정의한다.

적절성 여부와 또 다른 형식과 유형의 가능성이 함 께 검토되어야 할 것이다.

한편, 교과서에 따라서는 기능의 하위 영역별 비율 이 상당히 다른 것으로 나타났다. 특히 T1 교과서의 Table 3.

Functions of inscriptions across textbooks from different publishers

Function Relative portion

T1 T2 T3 T4 T5 Mean

Decorative 17.4% 4.1% 10.2% 5.1% 11.5% 9.6%

Illustrative 21.8% 55.9% 55.2% 40.5% 37.6% 42.2%

Explanatory 8.7% 0.5% 4.0% 12.3% 10.3% 7.2%

Complementary 44.9% 33.7% 28.2% 38.7% 34.6% 36.0%

Inquisitive 7.2% 5.8% 2.4% 3.5% 6.0% 5.0%

Fig. 2.

Examples of layered inscription in main text (T5) (a) fault (b) fold.

Fig. 3.

Examples of inquisitive function (a) Observing and inferring (T2) (b) Classifying (T2) (c) Interpreting (T5) (d) Work-

sheet (T4).

경우, 예시적 기능에 비해 보충적 기능의 비율이 2배 정도로 높았으며, 장식적 기능이 17.4%로 다른 교과 서에 비해 훨씬 높은 비율을 나타냈다. T2 교과서에 서는 설명적 기능의 비율이 0.5%로 매우 적게 나타 났다. 예시적 기능에서는 T2(55.9%)와 T3(55.2%)이 50% 이상의 비율을 차지하였는데, 이것은 시각자료 의 기능이 특정 기능에 편중되어 있음을 보여준다.

교과서에 따라서 설명적 기능의 비율이 매우 낮거나, 장식적 기능이 두드러진 경우가 있었지만, 전체적으 로 예시적 기능과 보충적 기능이 대부분을 차지하였 으며 나머지는 장식적 기능, 설명적 기능, 탐구적 기 능 순이었다.

Fig. 4는 각 시각자료 기능의 상대적 비율을 교과서 별로 비교한 것이다. 통계적 유의미성을 판단하기 위 해 카이제곱 검정을 실시한 결과, 교과서에 따른 시각 자료 기능의 상대적 비율이 매우 유의미한 차이를 보 이는 것으로 나타났다(χ²=206.886, df=16, p= .000).

Table 4는 5종 과학 교과서의 예시적 기능의 세부 항목의 비율을 분석한 결과를 나타낸 것이다.

세부 항목 중에서는 ‘본문 내’가 26.0%로 가장 많 았으며³⁾, ‘탐구활동의 과정(Fig. 5)’이 13.2%로 그 다 음을 차지하였다. 반면, ‘탐구 활동의 도구’는 0.9%

로 매우 적게 나타났는데, 이것은 탐구 활동을 안내 함에 있어 Fig. 6과 같은 사진이나 삽화와 같은 시각 자료의 활용이 거의 이루어지고 있지 않음을 의미한 다. 질문의 예의 경우도 2.1%로 낮게 나타났는데, 이 것은 질문에서 주로 문제 해결에 필요한 자료를 제 시하는 경우가 많고 시각자료가 없는 경우도 있어서 낮은 비율을 나타낸 것으로 판단된다.

한편, Fig. 7에서와 같이 교과서 별로 예시적 기능 의 세부 항목의 비율이 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다. 교과서별 차이의 통계적 유의성을 판단하 기 위해 카이제곱 검정을 실시한 결과, 교과서에 따 른 예시적 기능 세부 항목의 상대적 비율이 매우 유 의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(χ²=74.653, df=

Fig. 4.

Comparison of the function of inscriptions across the textbooks.

Table 4.

Analysis of illustrative function in detail across textbooks

T1 T2 T3 T4 T5 Mean

In main text 7.2% 34.6% 36.7% 24.3% 27.3% 26.0%

Example (Q) 1.0% 4.1% 1.9% 2.3% 1.0% 2.1%

Procedure (A) 10.9% 16.5% 15.8% 13.4% 9.3% 13.2%

Apparatus (A) 2.7% 0.7% 0.8% 0.5% 0.0% 0.9%

Subtotal 21.8% 55.9% 55.2% 40.5% 37.6% 42.2%

Fig. 5.

An example of illustrative procedure (A).

Fig. 6.

An example of illustrative apparatus (A).

3) ‘본문 외’ 항목은 모두 보충적 기능으로 분류되었기 때문에 예시적 기능에는 없는 것으로 나타났다.

12, p= .000).

Table 5는 5종 과학 교과서의 보충적 기능의 세부 항목의 비율을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 세부 항목 중에서는 ‘탐구활동 재료’가 14.6%로 가장 많 았으며, ‘본문 외’가 9.7%로 그 다음으로 많았다. ‘탐 구활동 재료’의 비율이 높게 나타난 것은 교과서 내 용 전반에서 탐구활동 비중의 증가에 따른 것으로 볼 수 있다. 특히 지구과학 분야에서는 Fig. 8과 같 이 실험 도구보다는 실험 재료의 활용 빈도가 더 높 고, 탐구활동에 필요한 정보를 부가적으로 제공하는 역할을 하므로 보충적 기능에서 많은 비중을 차지하 게 된 것으로 생각된다. 반면, ‘탐구 활동 결과’와 ‘요 약정리’에서는 시각자료가 거의 사용되지 않은 것으 로 나타났다. Fig. 9의 경우는 ‘탐구 활동 결과’를 보 여주고 있는데, 대부분의 교과서가 과정만을 제시하 는데 비해 결과까지 사진으로 제공하고 있다. ‘탐구 활동 결과’를 시각자료로 제공하는 것이 과연 긍정적 인 효과를 가져올 수 있는가에 대해서는 별도의 논 의가 필요할 것으로 본다.

한편, Fig. 10에서와 같이 보충적 기능 또한 세부 항목의 비율에 있어 교과서 별로 상당한 차이가 있 는 것으로 나타났다. 주목할 만한 것은 T4의 경우 다른 교과서와는 달리 ‘탐구활동 재료’ 항목보다 ‘본

문 내’ 항목의 비율이 더 높다는 것이다. 또한 T1의 경우는 ‘탐구활동 재료’ 항목의 비율이 두드러지게 높게 나타났다. 이러한 교과서별 차이의 통계적 유의 성을 판단하기 위해 카이제곱 검정을 실시한 결과, 교과서에 따른 보충적 기능 세부 항목의 상대적 비 율이 매우 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다 (χ²=95.871, df=24, p= .000).

시각자료의 구조별 빈도 분석

Table 6은 시각자료의 구조를 교과서별로 분석한 결과를 나타낸 것이다. 5종 교과서 평균에서는 시각 Fig. 7.

Comparison of illustrative function in detail across

textbooks.

_{Fig. 8.}

An example of complementary material (A).

Fig. 9.

An example of complementary result (A).

Table 5.

Analysis of illustrative function in detail across textbooks

T1 T2 T3 T4 T5 Mean

In main text 7.2% 1.7% 3.8% 10.4% 4.5% 5.5%

Accessory 10.4% 9.7% 6.7% 11.3% 10.3% 9.7%

Essential (Q) 3.0% 7.3% 5.1% 7.4% 3.0% 5.2%

Material (A) 23.3% 14.8% 11.5% 9.5% 14.3% 14.6%

Result (A) 1.0% 0.2% 0.0% 0.0% 0.8% 0.4%

Summary 0.0% 0.0% 1.1% 0.0% 1.8% 0.6%

Subtotal 44.9% 33.7% 28.2% 38.7% 34.6% 36.0%

자료의 구조 중 단독이 70.8%로 압도적으로 높게 나 타났으며, 짝보다는 연속 구조의 비율이 더 높게 나 타났다. 짝 구조 중에서는 대비가 변환보다는 더 많 았으며, 연속 구조 중에서는 규모보다는 순서가 더 많은 것으로 분석되었다. Fig. 11은 시각자료의 구조 의 여러 가지 유형을 나타낸 것이다. (a)에서는 서로 의 변환인 일기도와 위성사진 자료가 짝을 이루고 있으며, (b)에서는 반대의 특징을 가진 P파와 S파가 대비되어 제시되어 있다. (c)에서는 토양의 생성 과정 이 시간 순서대로 배열되어 있으며, (d)에서는 암석 표면이 확대되어 규모 순으로 배열되어 있다.

Fig. 10.

Comparison of complementary function in detail across textbooks.

Fig. 11.

Examples of various structures (a) Pair(transform) (T2) (b) Pair (contrast) (T2) (c) Series (sequence) (T5) (d) Series (scale) (T4).

Table 6.

Structures of inscriptions across textbooks from different publishers

Structure Relative portion

T1 T2 T3 T4 T5 Mean

Single 71.0% 73.6% 66.5% 70.7% 72.4% 70.8%

Multiple Pair Transform 3.5% 1.0% 2.5% 1.6% 2.1% 2.2%

Contrast 6.4% 8.4% 8.6% 4.5% 8.0% 7.2%

Series Sequence 7.5% 6.5% 8.6% 10.4% 7.4% 8.1%

Scale 3.2% 5.5% 2.5% 4.3% 3.4% 3.8%

Others 8.4% 5.0% 11.3% 8.5% 6.6% 8.0%

한편

, Fig. 12

^{에서와같이시각자료의구조는그비}

율에 있어 교과서 별로 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다

.

^{이러한 교과서별 차이의 통계적 유의성을}

판단하기 위해카이제곱 검정을실시한결과

,

^유의미

한 차이가 있는 것으로 나타났다

(

^χ2

=33.836, df=20,

p= .027).

결론 및 제언

본 연구에서는 제

7

차 교육과정에 따른 중학교 과 학 교과서 지구과학 분야에서 사용된시각자료의 유 형

,

^{기능 및 구조에 대한 교과서별 빈도를비교분석}

하였다

.

시각자료를

4

^{가지 유형으로구분하여 분석한결과}

,

전체적으로고등학교지구과학교과서에 비해시각자 료의 활용 빈도가 더 높았으며

,

^{특히 사진과 삽화의}

비율이 그래프와 표에 비해 매우 높게 나타났다

.

이 러한 결과는 교과서에 따라 통계적으로 유의미한 차 이를 보이긴 하였지만 대부분의 교과서에서 이러한 경향을나타내고 있었다

.

^{덜추상적이고 상세한시각}

자료인 사진과삽화의 비율이 고등학교에 비해 높다 는 것은 중학생들의 이해 수준을 고려할 때 적절하 다고 판단한다

.

^{또한 사진과 삽화의 비율이 전체 시}

각자료의

89%

정도를차지하고 있고

,

앞으로도중학

교 과학 교과서 지구과학 분야에서 그 중요성이 증 대될 것이므로 사진과 삽화의 기능과 구조 변화에 따른 학생들의 이해 및 해석 능력의 차이를 규명하 는보다실제적인연구가필요할것이다

.

시각자료의 기능분석 결과

,

^{예시적기능과보충적}

기능의비율이높게 나타났으며 장식적기능

,

^설명적

기능

,

^{탐구적 기능의비율은 낮게 나타나 특정 기능}

에편중되는경향을보였다

.

예시적 기능은 주로

‘

본문 내

’

에서 사용되었는데

,

본문의 내용이나 현상을 시각적으로 보여주는 추가

(supplement)

^{에해당된다}

.

^{이러한추가는본문의일부}

로 간주되지만 경우에 따라 아닐 수도 있다

.

^오히려

본문에 대한 암묵적인 교정

(correction)

^{의 역할을 할}

수 있으므로 사용에 세심한 주의가 요구된다

.

^또한

정보의 제공 측면에서 차지하는 지면에 비해 그 역 할이 크지 않으므로 점차 설명적 또는 보충적 기능 으로 변환되는 것이 바람직 할 것이다

.

^{하지만 현행}

교과서에서 그 비율이현저히 낮은 탐구활동에서 실 험 장치나 도구를시각적으로 보여주는 예시적기능 은 보다 강화될 필요가 있을 것이다

.

^{보충적 기능은}

‘

^{탐구활동의 재료}

’

^{에서 그 비율이 가장 높았는데}

,

^이

것은 지구과학 분야의 특성이 잘 반영된 것으로 생 각된다

.

장식적 기능은 시각자료의 기능에 의한 분류에서 학생들에게 시각적인 즐거움을 줄수 있으나 본문의 내용 전개에있어서 필수적인 것은 아니므로 비율이 낮게 나타나는것은 자연스러운 결과이다

.

^하지만설

명적 기능과 탐구적 기능의 비율이 낮게 나타난 것 은중요하게생각해야할부분이다

.

설명적기능을하는시각자료는 교과서의본문에서 다루는내용이나현상에대해서시각적으로 표현하며 그 현상에 대한 설명이 본문의 내용과 함께 조화된 다

.

하지만일부 교과서에서는본문에시각자료가 참 조되지 않은 경우가다수 있었는데

,

^{이런 부분은 앞}

으로의 교과서 개발에서세심한 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다

.

^{중학교의 경우}

,

^{대학 교재나 학술}

저널에서와 같이 캡션에설명을 자세히 하여 설명적 기능을 하게 하는 것보다는 몇몇 교과서에서처럼 시 각자료를층상구조로 구성함으로써캡션을이용한설 명적 기능을 대체하는 것도 학생 수준을 감안할 때 권장할만한방법일것이다

.

한편

,

^{탐구적 기능은 학생들로 하여금 시각자료의}

활동지형태로사용함으로써기초탐구과정이나통합탐 구과정을 익히게 한다

.

^{그러므로 전통적인 형식의 문}

답형탐구활동보다는이연구에서와같이시각자료의 탐구적 기능이 명시적으로드러나도록 다양한 형태의 탐구활동으로구성하는것이바람직할것이다

.

시각자료의 구조를분석한결과

,

^{단독구조가다중}

구조에비해 압도적으로 높게 나타났다

.

^{시각 자료를}

짝으로 제시하는 것은 사물을 대비하거나 확대된 모 습을 제공하며

,

^{연속으로제시하는 것은복잡한현상}

Fig. 12.

Comparison of structure across textbooks.