석 사 학 위 논 문
제7차 교육 과정에 의한 중학교 2학년 과학 교과서의 STS 내용 분석
국 민 대 학 교 교 육 대 학 원
화 학 교 육 전 공
유 종 근
2 0 0 2
제7차 교육 과정에 의한 중학교 2학년 과학 교과서의 STS 내용 분석
지도교수
박 규 순
이 논문을 석사학위 청구 논문으로 제출함
2003 년 월 일
국 민 대 학 교 교 육 대 학 원
화 학 교 육 전 공
유 종 근
2 0 0 3
유 종 근 의
석사학위 청구논문을 인준함
2002년 월 일
심사위원장 남 궁 해
심 사 위 원 박 찬 량
심 사 위 원 박 규 순
국민대학교 교육대학원
목 차
국문초록 ··· iii
I. 서론 ··· 1
1. 연구의 필요성 및 목적 ··· 1
2. 연구 문제 ··· 2
3. 연구의 제한점 ··· 3
II. 이론적 배경 ··· 4
1. 과학교육의 변화 ··· 4
2. STS 교육 ··· 9
3. 제7차 과학과 교육과정 ··· 26
III. 연구 내용 및 방법 ··· 31
1. 연구 자료 ··· 31
2. 분석 기준 ··· 32
3. 분석 방법 ··· 35
IV. 연구 결과 및 논의 ··· 36
1. STS 내용 포함 정도 ··· 36
2. STS 구성 요소 분포 ··· 40
3. STS 주제 영역 분포 ··· 42
4. STS 활동 영역 분포 ··· 48
V. 결론 및 제언 ··· 50
1. 결론 ··· 50
2. 제언 ··· 51
참 고 문 헌 ··· 52
SUMMARY ··· 54
표 목 차
<표1> 전통적 과학교육과 STS 교육의 차이 ··· 13
<표2> STS 교육의 주제 ··· 16
<표3> STS 수업과 전통적 수업의 특징 ··· 17
<표4> STS 학습을 위한 구성주의 수업전략 ··· 18
<표5> 과학과 교육과정의 구성 ··· 29
<표6> 제7차 교육과정 과학과의 내용 ··· 30
<표7> 제7차 교육과정에 따른 중학교 2학년 과학 교과서 ··· 31
<표8> 제7차 교육과정 과학2의 STS 내용 포함정도 ··· 36
<표9> 제7차 교육과정 과학2의 영역별 STS 내용 포함정도 ··· 38
<표10> 제7차 교육과정 과학2의 STS 구성요소 분포 ··· 40
<표11> 제7차 교육과정 과학2의 STS 주제영역 분포 ··· 42
<표12> 제7차 교육과정 과학2의 교과영역별 STS 주제 영역 분포 ··· 44
<표13> 제7차 교육과정 과학2의 STS 활동영역 분포 ··· 48
그 림 목 차
<그림1> 제7차 교육과정 과학2 교과서별 STS 내용 포함정도 ··· 36<그림2> 제7차 교육과정 과학2의 교과영역별 STS 내용 포함 정도 ··· 39
<그림3> 제7차 교육과정 과학2 교과서별 STS 구성요소 분포 ··· 41
<그림4> 제7차 교육과정 과학2 STS 구성요소별 분포 ··· 41
<그림5> 전체 STS 교육 내용 중 주제영역별 분포 ··· 43
<그림6> 제7차 교육과정 과학2의 교과영역별 STS 주제 영역 분포 ··· 45
<그림7> 물리 영역에 포함된 STS 주제영역 분포 ··· 45
<그림8> 화학 영역에 포함된 STS 주제영역 분포 ··· 46
<그림9> 생물 영역에 포함된 STS 주제영역 분포 ··· 46
<그림10> 지구과학 영역에 포함된 STS 주제영역 분포 ··· 47
<그림11> 제7차 교육과정 과학2의 STS 활동영역 분포 ··· 49
국 문 초 록
현대 사회에서는 과학 기술의 영향력이 크게 증대되고 우리 생활의 모든 측면과 긴밀한 관계를 갖게 되었다. 이제 과학에 대한 지식을 갖추는 것 이상의 능력이 모든 국민에게 필요한 시대가 된 것이다. 그러므로 과학․
기술․사회(STS)의 상호 작용이 과학 교육에서 다루어야할 중요한 목표가 되었으며, 동시에 과학 교육의 한가지 방법론으로 대두되었다.
본 연구의 목적은 학생들의 과학에 대한 관심과 흥미를 높이고, 정보화 사회에서의 과학 관련 문제를 합리적으로 해결하는 능력을 배양시키는데 효과적인 STS 교육이 우리 나라 중학교 과학에 얼마만큼 포함되어 있는 지 분석하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 2002년부터 실시되고있는 제7차 교육과정 에 따른 중학교 2학년 과학 교과서에서 전체 지면 중 STS 내용의 포함정 도를 알아보고, STS 내용을 Yager(1989)가 제시한 STS 교육과정의 필수 구성요소 8개 항목, Piel(1981)이 제시한 중등학교 수준에서 STS 교육내용 에 포함해야 할 주제 영역 8개 항목 및 SATIS에서 제시한 교수-학습 활 동영역의 포함 정도를 분석하였다.
STS 교육 내용의 포함정도를 분석한 결과를 보면, 교과서 전체 쪽수에 대해 6.1%에서 9.3%로 평균 7.8%를 나타내어 다소 미흡한 실정이었다.
Yager에 따른 STS 구성요소를 분석한 결과를 보면, ‘과학의 응용성’ 65 회로 가장 많았으며, ‘지역사회와의 관련성’ 23회, ‘사회적 문제’ 17회, ‘정보 의 선택 및 이용’이 16회로 편중되어 나타났다.
Piel에 따른 교과서별 STS 주제영역을 분석한 결과는 ‘기술발달의 영향’
이 35.4%, ‘인간공학’ 24%, ‘환경문제’ 14.4%, ‘우주 개발과 국방’ 11.4% 등 으로 ‘에너지’와 ‘인구’에 대한 주제영역을 제외하면 고르게 분포되었다.
SATIS에 따른 STS 교육내용을 활동영역에 따라 분석해보면 전체 32회 중 ‘조사활동’이 17회, ‘토론’과 ‘실제활동’이 각각 4회로 편중되어 나타났고,
‘역할놀이’, ‘문제해결 및 의사결정’, ‘연구설계’, ‘사례연구’는 매우 적게 나타 났다.
I. 서 론
1. 연구의 필요성 및 목적
미국에서 1950년대 후반에 등장한 인간 중심 교육사조는 미국의 Project Synthesis, Project 2061, Scope-Sequence and Coordination Project, 국가 과학 교육 표준(National Science Education Standards) 등의 과학 교육 개 혁 운동에 반영되었다. 미국의 과학 진흥 위원회(AAAS)에서 개발한 Project 2061은 과학적 소양(Scientific Literacy)을 갖춘 시민 양성을 중요 한 과학 교육 목표로 삼았다(AAAS, 1989). 이 때 과학적 소양이란 현대 사회를 살아가기 위해 필요한 최소한의 과학에 대한 지식과 이해라고 할 수 있으며, 미국과학교사협회(NSTA, 1990)의 정의에 의하면 과학 지식의 이해와 활용, 과학-기술-사회(STS)에 대한 이해, 과학 본성에 대한 이해가 포함된다. 그리고 미국과학교사협회의 주관으로 추진된 Scope-Sequence, and Coordination Project에는 일정한 내용(Scope)을 일련의 순서 (Sequence)와 통합(Coordination)된 프로그램을 통해 가르치자는 취지가 반 영되어 있다(김찬종 외, 1999)
과학 교육의 이러한 동향은 세계 여러 나라의 과학 교육에서 나타나고 있으며, 국내의 과학 교육에도 영향을 주었다. 국내에서는 1990년대 이후에 STS 교육이 본격적으로 과학 교육 과정에 반영되어, 제6차와 제7차에 과 학-기술-사회의 상호 작용에 대한 이해와 일상 생활 문제를 과학적으로 해결하는 능력 함양이 중요한 교육 목표로 등장하였다. 과학 교육에서도 과학-기술-사회(STS)에 대한 교육을 중요시하고 있으며, 이를 기반으로 한 교수-학습 모형도 개발되어 활용되고 있다(김찬종 외, 2001).
우리가 당면하고 있는 21세기는 세계화․정보화 사회로 불리고 있으며, 세계화․정보화 사회에서 가장 필수적으로 요구되는 것은 과학 지식과 과 학 기술 소양을 가진 창의적인 사람이며, 동시에 세계 시민으로서의 협동 심과 경쟁력을 갖춘 인간의 육성이 가장 시급한 일이라고 볼 수 있다. 이
와 같은 시대적인 변화 요구를 해결하기 위해서는 새로운 과학 교육 과정 이 요구되고 있다. 그 동안 우리 나라에서 시행되어온 과학 교육이 과학적 인 지식의 전수에 편중되었던 것을 반성할 필요가 있으며, 참다운 과학의 교육을 통해 과학적인 지식의 전수에 매달리지 말고 지식을 얻는 과정과 얻은 지식이 우리 생활에 어떤 의미와 과학 하는 활동의 기쁨을 가질 수 있도록 하여야 한다. 과학의 이러한 성격을 과학 교육에 반영하기 위해서 는 새 교육 과정에서 강조하고 있는 것과 같이 과학을 과학으로만 고립시 킬 것이 아니라, 과학을 실생활과 사회․문화적인 면과 관련지어서 교육하 지 않으면 안 된다. 이러한 면에서 교과서를 과학적인 개념을 실생활의 맥 락 속에서 이해할 수 있도록 구성하여야 하며, 첨단 과학 기술 문화와 학 습 내용을 관련짓도록 해야한다(김정률 외, 2001).
교과서는 교육 과정에서 제시한 교육 목표를 달성하기 위하여 교육 내용 을 학생 수준에 맞게 선정, 조직하고 구체적으로 진술한 자료로써, 학교에 서 사용하는 여러 가지 교육자료 가운데 가장 기본적인 학습자료이다. 최 근 교과서 선정에 관련된 설문조사에서 조사 대상 89명의 교사 중 89.9%
인 79명이 교수-학습에 있어서 교과서에 의존하고 있다고 밝혔으며 학생 들도 과학 지식의 대부분을 교과서에 의존하며, 교과서 의존도도 85.4%로 높은 것으로 나타났다(김숙진, 1995). 그러므로, 교과서의 STS 내용 포함 정도를 분석하는 것은 실제 교육 현장에서 STS 교육이 어느 정도 행해지 고 있는가를 측정할 수 있는 기초자료가 될 수 있다.
따라서 본 연구에서는 제7차 교육과정에 따른 중학교 2학년 과학 교과서 의 STS 교육내용의 포함 정도를 분석해 봄으로써 실제 교육 현장에서 STS 교육이 어느 정도 실시되고 있는지를 파악하고자 한다.
이에 본 연구의 목적은 2002학년도 중학교 2학년의 7차 교육과정의 실시 와 맞추어, 제7차 교육과정에 따른 6종의 중학교 2학년 과학교과서에서의 STS 교육 내용 포함 정도를 분석함으로써, 교육과정의 개편에 따라 바뀐 교과서의 STS 교육의 비중을 알아보고, 향후 STS 교육 자료의 연구 개발 에 도움을 주고자 한다.
2. 연구 내용
본 연구에서는 제7차 교육과정에 따라 편찬된 9종의 중학교 2학년 과학 교과서 중 현재 사용하고 있는 6종을 선택하여 과학교과서에서 STS 교육 내용을 다음과 같은 분석방법을 이용하여 분석하였다.
첫째, 각 교과서에서 전체 내용 중 STS 내용이 어느 정도 포함되어 있 는가?
둘째, 각 교과서의 STS 내용 중 Yager가 제시한 STS 교육과정의 필수 구성 요소 8가지의 분포는 어떠한가?
셋째, 각 교과서의 STS 내용 중 Piel이 제시한 STS 주제 영역에 따른 분포는 어떠한가?
셋째, 각 교과서의 STS 내용 중 SATIS에 나오는 활동영역에 따른 분포 는 어떠한가?
3. 연구의 제한점
본 연구는 제7차 교육 과정에 따른 6종의 중학교 2학년 과학 교과서의 STS 내용을 분석함에 있어서 다음과 같은 제한점을 지닌다.
첫째, 제7차 교육 과정에 따라 편찬된 9종의 교과서중 임의의 6종을 선 택하여 분석했으므로 연구결과를 전체 영역으로 확대 해석하는 데는 문제 가 있을 것이다.
둘째, STS 내용 분석에 있어서 다양한 분류 기준을 모두 적용하지 못하 였다.
셋째, STS 내용 분석에 있어서 여러 범주의 STS 내용에 동시에 포함되 는 경우, 다소 연구자의 주관이 개입되었을 우려가 있다.
넷째, STS 내용 분석에 있어서 교과서의 면수와 횟수와 같은 양적인 분 석을 하였으므로 STS 내용의 질적인 면에 대한 분석은 이루어지지 않았 다.
II. 이론적 배경
1. 과학 교육의 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 STS를 모든 학생에게 적절한 과학을 위한 노력으로 표현하기도 하였다.
또한, 로이와 왁스는 ‘STS는 1%의 엘리트 학생을 과학자로 만드는 것이 아니라, 99%의 대다수 학생들을 과학과 기술적 소양을 갖추도록 교육하는 것’이라고 정의하였다. 특히, 왁스는 ‘STS는 기술 사회에 있어서 책임 있는 시민 정신을 고취시키기 위한 교육 개혁이다.’라고 정의하였다(최경희, 1996).
호프슈타인(Hofstein, 1988)은 ‘STS는 과학의 기술적, 사회적 환경 하에 서 과학 내용을 가르치는 것을 의미한다. 학생들은 자연 세계에 대한 그들 의 개인적 이해를 인간이 만든 기술 세계화 학생이 매일 경험하는 사회를 통합하려는 경향을 가진다.’고 주장하였다.
미국의 전국 과학 교사 협회(NSTA)는 1991년에 발표한 성명서에서 STS 를 인간의 경험적 맥락에서 과학을 가르치고 학습하는 것이라고 정의했다.
이와 같이 호프슈타인과 NSTA가 정의한 내용을 살펴볼 때, STS 교육이란 학생들이 기술적․사회적 환경 하에서 직접 경험할 수 있는 교육을 의미한 다고 할 수 있다.
과학 교육자들은 STS 교육의 개념을 다음과 같이 정리하고 있다(Roy
& Waks, 1985), (Hofstein, 1988), (NSTA, 1982).
․STS 교육은 과학과 기술, 그리고 사회의 상호 관련성을 강조한다.
․STS 교육은 인간의 경험적 상황에 근거한 과학 학습을 중요시한다.
․STS 교육은 과학적 소양의 함양을 중요시한다.
․STS 교육은 의사 결정과 문제 해결력을 중요시한다.
․STS 교육은 소수의 과학자나 과학 관련자뿐만 아니라 모든 사람을 위 한 과학 학습을 추구한다.
STS 교육에서는 주로 앞으로 학생들이 살아가는 과정에서 흔히 만날 수 있는 실제적 문제와 이러한 문제를 해결할 수 있는 능력을 길러주고자 하는 것이다. 즉 학생들이 지역, 사회, 국가, 세계적 수준의 과학기술 관련 문제를 인식하고, 스스로 해결방안을 모색하게 하며, 책임 있는 의사결정이 강조된다.
나. STS의 도입 배경
과학-기술-사회(STS) 교육이 과학 교육계에 접목되는 데에는 다음과 같 은 요인들이 영향을 끼친 것으로 분석되고 있다.
첫째, 학문 중심주의에 대한 반성 또는 반발이다. 학문 중심 교육 사조는 1960년대 이후 과학교육에 혁신적 변화를 가져왔으나, 과학의 학문적 속성 을 지나치게 강조하고 있어 과학 관련 직업을 선택하지 않은 학생들에 대 한 교육 과정으로 타당한가에 대한 의문이 제기되었다.
둘째, 많은 나라에서 과학 과목에 대한 학생들의 성취도가 학년이 올라 갈수록 떨어지고, 흥미도 역시 낮아지는 현상이 나타났다는 점이다. 1970년 대에 실시된 학문 중심 교육 사조에 대한 평가 작업의 결과, 학문 중심 교 육 사조는 과학과 관련된 학생의 지적, 정의적 능력을 기대한 만큼 향상시 키지 못했다는 증거가 나타났다. 따라서 이에 대처할 수 있는 혁신적 방안 이 필요하게 되었다.
셋째, 현대 사회에 있어서 과학과 기술의 역할이 날로 늘어감에 따라 과 학과 기술의 부정적 측면이 현저해졌다는 점이다. 과학적 원리 위주로 구 성되어 있는 기존 과학 교육의 체제에 이러한 사회 문제에 관련된 내용을 포함시켜야 한다는 필요성이 대두되었다.
다. STS 교육의 목적
미국 과학교사협회(NSTA, 1990)는 70년대의 학교 과학은 과학적 소양을 주제로 하였으며 80년대 이후에는 과학-기술-사회를 다룬다고 평가하며, STS 교육의 목적은 과학적 소양인(scientifically and technologically literate persons)을 양성하는 것이라고 하였다.
Project Synthesis(Harms, 1981)에서 학교 과학교육에 포함해야 할 4가 지 목적군(goal cluster)을 제시하였는데 이는 다음과 같다.
첫째, ‘개인의 요구(personal needs)’로 과학교육은 학생 개개인이 자신의 삶을 향상시키고 기술세계에 적응하기 위해 과학을 사용할 수 있도록 학생 들을 준비시켜야 한다.
둘째, ‘사회 문제(societal issues)’로 과학교육은 과학에 관련되어 있는 사 회문제를 책임 있게 해결할 수 있는 자질을 갖춘 미래의 시민을 준비할 수 있어야 한다.
셋째, ‘학문 준비(academic preparation)’로 과학교육은 과학을 학문적으 로, 직업적으로 전공하려는 학생들의 요구에 적당한 학문적 지식을 제공하 여야 한다.
넷째, ‘진로 교육 및 인식(career education/awareness)’으로 과학교육은 자연, 과학과 기술의 영역에 관련되어 있는 직업의식을 학생들에서 심어줄 수 있어야 한다.
영국의 북부 시험위원회(Northern Examining Association, NEA, 1988) 는 STS 교육의 목적에 대해서 다음과 같이 제시하고 있다.
첫째, STS 교육과정에서 나타난 공통주제와 개념을 기본으로 과학과 기 술과 사회가 서로 작용하는 실례를 탐색한다.
둘째, 문화와 도덕과 종교 및 가치에 대한 다양한 견해와 중요성을 나타 내는 논쟁을 이해하고, 각 논쟁에 대한 합리적인 반응을 체계화한다.
셋째, 문제의 통합적인 본성과 다양한 견해에 대한 인식을 바탕으로 적
절한 기술의 이용에 대한 현명한 선택을 한다.
넷째, 지구환경에 대한 관심과 흥미를 갖게 한다.
다섯째, 과학과 기술과 사회에 관련된 최근 이슈들에 관하여 관심과 흥 미를 개발하고 유지시킨다.
라. STS 교육의 특징
Yager(1988)는 STS 교육의 특징을 다음과 같이 제시하고 있다.
첫째, 지역적인 관심이나 영향을 가진 문제들을 확인한다.
둘째, 문제해결에 사용되는 정보를 찾아내기 위하여 지역자료를 이용하 는 학교를 초월한 과학수업이다.
셋째, 직업인식에 초점을 두고 학생들이 하고자 하는 경험으로서의 과학 이다. 즉, 과학과 기술에 관련된 직업의 인식을 강조한다.
넷째, 학교와 지역사회 내에서 행할 수 있는 과학연구와 문제해결 시 시 민정신에 입각한 역할을 강조한다.
다섯째, 과학과 기술은 미래에 강한 영향을 주는 주된 요인임을 설명한 다.
여섯째, 이용할 수 있는 정보를 찾는 데 있어서 학생들의 능동적으로 참 여한다.
일곱째, 학생들이 그들 자신의 문제를 해결하는데 사용할 수 있는 과학 탐구능력을 강조한다. 즉, 과학내용이 학생들이 시험을 준비하기 위한 지식 이상의 것이라는 인식을 갖는다.
여덟째, 학습과정에서 어느 정도의 자율성을 부여한다.
Yager 등(1991)은 과학 교육의 주요목표를 개념, 과정, 태도, 창의성, 적 용의 5개 영역으로 나누어 학문중심의 전통적 과학교육과 STS 중심의 과 학교육의 차이점을 다음과 같이 비교하였다.
<표1> 전통적 과학교육과 STS 교육의 차이
전통적 과학 STS 과학
개념
◦개념은 시험을 잘 보기 위해 습득하 는 정보이다.
◦개념은 교수의 결과이다.
◦학습은 주로 시험을 보기위한 것이다.
◦개념은 매우 짧은 시간 동안만 보존 된다.
◦학생은 그들에 유용한 개념을 찾 는다.
◦개념은 문제해결의 필수요건이 된다.
◦활동을 통해서 학습된다.
◦경험을 통해 배운 학생들은 적용 할 수 있다.
과정
◦과학의 과정은 과학자의 과정의 기 능이다.
◦학생은 과정을 교과에서 요구하는 대 로 실행해야 하는 것으로 생각한다.
◦학생은 교과과정에 거의 영향을 미 치지 못하므로 교사가 과정에 관심 을 가지는 것을 이해하지 못한다.
◦학생은 과학과정이 추상적이며 다 가가기 어렵고 얻을 수 없다고 생 각한다.
◦학생은 과학과정을 이용할 수 있다고 생각한다.
◦학생은 과학과정을 스스로 연마해서 더 욱 더 발전시킬 필요가 있다고 생각한다.
◦학생은 과학의 과정과 그들의 활동의 관계를 쉽게 안다.
◦학생은 과학수업에서 과정을 핵심적 으로 다루어야 한다고 생각한다.
태도
◦학년이 올라갈수록 흥미가 감소한다.
◦과학에 대한 호기심이 감소한다.
◦학생은 교사를 정보의 전달자로 생각한다.
◦학생은 과학을 배워야 할 정보로 생각한다.
◦학년이 올라갈수록 흥미는 증가한다.
◦학생은 물질세계에 대하여 더 호 기심을 갖게 된다.
◦교사를 안내자로 본다.
◦과학을 문제를 다루는 방법으로 본다.
창의성
◦교과과정과 일치하지 않는 질문은 무시되므로 학생의 질문능력이 떨 어지게 된다.
◦학생은 이상한 질문을 거의 하지 않는다.
◦특정상황의 가능한 원인과 가능한 결과를 찾는데 효율적이지 못하다.
◦학생은 독창적인 생각을 거의 가 지지 않는다.
◦학생이 많은 질문을 하고 그 질문 을 활동과 자료개발에 이용한다.
◦학생은 그들 자신의 흥미를 돋굴 수 있는 독창적인 질문을 자주 한다.
◦관찰과 활동의 가능한 원인과 결 과를 제안하는데 능숙하다.
◦학생은 생각을 활발하게 한다.
적용
◦학생은 과학시간에 배운 내용의 가치를 알지 못하고 생활에 이용할 수 없다.
◦과학수업이 현재의 사회문제를 해결 하는데 아무 쓸모가 없다.
◦학생은 배운 정보를 암기한다.
◦학생은 배운 과학을 현재의 과학기 술과 관련시키지 못한다.
◦학생은 과학 수업내용을 일상생활과 연결시킬 수 있다.
◦학생은 사회적 문제를 해결하는 데 에 열중하게 된다.
◦학생은 문제해결을 위해 정보를 찾 는다.
◦학생은 현재의 과학기술의 발전에 열 중하게 되고, 그것을 통해서 과학 개 념의 중요성과 관련성을 알게 된다.
마. STS 교육 프로그램의 영역별 특징(Ost, 1985)
STS 교육 프로그램의 영역별 특징 중 목적 영역의 특징은 다음과 같다.
첫째, 학생들에게 과학과 기술을 비교하고 대조할 수 있는 기회와 기술이 새 로운 지식과 기존세력에 어떻게 기여하는가에 대하여 평가할 수 있는 기회를 제공한다.
둘째, 과거와 현재의 과학과 기술의 급격한 변화가 사회와 경제성장과 정치적 과정에 영향을 끼쳤음을 예시한다.
셋째, 사회에 대한 과학과 기술의 관계에 대한 총체적 전망을 국가 및 우주 생태학에 대한 영향의 지적과 함께 제공한다.
교육과정 영역의 특징은 다음과 같다.
첫째, 학생과 그들의 가족, 그리고 지역사회의 생활과 관련된 넓은 의미 의 주제를 강조하는 논제를 포함한다.
둘째, 우리가 어떻게 알게 되었으며, 실제로 할 수 있는 것은 무엇인가에 관하여 자문하면서 STS 지식이 얻어지는 실제의 과정과 산출에 초점을 둔다.
셋째, 의사결정에 대한 전략을 소개하고 실제문제에 대한 결정을 위하여 그 전략을 사용한다.
넷째, 글을 읽거나 면담을 통하여 정보를 모으는 기회를 갖고 이러한 일
들을 보고서로 작성함으로써 정보를 알리는 기회를 갖는다.
교수 영역의 특징은 다음과 같다.
첫째, 동료와 성인과 전문가들의 사고와 논리유형에 대한 진정한 이해를 돕기 위하여 교수전략을 다르게 도입한다.
둘째, 논쟁의 타당성을 시험하는 능력을 배양하고 그럴듯하게 보이지만 잘못된 결론에 이르게 할 수 있는 과학적 논리의 실례를 탐색한다.
셋째, 특정한 사건들의 자료에 관련된 감정과 가치를 탐구할 수 있도록 학생들을 격려한다.
넷째, 견학, 초청강연, 대중매체로부터의 정보, 시청각 자료, 사례연구, 토 론, 역할놀이, 모의실험 등을 잘 활용한다.
평가 영역의 특징은 다음과 같다.
첫째, 분석력과 논리력을 평가하기 위하여 비전통적인 방법을 선호한다.
예를 들면, 학생들에게 친숙하지 않은 STS 문제를 분석하게 하거나, 친숙 한 것으로 바꾸기 위한 방안을 제안해 본다.
둘째, STS 문제와 해결책에 대한 인식과 이해를 향상시키기 위한 방안 을 개발한다.
셋째, 교수와 교육과정의 향상을 위하여 학생들의 논리 면에서의 취약점 과 이해 면에서의 차이를 감정하기 위한 평가도구를 사용한다.
바. STS 교육의 주제
STS 교육의 내용은 학생과 교사가 만드는 문제와 실제 이슈와 관심에 대 한 조사에서 유도된다. Project Synthesis는 학생들이 탐구하여야 하는 이슈 의 예로 8가지를 제시하였다. 1985년 인도에서 열린 과학, 기술교육과 미래 의 인간(Science and Technology Education and Future Human)에 대한 국 제 모임에서 간학문적 주제로 8가지 이슈를 제시하였다. 과학자와 공학자를 대상으로 한 설문조사에 기초하여 Bybee는 표에 제시된 것과 같은 순서로 중요한 주제를 제시하였다.
<표2> STS 교육의 주제
Project Synthesis 인도에서 열린 국제 모임 Bybee
◦ 에너지
◦ 인구
◦ 인간 공학
◦ 환경의 질
◦ 천연자원의 사용
◦ 국가 방위와 우주
◦ 과학 사회
◦ 기술 발달의 효과
◦ 건강
◦ 식량과 농업
◦ 에너지원
◦ 토지, 물, 광물 자원의 사용
◦ 환경
◦ 공업과 기술
◦ 정보 전달과 기술
◦ 윤리와 사회적 책임
◦ 인구 증가
◦ 수자원 기술
◦ 기아와 식량 자원
◦ 공기의 질과 대기
◦ 수자원
◦ 토지의 사용
◦ 에너지 부족
◦ 유해한 물질
◦ 건강과 질병
◦ 동식물의 소멸
◦ 광물 자원 ◦ 핵발전
사. STS 수업의 특징
STS 수업은 전통적 수업 방식과 비교하여 몇 가지 측면에서 특징적인 면을 지니고 있다. 예거(Yager)에 따르면 전통적 수업의 특징은 학생들의 입장에서 볼 때, 교사와 교과서에 의해 제공된 과학 정보에 초점을 둔 수 동적 학습을 하게 되고, 교사들은 교과서에 기초하여 과학 현상을 주로 설 명함으로써 학생들의 이해에 중점을 두지만, 교실이나 실험실 상황과 관련 없는 정보의 이용에는 거의 관심을 두지 않는다. 따라서 전통적 수업에서 는 주로 강의, 시범 수업, 질문법, 실험실 활동을 위주로 수업이 진행되게 된다(Yager & Tamir, 1993).
이에 비해 STS 수업에서는 학생들이 문제 해결에 사용할 수 있는 정보 를 찾는 활동에 능동적으로 참여하여, 교사들은 학생들의 활동을 격려하고, 학생 개개인에 대한 과학과 기술의 영향에 관심을 가지고 그들이 미래에 선택할 직업이나 시민으로서의 책임감에 대한 인식을 강조한다. 따라서 토 론, 역할 놀이, 문제 해결법, 조사 활동, 현장 실습, 연수 설계, 협동 학습 및 컴퓨터를 이용한 모의 수업 등 전통적 수업보다는 매우 다양한 형태의
수업이 진행되는 것이 보통이다. 특히, 실제 활동이나 구조화된 토론, 자료 분석, 문제 해결 및 의사 결정 등의 수업 방식에 많이 이용될 수 있다.
<표3> STS 수업과 전통적 수업의 특징
STS 수업 전통적 수업
․학생 중심
․개인화, 개별화, 학생들의 다양성을 인식
․자료의 다양한 이용
․문제와 논쟁에 대한 협동적인 학습
․학생은 수업에 능동적으로 참여한다
․교사는 학생의 경험에 의지하며, 학생 의 경험으로부터 최선의 학습을 한다 는 태도를 취한다
․교사는 수업을 문제와 현재의 논쟁에 관련지어 계획한다
․교사 중심
․평균정도의 학생들에게 맞추는 수업
․교과서에 의해 지시됨
․실험실에서 주로 그룹학습
․학생은 수업을 받는 것으로 본다
․교사는 학생이 경험에 의지하지 않으 며, 정보를 얻는데 보다 쉽게 조직화 되어 제공된 것에 의해 더 효율적으로 학습한다고 여긴다
․교사는 수업을 교육과정 안내서와 교 과서에 기술된 것에서 계획함
아. STS 학습 모형의 단계
1983년 Iowa 주에서 개발된 교사 연수 프로그램인 Iowa Chautauqua Program은 초등학교 4학년부터 중학교 3학년까지를 가르치는 교사들을 대 상으로 하고 있다. 이 프로그램에서 제시하는 수업 절차는 문제로의 초대, 탐색, 설명 및 해결 방안의 제시, 실행의 4단계를 거치며, 각 단계마다 과 학과 기술에서의 접근이 제시되어 있다. STS 수업 모형에 있어서 각 단계 별로 구체적 행동 내용을 자세히 제시하면 아래와 같다.
⑴ 문제로의 초대
이 단계에서는 호기심 촉발을 위해 주변 환경을 관찰하여 의문을 제기하 게 된다. 이러한 의문에 대하여 가능한 많은 반응을 고려하여, 예기치 않은
현상에 대해서도 기록을 남겨둔다.
⑵ 탐색
이 단계에서는 구체적인 문제 해결에 필요한 여러 전략을 수행하는 단계 로서, 대안에 대한 토의, 정보 검토, 현상 관찰, 모형 설계, 자료 수입 및 조 직, 문제 해결 전략 채택, 해결책 토의, 조사 기준 설정 등 다양한 전략이 수행될 수 있다.
⑶ 설명 및 해결 방안 제시
이 단계에서는 모델 구축 및 설명, 해결 방안 검토 및 평가, 결론의 도 출, 해결책을 기존의 지식과 통합 등의 행동이 이루어진다.
⑷ 실행
이 단계에서는 지식과 기술의 응용과 이전을 꾀하게 되며, 정보 및 아이 디어를 교환하고, 제품 개발과 아이디어의 향상을 촉진하며, 사회 지도층에 접근하여 바람직한 행동과 진로를 권유하는 등 행동이 이루어지게 된다.
자. STS 학습을 위한 구성주의 수업전략
예거는 효과적인 STS수업을 위해서 학생 중심인 구성주의 학습모형 (CLM ; Constructivist Learning Model)을 이용해야 한다고 주장하면서, 과학교육진흥센터(NCISE ; National Center Improving Science Education) 연구자들이 사용하는 구성주의 수업전략을 <표 >와 같이 제시하였다. 여 기에는 STS학습모형의 각 단계에서 이루어지는 과정이 상세화되어 있다.
<표4> STS 학습을 위한 구성주의 수업전략
단 계 수 업 전 략
문제로의 초대
․호기심을 위해 주변 환경을 관찰한다
․의문을 제기한다
․질문에 대한 가능한 많은 반응들을 고려한다
․예기치 않은 현상을 기록한다
․학생들의 지각의 다양성을 확인한다
탐 색
․중심이 되는 역할에 참여한다
․가능한 대안들을 토의한다
․정보를 살핀다
․자료로 실험한다
․구체적인 현상을 관찰한다
․모형을 설계한다
․자료를 수집하고 조직한다
․문제해결 전략을 채택한다
․적절한 자원을 선택한다
․다른 사람과 해결책을 토의한다
․실험을 설계하고 수행한다
․선택을 평가한다
․토의에 참여한다
․결론을 확인한다
․조사의 척도를 정의한다
․자료를 분석한다
설명 및 해결방안의 제시
․정보와 관념을 의사 전달한다
․한 모델을 만들거나 설명한다
․새로운 설명을 구성한다
․해결책을 검토하고 토의한다
․동료의 평가를 이용한다
․선다형 답-해결을 수집한다
․적절한 결론을 맺는다
․이미 존재한 지식과 경험에 해결책을 통합한다
실 행
․의사 결정
․지식 및 기능을 응용한다
․지식 및 기능을 전달한다
․정보와 생각을 교환한다
․새로운 의문점을 질문한다
․결과를 발달시키거나 생각을 촉진한다
․모델과 생각을 이용하여 다른 사람들의 토의를 수용 한다
차. 대표적인 STS Program
⑴ SATIS(Science And Technology In Society)
1960년대 이후 과학 교육에 큰 영향을 미쳤던 학문중심 교육과정이 학생 들에게 너무 어렵고 과학자 중심적이라는 비판이 높아지자, 1980년대에 모 든 이를 위한 과학(science for all) 교육과 STS적 접근을 통한 과학교육에 대한 관심이 고조되었다. 이에 따라, 영국에서도 새로운 교육과정을 시행하 기 위하여 과학 지식의 응용과 과학․기술․사회의 상호작용에 초점을 맞 추는 새로운 교재 개발이 활발히 시도되었다.
이러한 노력의 일환으로 개발된 SATIS는 실생활 소재를 선택함으로써 학생들에게 과학의 유용성을 인식시키고 과학과 기술이 사회나 자연 환경 에 미치는 영향을 이해시켜, 과학과 관련된 문제에 대해 가치 판단을 내릴 수 있도록 만든 교재이다. 즉, 이제까지 소수의 전문 과학자 집단을 양성하 기 위한 학문 중심 교육 과정에서 파생된 여러 가지 환경 문제나 과학 기 술과 관련된 제반 문제를 처리할 수 있도록 개발한 것이다.
1984년 14세에서 16세용인 'SATIS 14-16'의 개발을 시작으로 1990년에 총 12권의 발행이 끝났으며, 1987년부터 1992년까지 16에서 19세용 'SATIS 16-19' 4권을 발행했다. 마지막으로, 1989년에는 8∼14세용 프로그 램인 'SATIS 8-14'가 개발되기 시작하여 1992년에 10권이 마무리되었다.
SATIS의 목표는 과학이 실험실에만 국한되는 것이 아니라 인간적인 측 면이 있으며, 우리 주변 세계의 많은 측면 속에 존재한다는 것을 인식시키 는 것이다. 이것을 포함한 SATIS의 전체적인 목표는 구체적으로 다음과 같다.
․과학은 교실이나 실험실에 한정된 것이 아니라, 지역 사회 더 나아가 전 세계적으로 확장될 수 있다는 사실을 인식시킨다.
․과학과 기술과 사회의 상호 작용에 관심을 갖게 한다.
․과학과 기술의 발전이 사회와 환경에 이로운 영향 뿐 아니라 해로운 영 향도 미칠 수 있다는 사실을 인식시킨다.
․천연 자원의 한계와 적절한 이용의 필요성을 인식시킨다.
․과학은 하나의 독립된 영역이 아니라 경제, 사회, 문화, 역사 등 다른 학문 분야와 관련을 맺고 상호작용 한다는 사실을 인식시킨다.
․과학은 인간적인 측면을 지니고 있음을 인식시킨다.
․실생활에서의 결정이 종종 갈등이나 적절하지 못한 정보에 기초한 것일 수 있으며, 결정에는 서로 타협하는 과정이 있고 모든 결정이 항상 올 바른 것은 아님을 보여준다.
․학생들이 사실을 근거로 논쟁하고, 다른 사람의 논쟁을 경청하고 판단 하도록 돕는다.
․읽기, 이해하기, 자료의 수집과 분석, 정보의 재생, 문제 해결, 의사 소 통하는 기술을 연습시킨다.
⑵ Chemistry: The Salters' Approach
1980년대 들어 모든 사람을 위한 과학교육의 필요성에 대한 각성과 함께 STS적 접근을 이용한 과학교육에 대한 관심이 고조되기 시작하였다. 이러 한 맥락에서 영국에서는 성취해야 할 단계적 목표를 설정하고, 국가 교육 과정에 부합하는 과학교육을 수행하기 위해 과학 지식의 응용과 과학․기 술․사회의 상호작용에 초점을 맞추는 새로운 교재 개발이 시도되었다. 특 히, 현대 사회에서 과학기술 습득의 중요성이 증대됨에 따라 진로 결정에 결정적인 역할을 하는 중등 과학교육과정에 STS적 요소를 접목시키는 방 안이 탐색되었고 이러한 배경 아래 York 대학의 과학교육 팀에 의해 이 프로그램이 개발되었다.
Salters' 프로그램은 현재의 화학교육 과정을 각색하거나 부분적으로 수 정한 것이라기보다는 완전히 새로운 교육과정을 개발하는 시도였다.
Salters' 프로그램은 화학적인 사실과 원리에서 출발하는 것이 아니라 학생 들에게 친숙한 일상적인 경험에서 출발하는 방식, 즉 '응용에서 출발하는 접근법'을 기본으로 한다.
지금까지 개발된 Salters' 프로그램으로는 11∼14세 학생을 위한 Science Focus: The Salters' Approach, 14∼16세 학생을 위한 Science: The Salters' Approach, 13∼16세 학생을 위한 Chemistry: The Salters' Approach, 그리고 17세 학생을 대상으로 하는 Salters' A Level Chemistry가 있다.
영국의 국가 과학교육과정은 일반 시민 교육을 중요시하며 학생들이 지 식과 과정 기술을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추는 것을 목 표로 한다. 이 교육과정을 바탕으로 개발된 Salters' 프로그램은 친숙한 맥 락 속에 있는 과학이라고 할 수 있다. 즉, 학생들이 친숙한 자료와 경험에 서 중요한 과학 개념을 이끌어내고, 이를 통해 사회적인 문제를 분석할 수 있는 능력을 기르는 것이 이 프로그램의 목표이다.
⑶ PLT (Project Learning Tree)
PLT는 1970년대 처음 도입된 환경교육 프로그램으로 비판적 사고력을 개발하는데 초점을 두고 있다. PLT는 나무뿐만 아니라 토양, 대기, 수질 등 전체 환경을 지역적, 국가적, 지구적 차원에서 다루고 이를 현실 상황에 적용시켜 실제적이고 간 학문적인 활동을 통해 학습자가 환경 이슈를 탐구 하고 책임 있는 결정을 내리도록 해 준다. 또한 상반되는 주장이 있는 환 경 이슈에 대하여 찬성-반대의 입장을 취하도록 하는 것이 아니라 환경 이슈에 대해 생각하는 방법을 배우도록 도와준다.
1990년부터 수년에 걸쳐 PLT에서는 초․중등 학생들을 위한 새로운 주 제와 접근 방법이 개발되었고, 막대한 자본과 인력의 동원한 사전 검사, 현 장 검사, 평가 등이 이루어졌다. 현재 PLT는 미국의 50개 주와 캐나다, 일 본, 멕시코, 스웨덴, 핀란드, 브라질 등의 실제 수업에서 활용되고 있으며 최고의 환경교육 프로그램으로 인식되고 있다.
․학생들이 환경 이슈에 대해 인식하고, 이해하고, 관련 기술을 익히고 책 임(commitment)을 지도록 한다.
․학생들이 환경 문제 해결에 과학적 과정과 고차원적 사고 기술을 적용 하도록 한다.
․학생들이 환경 이슈에 대한 다양한 관점을 알고 수용(tolerance)하며, 정보의 분석과 평가에 근거하여 태도와 행동을 취하도록 돕는다.
․학생들이 환경 문제와 이슈를 해결하기 위해 창의적이고 유연하게 생각 하도록 격려한다.
․학생들이 책임 있고, 생산적이고, 참여적인 사회 구성원이 되도록 고무 하고 권한을 부여한다.
⑷ ChemCom(Chemistry in the Community)
ChemCom(Chemistry in the Community)은 제목에서 알 수 있듯이 STS(과학-기술-사회) 철학에 기반을 두고 있으며, 앞으로 과학자가 되기 위한 학생을 위한 교재라기보다는 기술 사회에서 건전한 시민이 되는데 필 요한 과학적 소양을 기르고자 하는 학생에게 적합한 고등학교 화학 교재이 다.
이 교재는 미국과학재단(National Science Foundation)의 지원을 받아 미 국화학회의 주도하에 개발되었다. 1980년도에 개발이 시작되어, 1980년대 중반에 현장 적용을 거쳐 내용 수정이 된 후, 1988년에 백만 명 이상의 고
등학교 학생들이 이 교재를 사용한 것으로 알려져 있다. 새로이 개정된 3 판에는 이제까지의 내용에 몇 가지 주제를 더 보완하고, 화학과 직업에 대 한 내용이 새로이 추가되었으며, 대학의 교육 전문가, 과학자와 사회 과학 전문가들이 팀을 이루어 교재를 개발하였다.
ChemCom은 다음과 같은 면을 염두에 두고 개발되었다. ① 화학이 학생 들의 개인적인 삶과 직업적인 삶에서 중요한 역할을 수행함을 인식시키고,
② 화학 지식을 사용하여 과학과 기술이 관련된 문제들에 대해 생각하고 논리적인 결론을 이끌어낼 수 있도록 하며, ③ 과학과 기술의 영향력과 한 계에 대해 장기적인 안목을 갖도록 하는 것이다.
ChemCom은 화학이 사회에 끼치는 영향을 강조함으로써 학생들의 과학 적 자질을 향상시키는데 주목적을 두고 있다. 동시에 학생들에게 화학은 개인의 생활 및 직업 세계에서 중요한 역할을 한다는 점과 과학과 기술의 잠재적 능력 및 한계성에 대한 인식을 하게 하며, 화학 지식을 사용하여 과학과 기술을 포함하는 문제들에 대하여 현명한 의사 결정을 내리는데 도 움을 줄 수 있도록 구성되어 있다.
ChemCom은 학생들로 하여금 사회적 맥락 속에서 화학을 바라보게 함 으로써 과학적 문해(science literacy)를 키우려는 시도에서 출발하였다. 또 한, 과학 기술 사회에서 과학자를 양성하는 것이 아니라 민주적 시민을 육 성하는 데 그 목적을 두고 있다. 따라서, ChemCom의 내용은 직접적인 화 학 개념보다는 화학을 포함하고 있는 주변 사회적 이슈들로 구성되어 있 다.
⑸ SciencePlus Technology and Society
오늘날 과학은 우리 삶의 모든 영역에서 영향력을 넓혀 가고 있다. 이에 따라 과학교육도 지식의 단순한 기억보다는 이해력, 정보 처리 능력, 대인
관계 기술의 발달을 더 강조하고 있다. 이런 배경 하에 캐나다에서는 재미 있는 과학 학습을 목적으로 한 ASCP(Atlantic Science Curriculum Project)가 진행되었다. ASCP는 교사들의 현장 경험을 바탕으로 12년 간 수 천명의 중학생들에게 실시되었다. 이 과정에서 교사들은 과학교육에 대 한 서로의 의견을 교환하고 조직화하였다.
100명 이상의 교사들이 각 단원별로 교사용 지침서와 활동지로 구성된 학습 자료를 제작했다. 수 천명의 학생들에게 이 자료들을 시범적으로 시 행한 후, 그 결과를 바탕으로 교수 내용을 수정하고 구체화하였다. 이 같은 과정을 통하여 ASCP가 과학 교육의 새로운 접근법임이 증명되었고, 이에 기초한 교재가 바로 SciencePlus이다.
SciencePlus의 일차적인 목적은 기본적인 과학 개념(idea)의 이해와 과학 적 사고 능력의 발달이다. SciencePlus는 학생들이 스스로 질문하고 발견 하는 활동을 근간으로 하고 있다. 전체 활동의 30%정도는 실험으로 구성 되어 있고, 나머지는 그림 자료나 모의실험, 퍼즐, 그래프와 표의 해석, 사 진 등을 이용하는 방식으로 구성되어 있다. 또한, SciencePlus는 개개인이 직접 과학적이고 기술적인 활동을 해보는 것을 목표로 하고 있다. 학생들 은 SciencePlus의 자연적, 역사적, 기술적 예를 통해 실제로 과학이 사회 문제 해결에 얼마나 유용하게 적용되는지 알아봄으로써 과학을 올바로 학 습할 수 있다.
요약하면, SciencePlus의 목적은 우리의 삶에서 과학이 얼마나 중요한지 를 발견하는 것과 세계를 좀 더 나은 방향으로 변화시키기 위해 과학을 사 용하는 방법을 배우는 것이라고 할 수 있다.
3. 제7차 교육과정
가. 제7차 교육과정 개정의 배경
과학과 교육과정은 학교에서 전개되고 실현될 과학 교육의 나아갈 바를 나타낸다. 1945년 이후 우리 나라의 교육과정은 6차례나 개정되었다.
해방 후에는 각 교과별로 가르칠 주제를 열거하는 교수 요목(1946∼
1954)이 사용되었으나, 제1차 교육 과정의 시기(1954∼1963)에서는 우리 실 정에 알맞은 교육 과정의 체제와 기틀이 마련되었다.
제2차 교육 과정의 시기(1963∼1973)는 국가의 과학 기술 발전을 도모하 는 방안으로서 과학 교육을 강화할 필요성에 따라 과학의 기초적인 중요 내용을 정선하여 지도한 시기였다.
제3차 교육 과정의 시기(1973∼1981)는 미국의 과학 교육 개혁 사상에 크게 영향을 받아 학문 중심 또는 탐구 중심의 과학 교육 이념이 크게 부 각된 시기로 이러한 과학 교육 이념이 우리 나라의 과학 교육에 큰 영향을 끼쳤던 시기였다. 각급 학교의 과학 내용은 학년별 단원 수는 줄어들었지 만 학습량이 증가되었고, 학습내용의 수준도 높아졌다.
제4차 교육 과정의 시기(1981∼1987)는 학문 중심 교육과정의 영향을 많 이 받았다. 교육 내용을 지식의 학문성뿐만 아니라 유용성 면에서도 적합 하도록 정선하고 그 수준을 적정하게 할 필요성이 있었다. 그러나 지나친 학문 중심의 교육 사조는 내용이 어렵고, 학습자에게 학습 부담이 많으며, 일상생활과 거리가 있어 과학자가 될 몇 사람을 위한 과학 교육이라는 비 판을 받았다.
제5차 교육 과정의 시기(1987∼1992)는 1980년대 초에 미국에서 일기 시 작한 과학-기술-사회(STS)의 상호 관련 내용을 과학 교육에 반영하자는 움직임에도 영향을 받아 교육 현장에서의 현실적인 문제와 사회적 필요성, 즉 경제적인 발전, 민주화의 정착, 정보 사회의 도래, 국제 경쟁력 및 교류 의 증대 등에 따라 개정이 이루어졌다.
제6차 교육 과정의 시기(1992∼1997)는 시대적 변화에 대처하고 문제를
해결할 수 있는 능력을 기르며, 생활인으로서 필요한 과학적 탐구 활동을 통하여 과학의 기본 개념의 이해, 과학적 사고력의 신장, 그리고 자기의 생 각과 타인의 견해를 비교하여 바르게 판단하고 옳은 것을 받아들이려는 긍 정적인 태도를 길러 주는데 역점을 두었다.
제6차 교육 과정의 적용 단계에서 ‘교육과정 2000’이라 명명된 제7차 교 육 과정의 개정은 1995.5.31. 대통령 자문 기관인 교육 개혁 위원회에서 ‘세 계화․정보화 시대를 주도하는 신교육 체제 수립을 위한 교육 개혁 방안’
에 의하여 공식적으로 제기되었다. 교육 과정에 대한 충분한 평가가 미흡 한 실정에서 제7차 교육 과정의 개정이 구체화되었다.
21세기 사회는 정보화․세계화로 특징되며 이에 대비한 교육은 단순 기 능인의 양성보다는 자기 주도적으로 가치를 창조할 수 있는 인간을 형성하 는 데 목표를 두어야 한다. 이와 같은 시대적 요청에 따라 제7차 교육 과 정의 기본 입장은 제6차 교육 과정의 교육 개혁적인 측면의 기본 철학을 계승하고 2000년의 사회적, 문화사적 변화의 의미를 학교 교육 과정에 살 리고자 하였다.
제7차 교육 과정의 가장 큰 특징은 국민 공통 기본 교육 과정과 수준별 교육 과정의 시행 방법이라고 할 수 있다.
중학교 과학과 개정의 중점 사항을 다음과 같이 네 가지 항목으로 요약 할 수 있다.
첫째, 학교급 간의 연계성 있는 교육 과정을 개발하였다. 국민 공통 기본 교육 과정의 정신을 살려서 초등학교 3학년에서 고등학교 1학년(10학년)까 지 연계성 있는 교육 과정을 개발하였다.
둘째, 교육 과정 내용을 축소하고, 학습 주제의 수를 늘렸다.
셋째, 심화 교육 과정을 개발하였다. 심화 과정은 기본 과정의 성취도가 높은 학생들을 대상으로 하며, 보충 과정은 기본 과정을 성공적으로 이수 하지 못한 학생들에게 제공되는 교육 과정이다.
넷째, 종합적인 탐구 학습 활동을 강조하였다. 새 교육 과정에서는 탐구 를 탐구 과정과 탐구 활동으로 구분하고, 탐구 과정은 기초 탐구와 고차원
적인 통합 탐구로 나누어 제시하였다. 그리고 탐구 활동은 토의, 실험, 조 사, 견학, 과제 연구 등을 포함시켜 다양하고 적절한 탐구 학습 활동이 이 루어지도록 하였다(교육부, 1999).
나. 제7차 교육과정의 성격
제7차 교육과정에서 과학 교과와 관련된 가장 중요한 특징은 국민 공통 기본 교육과정에서의 심화․보충형 수준별 교육과정과 고등학교 2, 3학년 에서의 선택중심 교육과정의 도입이다. 더불어 교과의 명칭도 초등학교 ‘자 연’, 중학교 ‘과학’, 고등학교의 ‘공통과학’을 국민 공통 기본 교육 과정 도 입에 발맞추어 모두 ‘과학’으로 통일하였다.
국민 공통 기본 교육과정의 과학은 3학년부터 10학년까지의 학생을 대상 으로 하며, 국민의 기본적인 과학적 소양을 기르기 위하여 자연을 과학적 으로 탐구하는 능력과 과학의 기본 개념을 습득하고, 창의적인 사고력과 합리적인 판단력을 기르게 하며, 일상 생활에서 일어나는 문제를 과학적인 방법으로 해결하려는 태도와 능력을 기르는 교과이다.
과학과 학습에서 다룰 내용은 주로 과학 지식과 과학적 탐구 과정이며, 과학이 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향까지도 대상이 된다. 과 학과 학습지도에서는 단편적인 지식의 전달보다는 기본 개념을 유기적이고 통합적으로 이해하도록 하며, 아울러 개방적, 창의성, 증거 존중 및 협동심 을 기르는 데에도 주안점을 둔다.
국민 공통 기본 교육과정으로서의 과학과 교육과정의 내용 구성은 저학 년(3∼5학년), 중학년(6∼7학년), 고학년(8∼10학년)의 3단계로 구분하여, 학 교 급간, 학년간의 학습 내용이 중복되거나 수준의 격차가 없도록 하고, 연 계성이 유지되도록 조정하였다.
내용은 지식영역을 에너지, 물질, 생명, 지구 영역으로 나누고, 탐구영역 을 탐구과정과 탐구활동으로 구성하였다.
학생 발달 단계에 적합하도록 저학년에서 고학년으로 갈수록 ‘다수의 작 은 주제 학습’에서 ‘소수의 큰 영역 학습’으로, ‘현상 중심의 기초 주제 학
습’에서 ‘개념 중심의 통합 탐구 과정 학습’이 이루어지도록 배열하였다. 그 리고, 학생의 능력에 따라 자기 주도적 개별화 학습이 가능하도록 각 단원 마다 기본 과정과 심화 보충 학습 내용을 제시하여 심화․보충형 수준별 교육과정이 이루어지게 하였다.
<표5> 과학과 교육과정의 구성
3∼5학년 6∼7학년 8∼10학년
단원의 성격 현상 중심 현상 및 개념 중심 개념 중심
단원의 크기 6차시/단원 8차시/단원 17차시/단원
단원의 수 16 12 8(6)
주당 수업 시수 3시간 3시간 4시간(3시간)
* ( )는 10학년에 해당함.
다. 과학과의 목표
과학과의 총괄 목표는 자연 현상과 사물에 대하여 흥미와 호기심을 가지 고, 과학의 지식 체계를 이해하며, 탐구 방법을 습득하여 올바른 자연관을 가지게 하는 것이다.
이러한 총괄 목표에 도달하기 위한 세부 목표를 인지적 측면, 탐구 과정 측면, 정의적 측면, 과학․기술․사회의 관계로 나타내면 다음과 같다 첫째, 인지적 측면에 따른 과학 교육의 목표는 자연의 탐구를 통하여 과 학의 기본 개념을 이해하고, 실생활에 이를 활용한다.
둘째, 탐구 과정 측면에서는 자연을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 실생활에 이를 활용한다.
셋째, 정의적 측면에서는 학생들이 자연 현상과 과학 학습에 흥미와 호 기심을 가지고, 실생활의 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.
넷째, 과학․기술․사회(STS)와의 관계 측면에서 과학이 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 바르게 인식한다.
일상생활 속에서 과학을 발견하고 사회 현상과 과학을 연관지을 수 있으
