1. 왜 시각장애학생에게 과학교육인가?

과학은 인간이 자연의 세계를 알고자 하는 마음과 필요로부터 머리와 손이 어울리는 활동으로 창의성과 실증성을 바탕으로 계속 탐구하는 사회문화적 과정이라 하겠다. 현대 사회에서 과학은 어느 분야와도 관계가 깊어졌다. 이러한 과학의 교육은 물질세계와의 접촉으로 시작되기 때문에 실제로 기초 교육의 시작이 될 수 있으며 인간발달에 바탕이 됨으로 자아실현에 공헌하고 과학문화 창달에 절대적으로 중요하다. 잘 계획되고 적절하게 수행되는 과학교육은 장애학생을 비롯하여 모든 특수학생에게 다음과 같은 점에서 가치가 있고 중요하다고 하겠다.

1.1 좋은 과학 활동은 특수교육대상 학생, 특히 장애학생에게 기쁨을 주며 정신적․ 신체적 발달에 중요하게 공헌한다.

자연 대면과 과학 활동의 즐거움 : 듣거나 점자를 통한 정보를 단순히 기억하거나 상상하는 것뿐만 아니라 자연의 사물, 과학완구, 실험기자재 등을 직접 접하게 하는, 잘 고안된 과학 활동 경험은 즐거움을 준다.

과학 활동을 통한 기초적인 과학 학습 : 체험을 통한 탐구 활동은 기초 과학 지식과 탐구 능력 및 진취적인 과학 태도의 함양과 현대 시민의 기초 과학 소양을 높인다.

본인의 장애나 기타 특수성에 대한 과학적 이해와 적용력 함양 : 예를 들면, 시각장애학생의 경우 ‘본다’는 것의 과학 이해, 즉 이들에게 과학교육은 빛(光)의 물리, 눈(眼)의 구조와 기능의 생리학적 이해 및 시각장애의 과학적 이해와 교정 응용력을 함양하게 한다.

타 교과 학습에 도움과 학습 의욕 고취 : 사물의 직접적인 대면과 가능한 모든 감각을 통한 ‘광의의 관찰’을 통한 과학 활동은 국어, 수학, 기술 등의 공부에 도움이 될 뿐만 아니라 우선 되어야 할 것이다.

장래 직업과 관련된 기초 과학 학습과 응용력 함양 및 숨겨진 재능의 실종 방지 : 일상생활과 모든 직업이 과학기술과 관련되므로 과학과 현대사회 및 환경을 이해하고 삶과 취업에 도움이 되게 하는 과학교육은 어느 분야의 직장으로 진출하든지 중요하며, 숨겨진 재능의 포착기회가 될 수 있다.

1.2 특수학생의 즐거운 과학 활동과 성장은 부모형제와 이웃의 큰 기쁨과 보람이 된다.

특수학생의 과학 활동을 통한 기쁨과 성장은 본인뿐 아니라, 부모와 가족은 물론 이웃에게 기쁨과 희망을 주며, 가정 경제와 사회 안정에 도움이 된다.

1.3 특수학생의 지도는 과학교육의 연구와 실천을 의미 있게 넓히며 깊게 독려한다.

우리가 외국의 표어를 받아들여 쉽게 ‘모든 사람을 위한 과학교육’을 부르짖지만, 특수학생의 과학교육은 과학교육자의 연구와 실천을 넓히며 깊게 한다. 일반적인 보통학생과 함께하는 과학학습은 서로에게 지적 및 사회적 발달에 도움이 된다고 여겨진다.

1.4 특수학생 과학교육은 타 교과 교육을 반추하게 한다.

추상적인 언어와 개념 및 수리의 기초 공부는 실물과 자연을 직접 대면하는 과학 활동을 함께 실시함으로 효과적일 수 있고, 특수학생 과학교육은 인간다운 교육의 철학과 방법을 심층적으로 숙고하게 한다.

1.5 특수학생 과학교육은 인간존중의 사상과 국가의 법적 조치를 구현하는 것이다.

특수학생을 바람직하게 포용한 과학교육은 인간존중 교육의 구체적 실현의 한 본보기로 모든 학생을 위한 참다운 교육의 모범이 되며, 국가의 법적 조치를 구현하는 것이 된다.

[그림 1] 대구대학교 ‘과학 잔치’에서 즐겁게 활동하는 시각장애학생과 돕는 대학생

[그림 2] 홍콩대학교 맹인 실험물리학 훙교수 (저자가 보낸 메일을 소리로 듣게 해 줌)

참조: 특수과학교육연구회(2010), 특수학생의 과학교육, 볼록미디어, p.18~19

2. 빛의 성질 탐구

2.1 빛! 어디로 가는거야?

제목	빛의 직진과 반사	탐색 종류	촉각, 그리기		제한인원	없음
					동시수용인원	2명
1인당 소요시간	10분 이내	담당자		주세진, 장정문
과학원리	1. 빛의 직진성 2. 빛의 반사
활동 목표	1. 빛이 나아가는 모습을 촉각으로 느끼고 빛이 곧게 나아감을 말할 수 있다. 2. 빛이 거울을 통해 반사됨을 알고 잠망경의 원리를 말할 수 있다. 3. 점광원으로부터 물체의 모양과 거리에 따라 다른 형태 또는 크기의 그림자가 생김을 설명할 수 있다.
준비물	빛의 직진성 모형, 빛의 난반사 모형, 빛의 반사 모형, 바늘구멍 사진기 모형, 잠망경모형, 그림자 만들기 모형, 종이, 펜, 가위
지도 순서	1. 빛의 직진성 모형을 이용해 빛이 직진하는 성질을 이해시킨다. 1) 연결된 낚싯줄을 만져보고 빛의 경로가 직진임을 이해시킨다. 2) 곡선형태의 의미없는 모형을 통해 직선과 곡선의 차이를 느낀다. 3) 바늘구멍사진기 스크린의 상 모양을 확인시키고 스크린의 거리에 따른 상의 크기를 확인한다. 2. 잠망경 모형을 이용해 빛의 반사를 통한 잠망경의 원리를 이해시킨다. 1) 빛의 반사모형을 만져보고 입사각과 반사각이 같음을 세모나무토막을 이용해 확인한다. 2) 잠망경에 반사되는 빛의 경로를 확인해 다른 방향에 있는 물체를 확인할 수 있음을 이해시킨다. 3. 그림자 만들기 모형 지도 시 긴 직선의 역할을 하는 라디오 안테나를 이용해 점광원에서 나오는 그림자를 그려보게 하고 도우미 학생이 오려 물체의 모양과 그림자의 모양/크기를 비교할 수 있게 한다. 1) 물체의 모양을 정한다. 2) 물체를 가까운 거리에 꽂고 그림자를 그려본다. 3) 물체를 먼 거리에 꽂고 그림자를 그려본다. 4) 도우미 학생이 잘라준 그림자의 크기와 모양을 비교해 거리에 따라 크기가 변함 을 확인한다.
사용 도구	그림 그림자 만들기 모형 그림 잠망경 모형 그림 바늘구멍 사진기 모형 그림 빛의 난반사 모형 그림 빛의 직진 모형

2.2 빛이 모이고 흩어지면?

제목	빛의 굴절	탐색 종류	촉각		제한인원	제한없음
					동시수용인원	2명
1인당 소요시간	5분 이내	담당자		성명지
과학원리	1. 빛의 굴절
활동 목표	1. 여러 가지 렌즈에서 빛이 나아가는 모습을 알 수 있다.
준비물	빛의 직진성 모형, 볼록렌즈 / 오목렌즈 모형 , 잠망경모형, 그림자 만들기 모형, 종이, 펜, 가위
지도 순서	1. 볼록렌즈 모형을 이용해 직진하던 빛이 렌즈 통과 후 굴절되어 수렴함을 촉각으로 탐구할 수 있게 한다. 2. 오목렌즈 모형을 이용해 직진하던 빛이 렌즈 통과 후 굴절되어 발산함을 촉각으로 탐구할 수 있게 한다.
사용 도구	볼록렌즈 모형 오목렌즈 모형

그림  빛 단원 학생 시연장면

3. 소리 내기와 공명

3.1 삐뽀삐~♪

제목	시험관 플룻	탐색 종류	촉각, 청각, 만들기		제한인원	하루에 80명
					동시수용인원	3명
1인당 소요시간	10분이내	담당자		김현섭
과학원리	1. 한 쪽면이 열린 관에서의 정상파 2. 소리의 공명
활동 목표	1. 시험관에 물이 많을수록 정상파의 파장이 짧아지고 진동수가 커지는 것을 이해한다. 2. 진동수가 클수록 소리의 음 높이가 높아짐을 이해한다.
준비물	시험관, 주사기, 물, 비커
지도 순서	1. 도, 레, 미 세 가지 음에 대한 눈금이 표시된 주사기를 이용하여 학생과 함께 물의 양을 조절한다. 1) 물 양이 작은 것 부터 도레미 순서로 3개의 빈 시험관에 물을 채우게 한다. 2) 순서대로 종이컵에 꽂는다. 3) 입으로 후 불어 소리가 다름을 확인한다. 4) 비행기를 연주할 수 있게 지도한다.
사용 도구	손잡이 부분에 물의 양 조절을 위한 흠집이 나와있다.

그림  시험관 플루트 시연장면

제목	소리 내어보기	탐색 종류	촉각, 청각, 만들기		제한인원	하루에 80명
					동시수용인원	3명
1인당 소요시간	5분이내	담당자		허여울
과학원리	1. 진동에 의한 소리의 발생
활동 목표	1. 소리가 진동에 의해 발생하는 것을 이해한다.
준비물	여러 가지 물체 ( 유리판, 유리종, 쇠, 나무 )
지도 순서	1. 도우미 학생들의 소리를 듣고 어떤 악기를 이용했는지 추측해본다. 2. 여러 가지 악기를 두드리고 흔들어본다. 3. 악기에서 소리가 날 때 악기에 손을 대어 진동을 느낄 수 있도록 한다.
사용 도구

그림  소리만들기 시연장면

3.2 소리의 공명

제목	필름통 호루라기	탐색 종류	촉각, 청각, 만들기	제한인원	하루에 100명
				동시 수용인원	3명
1인당 소요시간	10분이내	담당자		최현수
과학원리	1. 소리의 공명
활동 목표	1. 필름통의 작은 구멍에 바람을 불어넣어 공명에 의한 소리를 낼 수 있다. 2. 필름통의 큰 구멍을 막는 정도를 다르게 하여 소리의 높낮이를 비교할 수 있다.
준비물	구멍을 낸 필름통, 빨대, 셀로판 테이프
지도 순서	1. 구멍을 낸 필름통을 촉각으로 느껴본다. 2. 도우미 학생의 도움으로 구멍위에 빨대를 붙인다. 3. 빨대에 바람을 불어넣어 호루라기 소리를 내어 본다. 4. 필름통의 입구를 손으로 막아 소리를 비교해본다.
사용 도구

그림  필름통 피리 시연장면

4. 무게의 어림

4.1 얼마나 무거울까?

제목	무게 어림	탐색 종류	촉각, 어림하기	제한인원	제한없음
				동시수용인원	4명
1인당 소요시간	10분 이내	담당자		배연경, 반지윤
과학원리	1. 어림해보기
활동 목표	1. 여러 가지 물체를 들어보고 흔들어 보며 서로 무게를 비교하여 나열할 수 있다. 2. 여러 가지 물체를 들어보고 흔들어 보며 무게를 어림할 수 있다.
준비물	부피가 다른 3개병, 재질이 다른 3개병, 무게가 다른 3개병 2 set 구성
지도 순서	1. 어림하기 1) 무게를 변수로 설정하고 아이들에게 어림시킨다. 2) 바닥에 있는 무게를 확인해보고 상품을 받는다. 3) 재질을 변수로 설정하고 아이들에게 어림시킨다. 4) 바닥에 있는 무게를 확인해보고 상품을 받는다. 5) 부피를 변수로 설정하고 아이들에게 어림시킨다. 6) 바닥에 있는 무게를 확인해보고 상품을 받는다.
사용 도구	변수 : 부피, 재질, 무게

그림  어림하기 시연장면

5. 학교 밖 과학 활동에 있어서 특수학생

정규 학교 교육과정에 의한 것이 아닌, 비정규적인 과학 활동은 여러 가지 면에서 자유스러운 면이 있어 학교 과학교육이 못하거나 안하는 활동을 할 수 있고, 특수학생들이 참여하기가 비교적 용이한 면이 있다. 그러나 특수학생에게는 특별한 안내가 필요하며 특별히 연구 개발된 과제나 환경 조성, 보통학생을 포함한 일반인들의 이해와 태도가 중요하다.

비정규 활동은 과학관이나 대중매체를 통한 활동 이외에도 여러 가지 형태가 있으며 과학만을 위한 활동이 아니라 복합 활동의 일환으로도 수행되는 경우가 많기 때문에 복잡하다.

예를 들면, 과학 싹 잔치 또는 과학축전, 방과 후 과학 활동, 우주소년단, 과학전람회와 과학공동탐구토론대회 등을 포함한 각종 대회, 과학문화탐방(박승재, 2004, 2007), 수학여행 등. 이러한 활동에 있어서 특수학생들은 참가할 수 있는가? 얼마나 참가하는가? 영재학생들은 참여하고 상을 받는 경우가 많지만, 장애학생이나 학습부진학생은 어떠한가?

학교교육은 법적으로 '통합'할 수 있는 바탕이 되어 있어 우선은 장애학생이 물리적으로 학교와 교실에 들어갈 수는 있지만, 체험적 탐구나 사회·심리적 환경의 조성은 중요한 과제라 하겠다. 한편 비정규 과학 활동의 경우는 원칙적으로 자유스러워 누구나 희망하면 참여할 수 있다고 하지만, 실제 장애학생은 물리적으로 접근하기도 어렵고 참가할 수 없는 경우가 많다.

특수학생을 포용한 정규 및 비정규 과학교육은 모든 학생 개개인을 위한, 그리고 모든 학생이 함께하는 바람직한 과학교육이 되기를 기대하며, 과학교사의 긍지와 사명감이 또한 여기에 있어야 한다고 하겠다. 그러하기 위해서는 어떤 체제와 환경 속에서 어떤 모습의 과학 학습지도와 평가가 이뤄져야 하는가를 계속 연구하고 성실히 수행해야 할 것이다.

참조: 특수과학교육연구회(2010), 특수학생의 과학교육, 볼록미디어, p.421