[연구의 개요]

1. 미국 과학교육정책 연구의 배경

□ 미국의 면모[4,8,13].

• 인구와 국토

남한의 약 7배인 3억여 명

한반도의 약 45배인 1천만 ㎢ 정도

• 정부와 제도

1607년 영국이 제임스 강 연안에 식민지 조성

1775년 미국독립혁명, 1783년 파리조약에서 독립 승인

대통령 중심제인 연방공화국, 의회 상․하 양원제(주요정당: 공화당과 민주당)

현재는 2009년에 당선된 제44대 오바마 대통령의 집권 시대

• 사상과 종교

초기에 종교상의 자유를 찾아 대서양을 건너 왔는데 다양한 사상 출현

초기이민자들은 엄격한 청교도정신으로 극기심이 강하고 목적의식을 가짐

도구주의를 제창하였고 현재 기계문명의 밑바탕에는 실용주의가 깔려있음

자본주의를 발전시켰으며 민주주의에 바탕을 둔 자유를 구가하고 있음

종교 분포: 개신교(51.3%), 천주교(23.9%), 몰몬교(1.7%), 유태교(1.7%), 불교(0.7%), 이슬람교(0.6%), 기타(16.1%), 무교(4%) 등

• 학교와 교육

미국 헌법에는 교육에 관한 조항이 없음

초중등학교 공교육은 주로 50 여개의 주 정부에서 정책을 세우고 지원

지역구나 학교에서 구체적 계획을 세우고 실시하는 것이 일반적

초중등학교는 유치원부터 고등학교 3학년까지로 대개는 무상 의무교육

대학은 사립대학이 많고 운영은 입학생 선발 등 전적으로 자율에 맡김

13만여 개의 학교에 5천2백여만 명의 학생과 355여만 명의 교사

학급 당 학생 수는 공립학교의 경우 초등이 21명, 중등이 24명 정도

공립학교 교육비(4천억불): 연방정부(7%), 주정부(50%), 지방정부 및 개인 43%)

• 과학과 기술

미국의 국적을 가진 과학자가 자연과학계통의 노벨상을 거의 매년 받음

그만큼 기초적인 과학연구, 특히 원자력, 우주관계 등의 연구 부문 발전

풍부한 설비와 연구비, 기초연구의 세분화, 외국학자의 영입 등으로 앞서 감 영국 등 유럽으로부터 큰 영향을 받았으나 고전에 편중하는 유럽과 달리 인간 활동 중 ‘생각’ 뿐 아니라 ‘노동’의 중요성을 부르짖음

광대한 황야 개척에 필요한 기술을 초기에는 영국과 프랑스 등의 도구, 기계, 기술로 각종 수공업이 비롯되었으나 미국은 기술혁신을 끊임없이 촉진하여  과학, 공학, 기술의 많은 부문에서 세계의 선두에 있음

• 산업과 경제

미국은 개인의 창의력과 능률을 존중하고 사기업을 바탕으로 발전

특히 포드(자동차), 에디슨(전기), 벨(전신전화) 등은 혁신적이고 합리적인 기업운영으로 이름나 있으며, 이들은 미국 기간산업의 기반을 구축

항공기·인공위성 등의 발전으로 달나라에 착륙하는 일에서도 볼 수 있는 것과 같이 학문과 산업 분야 간의 연계적인 활동으로 ‘거대한 과학’으로 발전하나의 목적을 달성하기 위해서는 다수의 연구원을 조직하고 정부의 거대한 장기적 재정투자 면에서도 미국은 세계의 무대에서 앞서 왔음

(2011년도) 국내총생산 약 15조 불, 1인당 4만 8천불, 경제성장률 1.7%, 교역은 수출 2조 1천억 불, 수입 2조 7천억 불 정도

□ 미국의 초중등 국가과학교육정책의 의미와 의의

• 정책

“정책이란 정부가 하기로 선택하였거나 하지 않기로 선택한 모든 것”

“공공정책이란 특정한 상황에서 어떤 목적을 달성할 권한을 가진 행위자들이  목적과 이를 실현할 수 있는 수단들을 선택하는 상호 관련된 의사결정”

“정책이란 어떤 한 사회분야에서는 인간의 존엄성이 실현되는 바람직한 사회를 만들기 위하여 사회적 시스템・구조・문화・가치・규범・행태・물리적 환경 등을 어떻게 바꾸며, 또 어떠한 방법으로 바꾸고자 하는가 하는 정부개입의 목적들과 수단들을 권위 있게 결정해 놓은 것이다.”라고 하여, 정책을 ‘문제해결 수단’으로 정의하는 것과 ‘사회적 가치의 배분’으로 보는 정의를 포괄하고 확장하려고도 함[5].

• 과학교육정책

과학교육의 중요 요인인 ‘아동성’, ‘과학성’, ‘사회성’, ‘직업성’ 등을 한 학교, 지역, 국가. 지구촌 수준에서 얼마나 어떻게 조화롭게 발전시킬 것인가의 지향과 실천의 조화를 위한 창의적 제안과 가치 판단

과학교육정책 과정의 한 가지 모형적인 순환적 범주

제1범주: 기초연구와 논문, 논의와 문제제기, 방안구상과 제안, 여론조성

제2범주: 거국적인 의견 수렴, 장․단기적 지향과 가치판단 및 실천지침 제시,

제3범주: 행정적 기본방향 수립으로 법적조치, 시행 사업계획

제4범주: 방침에 준한 실천으로 연구, 개발, 교사교육, 현장 실시, 확산

제5범주: 거국적 점검과 실태조사 및 평가

전문적 국가과학교육제안: 국가 수준의 과학교육기본방침에 있어서 과학교육 전문가 개인 또는 집단의 지향과 판단으로 과학교육을 이끄는 지침이요 시대적 동향으로서 많은 전문가(집단)의 의견 수렴으로 이루어 짐(제2범주)

행정적 국가과학교육정책: 전문적 국가과학교육제안 등으로 판단하고 실천하기 위한 행정부의 계획과 법적 조치(제3범주). 한 국가의 정책을 비판하고 발전시키려는 입장에서는 정책 자체도 중요하지만, 거국적인 수렴 과정과 그것을 바탕으로 하는 행정적 실시 및 결과에 따른 평가 중요

• ‘미국의 초중등 과학교육정책’

역사적으로 ‘미국 초중등 국가과학교육정책’을 명시적으로 제시한 것이 없음.

과학교육 관련 국가정책 제안이나 거국적 연구 논의 모임 활동의 보고서가 실제적으로 미국과학교육의 선택 지향의 기본 방향을 제시하는 지침, 또는 전문가단의 국가과학교육정책 제안으로서 중요한 역할을 해 왔다고 할 수 있음. 이러한 제안이 각 주 정부 교육정책에 반영되는 경우가 많아, 이러한 제안은 연방정부의 행정적 문서로서 국가과학교육정책은 아니지만 일종의 미국 과학교육의 ‘정책 역할’도 해 왔다고 할 수 있음. 본 연구에서는 이러한 거국적 활동으로서 구체적 제안 또는 연구 보고서 등을 중요하게 다루었음. 근래에 이르러 국제비교에 있어서 미국 학생들의 학습 성취 저하 등 공교육의 부실로 대통령 선거 과정에서 교육이 중요 논의 과제가 되며 연방정부는 과학교육개혁을 적극 추진하고 있음은 국가과학교육정책이 형성되고 있다고 할 수 있음[11,12,14,17,20,29].

□ 연구 목표의 설정과 접근 방법 및 그 한계

본 연구의 목표는 1945년 세계 2차 대전 전후로부터 2010년도 근래에 이르기 까지 주로 전문가단의 국가과학교육정책 제안을 통한 정책 활동을 조사 하고 근래에 이르면서 점점 행정적인 국가과학교육정책을 형성해 오는 것을 탐색하려는 것으로 다음과 같이 중요한 역사적 단계에 준하여 조사 분석

첫째, 1960년대 전후, “알파벳 과학 과정” 연구 개발 전후에 부분적으로 나마 미국의 과학교육 관련 국가 수준의 일부 ‘정책 활동’의 면모를 조사 분석

둘째, 1980년대 전후, 지구촌과 미국사회의 격심한 변화 및 “알파벳 과학 과정”의 한계에 따른 새로운 방향의 과학・기술・사회 과정과 구성주의 바탕의 과학교육 연구 및 법제화 관련 국가 수준의 일부 정책 역할 활동의 면모를 조사 분석

셋째, 2000년대 전후, 전통적인 미국답지 않지만 국가적인 영어, 수학 등과 같이 국가과학교육기준을 거국적으로 시도하는 등의 국가적 과학교육정책의 형성 과정과 실태를 조사 분석

본 연구는 문헌과 면접 대화 및 연구자의 1960년대부터 미국에서의 학업과 방문 경험을 바탕으로 하였으며, 또한 본 연구를 위한 의도적인 방문을 비롯한 화상 논의 등을 통하여 연구가 수행되었다. 국가과학교육정책을 조사 분석하는 것은 정책의 형성, 결정, 실천 및 평가 과정을 포함할 것이 기대 되지만, 본 연구는 그러한 과정을 일부 포함하되, 몇 차례에 걸친 변화 과정을 철저하게 그와 같이 분석하지 못하고 정책 변화의 동향을 거시적으로 서술하는 수준으로 접근하였으며, 구체적이고 포괄적인 접근은 다음 단계의 연구 과제임.

미국뿐 아니라 많은 나라에 있어서 초중등 과학교육정책이 있다 해도 과학정책 또는 교육정책의 일환으로 언급되기 때문에 조사 분석의 한계가 있음. 미국에 있어서 근래에는 독립적인 과학교육정책을 수립하는 경우의 징조가 있는 것으로 판단됨으로, 결국 본 연구는 미국의 국가과학교육정책을 형성하는 역사적 과정의 조사 분석이라고도 할 수 있음. 그러나 좀 더 분석적이고 체계적인 역사적 문헌 및 현지 조사와 시대 구분의 범주화 등의 연구가 잇달아야 할 것임.

2. “알파벳 과학 과정” 전후(1960년대)

□ 세계 2차 대전 후 1946년 투르만 대통령 과학자문위원회 창설

미국의 초중등과학교육이 20세기 초중반에는 주로 교육(학)자들 산하에서 아동생활 중심의 “진보주의 교육”. 1945년 세계 2차 대전 후에 국방과 관련하여 과학, 수학, 기술 등이 중요시 되면서 기초학문 중시의 “전통주의 교육”을 향한 주장이 다시 강해짐. 2차 대전 후 학생들은 많았으나 시설은 빈약하고 이공계 교수들의 수는 적고 연구할 시간이 부족. 이러한 문제를 해결하기 위하여 1946년에 투르만 대통령은 대통령과학자문위원회를 창설[16,23,57].

□ 1950년 국립과학재단 설립과 미국과학진흥협회의 보고

대통령과학자문위원회는 국립과학재단의 설립을 건의하여 1950년에 법제화 하도록 함. 재단은 “국가의 건강과 부강 및 복지 향상과 국가 방위의 안전을 위하여 과학의 발전을 도모”하기 위해 설립되어 핵 및 소립자 물리학 등을 지원. 이것은 미국의 영향력이 약화되고 있음을 걱정하며 전문 인력의 부족과 소련의 위협을 인식하고 있었기 때문임. 또한 위원회는 일반인의 과학 이해와 지원의 필요성을 인식하여 미국과학진흥협회에 의뢰하여 조사하게 하였음. 결과는 중등학교에서 이공과목(특히 물리) 선택학생 수의 감소, 담당할 교사도 적고 미흡하다는 것이었음. 많은 중등학생들이 일반과학이나 생물 과목만 수강하였고, 생활과학, 소비과학 등으로 흥미와 응용 내용이 주를 이루었음[9,18,21,48].

□ 진보주의와 전통주의 교육 모두에 만족하지 못한 상황

결과적으로 과학을 모든 학생들에게 관련시키고 의미 있게 하려는 20세기  전반 반세기 동안의 노력은 결과적으로 진보주의자들이나 전통주의자들 모두에게 만족스럽지 못한 과학교육을 시행하고 있었다고 하겠음[21,48].

□ 1957년 아이젠하워 대통령 시 “스푸트니크 충격”과 새 과학 과정

미국은 1957년 소련의 인공위성 스푸트니크 발사로 역사적인 전환기를 맞게 됨. 국립과학재단은 국립항공우주국 등을 창설 지원하고, 특히 중등 과학 및 수학교육 등 당초에 생각하지 않았던 분야를 지원하게 되었음. 교육 논쟁도 순식간에 변하여, 생활중심 응용과학에서 지적인 가치를 무시하였으며 엄격하지 못했다는 것으로, 전통주의자들은 과학다운 과학이 중요 하다는 자신들의 주장이 옳았다는 것이었음. 국립과학재단의 재정적 후원을 바탕으로 과학자들은 논리적 구조와 탐구의 과정을 중시하는 새로운 과학 과정 개발[9,18,21,48,98].

□ 1958년 국가방위교육법 제정

미국의 연방정부는 1958년에 모든 수준의 학교 과학교육을 지원하는 국가방위교육법을 제정. 1959년에 1억8천3백만 불을 지원하고 1960년에는 2억2천2백만 불로 증가 시켜 4년간 지원 하였다는 것임[9,21,48,68,98].

□ 1965년 존슨 대통령 시 초중등교육법 제정

미국의 초중등교육법은 학교 과학교육뿐 아니라 초중등학교 교육의 질 향상과 기회를 강화시키려는 목적으로 미국 의회에서 1965년에 처음으로 제정. 특히 저소득층 가족의 아동, 장애아동 등의 교육을 위해 지방교육기관의 재정지원을 법률로 규정한 것임. 이 법은 제정 이후 여러 번 개정되었는데, 때에 따라서는 특별한 별명도 붙여졌음[68b].

□ 1969년 달에 인간 착륙과 샌프란시스코에 탐험관 건립

케네디 대통령 때(1961~63) 부르짖은 미국의 선도 지향이 드디어 1969년 미국인이 처음으로 달에 발을 내 딛게 됨으로 절정에 이르렀다고 할 수 있음. 한편 비정규 과학교육으로서 큰 역할을 해 왔다고 여겨지는 과학관에 있어서도, 물리학자 오펜하이머에 의한 샌프란시스코의 직접 해 보게 하는 탐험관의 건립은 전통적인 과학관의 개념을 바꿨다고 하겠음[10].

□ 역사적인 “알파벳 과학 과정”의 세계적 확산

새로운 초중등 과학 과정들이 국내외적으로 널리 확산되었음. 이것은 연방정부의 재정적인 지원, 저명한 과학자들의 참여, 국내외의 확산, 미국 교육사, 나아가 세계 역사에서 그 유례가 없었던 것들이었음. 1976학년도 조사대상 학교의 43%가 새로운 생물 교재를 사용했고, 학습부진아를 위한 교재도 개발하였음. 이것은 전통적인 미국의 교재 자유 시장 체제에서 대단한 것이었음. 한국 뿐 아니라 많은 나라에서 자료를 번역하고 교사 연수[9,18,21,31,48].

□ 1977년 함스의 보고서

그러나 고등학교 물리 과정에서 선택학생이 조금 상승 했다가 다시 감소 추세를 보였음. 겨우 11% 정도의 학생이 새로운 물리 과정을 택하였다는 것임. 기대했던 것만큼 학생들은 물리 과목을 선택하지도 않았고 좋아하는 학생도 많아지지 않았다는 것임. 함스의 보고서는 23명의 과학교육자들이 국립과학재단 연구와 국립평가단 보고서 등에서 나타난 미국 과학교육에 관련된 자료를 분석하고 학교 과학교육에 포함해야 할 4가지 목적 범주인 개인의 요구, 사회의 문제, 학문의 준비, 진로의 교육 등을 지적하며, 어떤 과학교육도 위 4범주 중 어느 한 범주를 완전히 제외 시켰다고는 할 수 없지만, “알파벳 과학 과정”은 위의 목적 범주 중에서 3번째 범주를 특별히 강조하였으나, 그것으로 미국의 초중등 과학교육을 해결하지는 못함[21,23,54].

□ 냉전시대 과학기술인력정책과 초중등과학교육의 '과학 학문성' 반추

새로운 과학 교재가 확산 되었지만 과학과목의 수강신청 학생이 계속 증가하지도 못하였으며 학생들에게 별로 ‘인기’가 없었고 과학 학습 성취도 미흡했다는 것이었음. 하드는 새 과학과정의 장점을 다음과 같이 요약[21,48].

(1) 새 과학 과정들은 과거의 것보다 과학적이며 최신의 정보를 제공.

(2) 새 과학 과정들은 학생들을 독립적이고 탐구학습에 참여토록 했으며 이러한 학   습은 과학 세계의 특성을 더 지니고 있어, 보다 의미 있는 학습으로 이끌어 줌.

(3) 새 과학 과정들은 과학의 권위 탈피, 직관, 불확실성, 질문, 동기화, 인간의존     성, 탐구, 원리 등을 강조함으로 과학다움을 좀 더 분명하게 제시.

(4) 새 과학 과정들은 학생이 그 주제에 대해 어느 정도 직관적 느낌을 가질 때 소   수의 주요 개념을 적당한 상황 속에서 깊이 있게 가르쳤음.

그러나 새 과학교육과정은 약점도 있다며 다음과 같이 주장.

(1) 새 과학 과정들은 그 자체가 지닌 이론의 난해함과 애매한 속성 때문에 일반적   인 고등학생들에게 어려운 것으로 받아들여짐.

(2) 새 과학 과정들은 사회적 문제, 개인적 관심사, 실제적 적용과 거의 관련되지     않기 때문에 과학 공부에 덜 관심을 갖게 됨.

(3) 새 과학 과정들은 학생들이 일상생활에서 과학이 갖는 역할을 무시하고 있음.

미국은 명시적으로 진술된 연방 정부의 과학교육정책이 없었던 때에도 각 주 정부가 기본 방침을 수립하고 시행해 왔으나, 생활 중심의 안이한 과학교육에서 국내외의 변화와 사정으로 ‘과학 학문성’을 중요시 하는 전문가단의 새로운 과학교육 활동을 국가적으로 지원하고 거국적으로 관심을 나타냈으며 세계적인 영향을 끼쳤다고 하겠음. 이러한 전문가단의 활동을 국가적으로 인정하고 지원하였다는 점에서 미국의 ‘과학교육정책’의 일환으로 간주할 수 있을 것임. 그러나 이러한 국가적 지원에도 불고하고 과학교육의 중요 요소로서 ‘과학 학문성’만의 강조로 전국의 모든 초중등학생을 위한 과학교육이 바람직하게 되기 어렵다는 역사적 교훈을 남겼다고 하겠음.

3. 과학․기술․사회 과정과 구성주의 과학교육 전후(1980년대)

□ 1970년대 지구촌 환경과 미국 사회의 극심한 변화

지구촌의 기후 변화와 “에너지 충격”, 소련의 붕괴와 이란 혁명 등의 국제적인 상황과 미국 내의 인종차별, 성차별, 베트남 전쟁 등으로 닉슨(1969~74), 포드(1974~77), 카터(1977~81) 정부 때에 특히 과학과 사회와의 관계에 대한 관심이 크게 부각되었음. 현대적 의미의 과학적 소양에 대해 관심을 갖게 되면서 일부 우수아뿐 아니라 모든 사람을 위한 과학교육으로 전환[23,24].

□ 1983년 리건 대통령 시 국가교육진흥위원회의 국가의 위기 보고서

리건 대통령 정부(1981~89)의 교육부가 교육을 진단하고 개혁방안을 찾기 위해 18인의 국가교육진흥위원회를 구성하고 1981년부터 활동하게 하였음. 위원회는 미국 국민에게 보내는 공개서한 형식의 국가의 위기라는 보고서를 1983년에 제출. 이 보고서는 미국 내에서 커다란 충격을 일으켰고, 세계 각국에서도 커다란 관심을 나타냄. 미흡한 교육이 결과적으로 미국의 정치, 경제, 국방, 사회 등 모든 부문에 위기를 초래하였다는 것이었음. 이 연구 보고서는 특별히 교육 내용, 교육에의 기대, 학습 시간, 교직 등 4가지에 관한 측면을 중점적으로 분석하였고, 교육개혁을 위한 건의와 실천방향을 제시하였는데, 보고서의 일부는 다음과 같음[26,66].

“교육의 질적 저하가 바로 국가존재의 위기를 초래. ....미국의 운명이 풍부한 자연자원과 억척같은 인간의 정열, .... 정말로 이 세상은 하나의 지구촌... 우리는 결단력 있고, 잘 교육받은, 그리고 성취 열이 높은 경쟁자들 속에 살고 있다. ..... 이 위기는 일본이 미국보다 자동차를 더 능률적으로 만들고 ..... 한국이 세계 최고의 성능을 자랑하는 제철공장을 건설..... 한때 세계 제일을 자랑하던 미국산 기계용구들이 독일제품에 밀린다든지 하는 ... 우리가 느끼는 위기는 바로 다른 나라의 이런 발전들이 훈련된 인간능력을 .... 지식, 학습, 정보, 그리고 훈련받은 지식인은 국제교역의 새로운 상품이 되었고, .....세계 시장에서 차지하고 있는 경제적 우위를 유지. 개선하려 한다면, 미국은 남녀노소, 빈부, 소수. 다수 민족을 가릴 것 없이 모든 사람의 이익을 위해 교육제도를 개혁... 학습은 지금 우리가 진입하고 있는 ‘정보화 시대’에서 성공하는데 필요한 필수불가결한 요소이다.”

다음과 같이 미국 과학교육에 실태와 문제점을 상세히 고발하고 있음.

(1) 10년 전에 작성된 학생 성적 국제비교에 의하면, 19회의 학력경시에서 미국 학생들은 단 한번도 1등이나 2등을 해 본 적이 없음. 또한 다른 선진국가의 학생들과 비교할 때 7회나 최하위

(2) 일상생활에서 필요한 수준의 읽기, 쓰기, 이해력을 측정하는 가장 간단한 검사를 실시한 결과 약 2천 3백만 명의 미국 성인이 기능적 문맹

(3) 미국의 17세 인구 중에서 약 13%는 기능적 문맹. 소수 민족 젊은이들의 기능적 문맹률은 40%에 이름

(4) 대다수의 표준화된 검사에서 나타난 고등학교 학생들의 평균성적은 26년 전 소련의 스푸트니크 인공위성이 발사될 때보다도 더 낮아졌음

(5) 소위 영재학생의 반수 이상이 능력평가에서 영재수준의 능력에 못 미치고 있음

(6) 대학 위원회의 학업적성검사 결과에 의하면 1963년부터 1980년까지 학생들의 성적이 계속 하강되었고, 어휘점수는 평균이 50점이나 떨어졌으며, 수학점수의 평균도 거의 40점 가까이 떨어졌음

(7) 또한 대학위원회의 학력평가 결과에 의하면 물리, 영어 같은 과목의 성적도 최근 계속 하락하고 있음을 보여주고 있음

(8) 학업적성검사에 의하면 우수한 점수(6백50점 이상)를 얻은 학생 수 및 비율 모두가 급격히 줄어들었음

(9) 17세 인구 중 많은 수가 기대되는 “고등” 지적 능력을 갖고 있지 않고, 거의 40%가 문단을 읽고도 추리를 해낼 수 없는 형편이며, 단 5분의 1만이 설득력 있는 문장을 쓸 수 있고, 3분의 1만이 몇 단계를 요하는 수학 문제를 풀 수 있음.

(10) 1969년, 1973년, 1977년의 전국 과학학력평가 실시 결과, 17세 학생들의 과학 성적이 끊임없이 저하되었음

(11) 1975년과 1980년 사이에 4년제 공립대학의 수학과목의 보충수업이 72%나 늘어났고, 현재는 수학과목의 보충학습이 4년제 공립 대학 수학 과정의 1/4이나 됨

(12) 대학 졸업생들의 평균 졸업 시험성적도 저하되었음

(13) 기업과 군지휘자들은 신규채용 인력의 읽기, 쓰기, 철자법, 계산 등과 같은 기초적인 능력을 기르는 보충교육 및 훈련계획에 수백만 달러를 들이는 실정이라고 불평. 해군성은 본 위원회에 제출한 보고서에서 최근 신병 가운데 1/4 이 글로 된 안전지침을 이해하는데 필요한 최저 수준인 중학교 3학년 정도의 독해력도 갖추고 있지 않다고 지적.

(14) 컴퓨터와 컴퓨터로 작동되는 각종 설비는 가정, 공장, 사무실 등 생활의 모든 국면으로 침투되고 있음.

(15) 한 연구에 의하면, 21세기에 이르러서는 수백만의 일자리가 레이저 공학 및 로봇 공학과 관계 된다고 함

(16) 공학은 다른 많은 직업을 급속히 변화시키는데, 그 가운데는 보건, 의학, 에너지, 가공, 건설, 그리고 정교한 과학. 교육, 군사, 산업 시설의 건설 등 포함”

미국이 현재 교육하고 있는 세대는 과학적으로나 기술적으로 문맹이라 한 사람도 있었음[21,26].

□ 대학전수학과학기술교육국가과학위원회의 21세기의 미국인 교육

국립과학재단은 대학 전 수학, 과학 및 기술 교육 국가과학위원회를 구성. 위원회는 미국의 국민과 국립과학재단에 보낸 보고서 ‘21세기를 위한 미국 국민의 교육: 모든 미국 초중등 학생의 수학, 과학 및 기술 교육의 학습 성취가 1995년에는 전 세계에서 으뜸가게 하는 계획’의 서문격인 서한에 우수한 학생뿐 아니라 모든 학생에게 국가의 방위, 경제 및 생활을 위하여 질 높은 수학, 과학, 기술 교육이 절실하다며, 첫 해에 15억 불 정도 필요할 것으로 지속적인 노력이 필요하다는 것이었음. 지금까지 세계의 선두에 있던 미국이 속 빈 산업 공룡이 되지 않게, 모든 학생이 읽고 쓰고 셈하기의 기초를 넘어 높은 수준의 문제 해결력, 의사 소통력 등을 포함하여 과학 및 기술 교양이 절실하다며 다음 항목을 제시[72].

(1) 과학교육에 지도력의 발휘

(2) 모든 학생을 위한 과학교육에 초점

(3) 질 높은 과학 지도와 조기 교육의 강화

(4) 과학교육 변화의 모범 제시(연구단은 미국 전역에 걸쳐 모범 초중등 학교를 각각 1000개 설립할 것을 제언. 그것을 위해서 연방정부는 매년 2.76억불씩 3년간 8.29억불이 소요될 것으로 추산)

(5) 과학지도의 어려움 해결책 강구

(6) 과학 학습지도 내용의 개선

(7) 과학교육에 새로운 정보 기술들 활용

(8) 비정규 과학교육

(9) 과학교육에 재정 지원

□ 과학․기술․사회 과정의 대두와 과학의 소양 및 “신진보주의”

장래 민주시민에게 있어서 과학, 기술, 사회의 상호관련성에 대한 이해는 과학의 개념과 과정에 대한 이해만큼이나 중요하다는 것으로 미래의 유권자의 한 사람으로서, 또한 지도자로서 지성적으로 행동하는 데 필수적인 것이라고 주장. 과학‧기술‧사회 과정은 “1%의 우수한 학생을 과학자로 만드는 것뿐 아니라 99%의 대다수 학생들을 과학 및 기술 소양을 갖추도록 교육하는 것”이라고도 하였음. 학생의 흥미에 대한 관심의 증대와 교육과정의 사회적 관련을 새로이 강조하는 경향은 1950년대에 비난받은 진보주의 교육의 가치기준과의 유사함 때문에 1970~80년대 교육의 경향을 “신 진보주의”라고 한 사람도 있었음[17,23,25,57,87].

□ 환경과 에너지 교육

1970~80년대의 과학‧기술‧사회 과정은 환경과 에너지 문제에 큰 비중을 두었음. 미국에서 환경교육은 1969년에 환경교육에 관한 학술지가 처음 발행되고, 1970년 의회에서 환경교육법이 제정되면서 활성화되었음. “자연환경과 인공환경의 관계, 인구와 오염, 자원의 배분과 고갈, 보존, 운송, 기술 그리고 모든 인간 환경에 대한 지방과 도시의 계획에 관하여 다루는 교육”이라 하였으며. 환경교육은 생물학적 환경에 관련된 문제들에 대한 시민의식을 일깨우고, 환경문제를 해결하는 방법과 문제해결 활동에 대한 인식 함양에 관심을 갖는 것으로 환경교육을 종합적이고 학제 간의 복합적인 성격이 있다고 하였음. 1975년 유고슬라비아의 벨그라드에서 있었던 국제연합교육과학문화기구의 환경교육 연구모임에서, “환경교육은 학습자에게 지식을 제공하는 것에 제한된 것이 아니라, 환경에 대한 논의와 문제의 해결을 위한 행동에 대한 책임의 수용과 환경을 둘러싸고 있는 인식을 반영하는 태도와 가치를 개발하여야 한다.”고 강조[23,24,58,69].

□ 1990년 교사를 위한 ‘아이젠하워국립수학과학교육자료관’ 개관

미국은 1980년대에 들어서면서 여러 가지 국내외적 모순에 봉착되어 위기의식이 고조되자 교육개혁 안을 제시. 과거와는 달리 과학 및 수학교육 개혁에서 공통적으로 강조되는 것은 “의미 있고 지속적인 교육과정 개정의 핵심은 교사들이다”라는 주장. 이러한 개혁의 일환으로 미국 교육부는 아이젠하워국립수학과학교육자료관을 1990년에 오하이오 주립대학교에 설립하고 운영을 위해 5년간 총 17억불의 재정지원. 관련된 자료를 수집하여 목록을 작성하여 보급하고 인쇄물, 비디오, 오디오, 소프트웨어, 그래픽사진, 실험 기자재 등을 포함한 목록에는 각 자료에 대한 간단한 내용설명과 함께 구입에 관한 정보를 수록하여 여러 방법으로 사용 가능케 하였고, 정보체제를 구축하여 목록에 제시된 자료의 평가내용을 담은 책자를 발행하고 제공하였으며, 자료를 영구히 보관할 수 있는 장소를 마련하여 교육자뿐만 아니라 교육관계 종사자들이 수집된 자료를 편리하게 이용할 수 있게 하였음.

□ 연방정부 지원 없는 과학 개념 학습 연구와 구성주의

미국의 과학교육은 이러한 외적인 영향을 크게 받아 스푸트니크 이후의 학문중심 과학교육을 비판하고 혁신적으로 개선해야 한다고 하면서 과학‧기술‧사회 과정을 부르짖었으나, 실제로 과학교육 연구에 대한 지원은 거의 없어졌음. 그럼에도 오히려 과학교육자들의 연구는 의미 있게 심화되었다고 여겨짐. 전산 및 정보 이론과 더불어 인간의 인지에 대한 심층적 연구, 과학역사학자 쿤을 비롯한 과학학의 발전을 통한 교육에의 새로운 시사점, 그리고 급진적, 사회적 및 인간적 구성주의 이론들은 어린이를 비롯하여 모든 사람들의 과학 개념에 대한 연구를 깊게 하여 과학교육 연구의 새로운 장을 열기 시작했다고 하겠음[1,41,50,72,80,90].

□ 과학교육에 '기술 사회성' 강조의 반추와 과학교육연구의 새로운 장

1983년에 국가의 위기 보고서가 출판되어 미국의 교육 체제에 대한 재고와 개혁의 요구로 과학‧기술‧사회 과정이 대두되고, 과학 개념 변화 연구가 깊어지면서 미국화학회, 생물교육과정연구회, 교육개발원, 로렌스과학관, 국립과학교육자료관, 기술교육자료관 등에서 새로운 과학교육과정을 개발하였고, 1989년에는 미국과학진흥협회에서 특별과제를 통하여 고등학교를 졸업한 사람이라면 누구나 갖춰야 할 과학적 소양을 논의한 모든 미국인을 위한 과학을 출판하였다[38]. 또, 얼마 후에는 전국과학교사협회에서 특별 과제를 통하여 핵심 내용을 제시하기도 하였다[78].

지구촌의 환경 변화와 에너지 위기, 미국의 인종 분규와 베트남 전쟁 등 미국은 이러한 여러 문제들을 직면하며 과학과 기술의 발전뿐 아니라 인간존중 분위기를 조성하고 과거의 불평등을 해소하여 모든 이에게 동등한 교육기회를 보장하기 위한 노력으로 관련 법률이 제정되었고, 도시와 시골 빈민지역의 보충 교육과정을 지원하기 위한 연방자금이 확보되어 사용되었음.

그러나 과학의 사회성과 당면 문제의 기술적 해결을 강조하는 과학교육은 국제비교에서 과학 학력을 향상 시키지도 못하였으며, 그렇게 사회적으로 생산적이지도 못하였다고 하겠음[21,27,40,42,43,48,54].

미국답게 여러 사람들, 많은 기관들, 각종 단체들의 제안과 실행 및 논의가 있었지만, 과학교육이 ‘과학 학문성’만의 강조로 잘 되기 어려운 것과 같이, 또한 ‘기술 사회성’만의 강조로 바람직하게 되지 않음을 경험하게 되었음.

4. 국가과학교육기준 발행 전후(2000년대)

한 국가의 과학교육정책 수립과 시행의 대조적인 두 방식(하향식과 상향식)의 예를 한국과 미국의 경우로 대조해 볼 수 있음. 한국은 중앙집권적인 정책에서 조금씩 개방화하는 경향인 반면, 미국은 지방 분권적이었던 교육정책에서 연방정부의 적극적인 개입의 경향이라고 할 수 있을 것임. 미국은 왜, 그리고 무엇을 어떻게 새로이 접근?

□ 미국의 역사적 국가과학교육기준

미국은 처음으로 1989년에 수학자와 수학교육자들이 국가 기준으로 두 권의 자료를 출간. 미국수학교사협회는 수학 교육과정 및 평가기준과 국립학술원에서 사람들은 누구나 셈을: 수학 교육의 미래에 관한 국가 보고서 발행. 미국수학교사협회의 개발과정은 여러 교과의 관계자와 집단에게 영향을 주었는데, 특히 기준의 설정에 있어서 기준을 실현시킬 사람들이 참여할 수 있도록 열려 있어야 한다는 교훈을 주었다고 하겠음[11,13,17,27].

• 여러 기관에서 국립학술원협의회에 국가과학교육기준 개발 요청

1989년 미국주지사협의회에서 국가적인 교육 목표를 수립하는 일을 승인함으로써 국가적인 차원의 교육 기준에 대한 연구와 지원이 시작. 한편, 1991년 봄 과학교사협회 회장은 위원들이 만장일치로 표결한 내용이 담긴 서신을 국립과학학술원과 국립학술원협의회 의장을 겸임하고 있는 프랭크 프레스 박사에게 보내며 국립학술원협의회가 과학교육기준 개발을 주관해 줄 것을 요청. 선도적인 여러 과학 단체장과 과학교육 단체장을 비롯하여 교육부 장관, 국립과학재단의 교육 및 인적 자원 담당관, 국가교육목표 위원단의 공동 의장 등이 과학의 내용과 교수 방법 및 평가에 이르기까지 과학 교육의 국가적인 기준을 개발하는 데 국립학술원협의회가 주도적 역할을 하도록 건의. 부시 대통령은 지지를 표명하였고, 클린턴 행정부에 와서도 지지가 계속됨. 국립과학재단과 교육부는 이를 재정적으로 지원[12,70].

• 1992~1996 국립학술원협의회 국가과학교육기준 연구 집단 구성과 수행

과학교육기준 개발을 위해서 국립학술원협의회는 과학교육기준평가위원회를 조직. 제임스 에버트가 위원회의 초대 의장을 맡았고, 1993년부터 리차드 클라우즈너가 의장을 승계. 과학교육 관계 기관의 대표들로 이루어진 자문위원회 구성. 이 자문위원회는 각 위원회와 연구 집단에 필요한 인적 자원 구성에 도움. 기준평가위원회는 1992년에 첫 모임을 가졌고, 미국과학진흥협회와 같은 여러 기관과 단체의 앞선 연구[38,40]를 바탕으로 여러 분야 많은 사람들의 공동 활동으로 1996년 보고서를 제시하였는데, 다음과 같이 언급하고 있음[12,38,58,89,92].

“모든 학생을 위한 과학기준은 수월성과 평등성을 함께 포함하는 개념이다. 이 기준은 나이, 성별, 인종이나 문화적 배경, 신체적 장애, 장래 희망, 과학에 대한 흥미와 동기에 관계없이 모든 학생들에게 적용된다. 학생들은 서로 다른 방식으로 이해하고, 흥미와 능력, 학습 상황에 따른 이해의 폭과 깊이도 다르다. 물론 어떤 학생들은 제시한 기준보다 더 높은 성취를 보일 수도 있지만, 중요한 것은 모든 학생들이 기준에 제시된 지식과 기능을 발달시킬 수 있다는 점이다.”

과학교육기준은 교사, 학교 행정가, 학부모, 교육과정 전문가, 대학의 교수, 과학자, 공학자, 공무원 등 많은 전문가들에 의해 개발되었는데, 수백 명이 원고를 읽고 수정안을 제시하는 과정을 거쳐 모든 학생들이 높은 성취를 이루도록 하는 데 필요한 과학교육의 요소들에 대한 광범위한 합의점을 찾으려고 하였음. 이 기준은 학생과 교육자, 넓게는 사회의 요구에 부합하는 쪽으로 발전되어 나갈 것이라 생각하였으며 계속 검토되고 수정될 수 있는 역동적인 과정으로 수행되었다고 하였는데. 과학교육 기준은 다음과 같이 6가지로 되어 있음[12,70].

(1) 과학 학습지도 기준

(2) 과학 교사 전문성 개발 기준

(3) 과학 교육 평가 기준

(4) 과학 내용 기준

(5) 과학 교육 활동 과제 구성 기준

(6) 과학 교육 체제 기준

262쪽의 이 보고서를 위해 4년간에 걸쳐 7백만 불을 사용하였다는 것인데, 이에 대한 논란도 적지 않았음[38,86,89,92,95].

□ 2001년 부시 대통령 학업낙오방지교육법 제안 후 2002년 의회 통과

미국 의회에서 1965년에 제정된 초중등교육법은 당초에 5개의 장으로 구성되었는데 후에 제6장이 추가됨. 특히 제1장은 저소득층 가족의 아동교육을 위해 지방교육기관의 재정지원을 법률로 규정한 것임. 이 법은 제정 이후 여러 번 개정되었는데, 때에 따라서는 특별한 별명도 붙여졌음[4,17].

부시 대통령은 미국의 초중등학교 교육의 질 향상과 수월성을 높이기 위해 초중등교육법 개혁안을 제안하였는데, 교육개혁의 요점은 교육에 있어서 뒤떨어지는 ‘학습낙오 아동이 없게’ 한다는 것으로, 미국 초중등교육의 표어가 되었음. 학업낙오방지교육법은 2002년 부시 대통령 정권 시에 상하 양원의 압도적지지로 통과. 새로운 교육개혁법안은 다음과 같이 7개의 장으로 구성되어 있음.

제1장 저소득층가족 아동의 학업성취도 향상

제2장 교사의 질 개선, 특히 수학과 과학 교사

제3장 영어능력 향상, 특히 독해력이 부족한 아동

제4장 학교의 질을 개선하고 학부모에게 학교의 선택권을 보장

제5장 안전한 학교, 특히 폭력으로부터 아동의 안전과 약물예방을 위한 지원

제6장 군인가족 자녀와 원주민인 인디언가족 자녀가 다니는 학교의 시설개선

제7장 매년 4, 8학년 아동들을 대상으로 독해와 수학을 중심으로 실시하는 전국

교육성취평가를 통해 교육목표의 기준에 도달하면 적절하게 보상하고, 미달

하면 각 주정부와 학구에 대한 연방정부의 재정지원 감소

미국의 낙오학생 교육정책을 보면 학생들의 성취 향상을 위한 연방정부의 교육지원액은 1998년과 2005년을 비교할 때 51%의 증가율을 보였으며, 각 학교의 분담 액은 83%에서 74%로 감소. 그러나 만성적으로 낮은 학업 성취 율을 나타낸 학교들의 근본적 구조개혁은 이루어지지 않음. 상당수의 학생들에게 학교 선택권 및 보충교육 혜택이 부여되었으나, 해당 학생 및 학부모의 참여율은 저조하였음[4,17,61,84,85].

□ 2000/01년 엘러스 국가과학교육법 발의와 국가과학교육평가 틀

물리학자이었던 공화당의 하원의원 엘러스는 과학, 교육 및 노동 위원회 의원으로 미국에 있어 경제의 절반 이상이 과학과 기술의 연구와 개발에 달렸다고 하며 국립과학재단법을 수정하여 고급 인력을 위한 새로운 과학, 수학, 기술의 지도 방법과 교사 연수를 위해 다음과 같은 3가지의 과학교육 관련 법안을 발의[73,74,75].

• 국가과학교육법(2000년)

다음과 같은 항목을 포함하여 제안[73]

수석교사 지원 사업: 국립과학재단 2004~6년간 5천만 불 (후에 1억불)

지도 기술의 평가: 국립과학재단(국가과학학술원과 합의) 60만 불 사용

금지 조항: 어떤 연방 교육기관도 지역 학교 제도에 조정이나 지시 안 됨

충돌 조절: 연방정부와 주정부의 법이 어긋나면 면하고 다른 것은 시행

마감 시한: 이 사업은 2007년 9월 30일 마감

추가 연구 모임: 시행 후 180일 이내에 초중등과학교육 연구모임 실시

하고 국회에 보고(30만 불 사용)

• 국가과학교육증진법(2001년)

과학, 수학, 공학 및 기술 교육 위해 다음 사항을 제안[74,101]

과학, 수학, 공학 및 기술 교사의 도움을 위한 사업

아이젠하워국립수학과학교육자료관 확대

하기 연수

교사의 기술연수와 지도 자료를 위한 지원금

방과 후 학교 활동 지원

지역학습중심관에서 방과 후 과학의 날 관리

연구 개발 실행 후 1년 이내에 국회에 상세히 보고 할 것

• 국가과학교육유인법(2001년)

다음 사항을 추가 제안[75]

예비 과학・수학・공학・기술 교사 대학생의 학비 중 10% 감면

초중등 과학・수학・공학・기술 교육에 헌금 하는 사람 면세

전통적인 지역 주체의 확인: 연방정부의 비 간섭

□ 경쟁력위원회 보고서인 미국을 개혁하라와 미국경쟁력법

• 2004년 경쟁력위원회 보고서 미국을 혁신하라

미국 경쟁력 위원회는 1986년 주요 기업 최고 경영자 및 대학교수로 이루어진 위원회임. 2004년 국가혁신주도 회의를 개최하고 미국을 혁신하라는 보고서를 발표. 위원회는 정부 기관이 아니지만 미국의 국가 경쟁력을 높이기 위해 미래에 대한 연구와 함께 이를 해결하기 위한 주요 방침들을 제시해 법 제정과 정부 정책에 반영. 미국이 과학과 기술을 포함하여 여러 분야에 훌륭한 연구인력, 연구소, 대학 등을 지닌 강점이 있지만, 발전하는 중국, 인도, 러시아 등의 위협 요인에 대처하기 위해서는 미국을 혁신해야 한다는 것으로, 인적자원을 첫째로 꼽음. 특히 다중학제적인 서비스 과학에 대한 연구개발비 증가의 중요성을 강조. 인적자원 확보를 위하여 ’전문과학석사‘ 과정을 제안. 이것은 과학, 수학 등 이공계 석사과정을 이수하면서 정책, 경영학, 경제학, 법학 등의 실용적인 학문을 동시에 교육받는 대학원 과정임. 이 과정은 학술적 논문보다 기업과의 공동연구 등을 강조하고, 과학 분야의 인재가 실험실이나 교실에 국한되지 않고 생산 활동의 경험을 강조[20].

• 2007년 미국경쟁력법: 연방정부의 역할은 기업이 할 수 없는 기초연구에 투자하여 과학을 발전시키는데 집중하고, 과학 지식의 활용이나 기술의 개발과 산업화는 기업들의 자유경쟁을 통해 효율적으로 이룩하기를 기대. 근래에 이르러 과학 바탕의 기술과 산업의 혁신은 이들이 더욱 밀접하고 신속하게 어울릴 때 이룩됨. 이에 과학기술교육을 통한 우수 인재 개발이 절실하게 됨. 미국 의회는 2007년 기술, 교육, 과학의 발전을 촉진하기 위한 법을 통과시킴. 이 법안에서는 서비스 경제시대의 신 경쟁력을 가진 융합형 인재 육성과 관련해 연방정부의 의무, 연구수행 주체, 서비스 사이언스 육성 관련 조항들을 포함. 특히,  과학․기술·공학·수학 교육의 중요성을 인식하고, 교육부 등으로 하여금 다양한 교육 개혁 활동을 규정하고 지원하게 함. 특히 우수교사의 양성 및 확보, 고급물리학과 정보전산생물학 과정 등의 과학교육, 수학교육, 외국어교육 등 강화, 유아원에서 대학까지를 포함하는 종합적인 교육과정의 조정, 수학과학공동활동특별자금을 통한 낙후지역 과학․기술·공학·수학 교육의 강화 등. 또한 국립과학재단을 중심으로 수행되는 혁신 정책들을 제시. 미국 경쟁력 법에 의해 미 연방정부 차원에서 국립과학재단은 2009년부터 전문 전문석사과정에 1,500만 불을 지원.

□ 오바마 대통령 법령과 자문위의 과학․기술·공학·수학 교육 보고서

오바마 대통령은 취임 전에도 선거공약으로 교육 개혁안을 논의하였지만, 2009년에 당선 되면서 자문위원회의 보고서 등을 바탕으로 교육에 대한 정책을 수립하고 법령을 개정하여 경제 침체 등을 회복하려고 하는 가운데 과학의 발전과 교육의 개선 방안 중에 초중등과학교육을 중요시.

• 2009년 경기회복 및 재 투자법과 경쟁력 강화의 표어 ‘최고에의 질주’

오바마 대통령 취임 직후인 2009년 2월에 발표된 미국 경기회복 및 재투자법에 따라 확보된 8천억여 불의 일부로서 약 43억 불을 교육 분야에 투자. 2009년 7월 연방 교육부가 ‘최고에의 질주'를 부르짖으며 예산 지원 방침을 발표했는데, 여기에 국가교육기준의 도입 명시[29]. 한편, 오바마 행정부는 계속하여 미국 경쟁력 강화법을 통해 과학․기술·공학·수학 교육을 강조해 왔는데, 국립과학재단이 2011년 과학․기술·공학·수학 교육 과제에 배정한 예산만 해도 총 37억 불에 달함. 미국은 자국 내 대학에서 이공계 석사학위 이상을 취득하면 곧바로 영주권 취득자격을 부여하기도 함.

• 2009년 오바마 대통령 초중등교육법 개정

오바마 정부는 경제침체기에 다른 부분의 예산은 동결하거나 감소하면서도 과학과 교육에 투자하고 사회경제적으로 어려운 계층을 보호해야 미래 성장 동력을 확보할 수 있다는 입장을 교육개혁 안에 담고 있음. 오바마 정부의 교육개혁의 요점은 다음과 같음.

(1) 학업낙오방지교육법의 성과중심 교육개혁 폐단을 개선

(2) 학생의 학업성취도를 연방 정부 예산배정과 관련 지움

(3) 우수교사를 유치, 연수, 보상, 근속하게 하고 무능교사 퇴출

(4) 경직된 공립학교 폐단 개선책으로 헌장학교로의 전환 적극 권장

(5) 2년제 지역대학을 혁신하여 고등교육기회 향상과 21세기형 직업 준비하게 함 (6) 대학생 사회봉사활동 활성화하고 학비지원 강화

또한 교사의 높은 자질의 중요성을 고려하여 교육부는 특별 조치를 취하기도 하였음[15,102b,102c].

표 1. 초중등 교육법의 중요개정 사항[15,51,81,102b]

1965년 제정	2002년 수정(부시) (학업낙오방지법)	2009년 수정(오바마) (1차 수정)	2011년 (오바마) (2차 수정)
・헌법에 교육관련 조항 없음 ・처음으로 연방정부에서 ‘65 초중등교육법 제정 ・주로 특수아관련 사항	・법의 유연성, 지방통제 강조 ・주정부 책무강화 (‘13~’14까지 학습성취달성 요구. 실패 학교 제재 조치: 개인지도, 학교선택, 재판) ・학부모의 학교 선택권 확대 ・효율적 교수방법 강조 *학업낙오방지교육법 추진하면 연방보조금 지원	・헌장학교 확대 ・전국공동평가기준 채택 ・교사평가에 학업성과 관련 ・2020년까지 모든 학생 수학, 앍기 숙달 수준 달성 요구 ・고등교육단계에도 적용 가능 *연방정부 기준 수용경쟁 예산 지원	・수학 및 읽기 ‘13~’14 학습성취달성 요구 유예 ・예산, 대학진학/직장진로 별 기준 채택(부진학교 15% 개혁) ・주정부의 도달 연도 명시없이 대담하나 성취가능목표 설정 요구 ・목표 실패 학교에 주정부가 개입, 계획, 설정, 조치 ・학교성과로 교사평가 마련(하위 5% 개혁 적극 개입) *주정부와 지역 교육구의 기존 예산 집행에 재한 철회

• 2010년 대통령자문위의 과학․기술·공학·수학 교육 보고서

대통령자문위원회의 준비와 동기화: 미국의 장래를 위한 초중등 과학․기술·공학·수학 교육 보고서의 중요한 결론은 첫째, 모든 학생을 위한 과학소양과 과학진로 교육 병행, 둘째, 연방정부의 역할 미흡하다고 하며, 다음을 건의:

(1) 기준설정과 평가체제 확립 지원

(2) 과학․기술·공학·수학 교사확보

(3) 수석교사단 설립

(4) 교육 공학 활용

(5) 학생들 활동 기회 확장

(6) 과학․기술·공학·수학 중심 학교 확보: 앞으로 10년 안에 1천개의 새로운 과학․기술·공학·수학중심의 학교를 건설

(7) 국가 지도력 발회

2010년도 기준으로 미국의 초중등 과학․기술·공학·수학 교육 예산은 약 12억 불 수준이며 2011년도에는 15억 5천만 불 예산을 계획

• 국립과학재단의 수학과 과학 동반 과정

국립과학재단은 1950년에 설립된 이후 미국뿐 아니라 전 세계적으로 새로운 과학 및 과학교육을 지원하는 산실로 널리 알려져 왔음. 근래에 특히 과학․기술·공학·수학 교육을 중요시. 21세기 들어서며 그들 ‘융합’의 필요성으로 더욱 정책적으로나 기업계에서 까지 국가 경제와 관련하여  ‘이공계의 위기’라고 표현하며 초중고대학에 걸친 과학․기술·공학·수학 교육의 중요성을 강조하면서 지원. 하나의 예시로 국립과학재단의 ‘수학과 과학의 동반 과정’은 과학․기술·공학·수학 과정의 구체적 활동. 수학과 과학의 융합적인 교육 활동으로 2002년도에 몇 가지 과제로 소수의 초중등학교와 대학이 연계하여 교사와 교수들이 시작한 것이 2011년까지 900개의 학군에서 5백만 명이 넘는 학생들이 1만 5천여 명의 교사로부터 지도 받았다는 것으로 여기에 합세한 200개가 넘는 대학이나 연구소에서 2600여명의 전문가가 참여[100].

• 2010년 다시 활성화 되는 미국 연구개발

정보기술혁신재단은 미국 경쟁력강화법의 향상을 위한 방안을 제시. 기술혁신은 미국의 경쟁력의 중요요인이 되고 있지만, 지금까지 해온 것처럼 단순히 현존 계획에 대한 자금을 지원하는 것만으로 충분하지 않다는 것이었음. 특히 증가하고 있는 공공-민간 공동협력을 위한 추가적인 유인 조건을 부여해야 한다는 것으로 경기부양책의 영향 등 기초과학 투자 증가가 2009년 대비 3% 상승. ‘바텔 연구와 개발’ 잡지에 따르면 연구 개발 분야에 대한 지출은 2009년 3892억 불에서 2010년 4019억 불로 3.27% 상승했으며 물가상승률 1.5%를 감안하더라도 1.7%가량 상승. 국립과학재단 등 기초과학에 대한 투자 증가는 부시 행정부 때 시작된 미국경쟁력법의 계속으로, 이 법안이 완전히 시행된다면 국립과학재단, 에너지부, 국가기술표준협회 등에 기초 연구를 위한 기금이 2016년까지 두 배 이상 증가.

• 2011년 오바마 대통령 연두교서에 “제2의 스푸트니크 충격의 순간” 언급

오바마 대통령은 2011년 1월 25일 연두 교서를 발표하였는데, 미국의 경쟁력 강화를 위한 과학기술 혁신과 교육 투자를 강조. 교서에서는 막대한 재정적자 감소를 위해 향후 5년간 정부지출 동결을 발표하였지만, 지금이 “제2의 스푸트니크 충격과 같은 순간”이라고 언급하며, 특히 과학기술 혁신, 교육, 에너지 및 환경에 대한 투자를 강조. 이는 현재 미국이 중국과 인도를 포함한 여러 신흥국가들의 급격한 성장에 의해 도전을 받고 있는 상황에서 지속적인 혁신과 수준 높은 교육기회를 제공하는 것만이 미국의 현재 지위를 유지할 수 있는 방법임을 강조. 2011년 9월 8일 미국 오바마 대통령의 신규 경기부양책 관련된 법령 들을 통해 경기 침체를 벗어나려 하고 있는 중에 새삼 기초 과학과 과학교육의 중요성이 더욱 부각되고 있음[37].

• 오바마 이후 미국 ‘국가교육과정' 정책 [29]

초중등교육이 국가적으로 중요시 되었지만, 미국 헌법에 교육 조항이 없고 전통적으로 주 정부에서 담당하던 것을 연방정부가 초중등 ‘국가과학교육과정’ 운운하는 것은 위헌의 소지도 있으며 주 정부가 받아드릴지도 모르는 상황에 놓이게 되었는데 어떻게 할 것인가?

주지사협의회현장개선센터(National Governors Association Center for Best Practices: NGA Center)와 각주교육대표자협의회(Council of Chief State School Officers: CCSSO)가 주동하는 체제로 연구 개발. 2년간의 준비 기간을 거쳐 2009년4월에 ‘핵심공통 교육과정 표준 개발을 위한 협약서(Common Core State Standards Memorandum of Agreement) 체결되었는데, 다음 원칙을 따르기로 함.

(1) 학교 현장을 효율적으로 개선하기 위하여 고도로 엄선된, 가급적 소수의 명확한 내용을 담음

(2) 모든 학생들이 고등학교 졸업과 동시에 준비될 수 있도록 대학 및 직업현장의 요구와 연계되도록 함

(3) 모든 학생들이 21세기 사회에 적응하기 위해 필요한 고도의 기술을 개발할 수 있도록 내용을 엄선하고 이를 활용하도록 함

(4) 모든 학생들이 글로벌 사회와 경제 환경에서 성공할 수 있도록 하기 위하여 국제 비교검토를 통해 개발

(5) 연구와 증거에 토대를 두도록 함

(6) 핵심공통 교육과정의 채택에 동의한 주는 교육과정이 개발된 후 3년 이내에 주 교육과정의 85% 이상을 핵심공통 교육과정과 연계하기로 함

한편 이러한 활동에 대한 비판적 논의가 있었는데,

첫째, 국가 교육과정의 도입이 기대와 달리 미국 학생들의 학업성취도를 올려 주지 못할 것이라는 비판, 둘째, 국가 교육과정의 도입이 오히려 미국 교육의 전통적 강점인 창의성과 사고력 함양에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 우려, 셋째 비판은 국가 교육과정의 도입 자체가 미국이 추구하는 민주주의적 가치와 모순 된다는 것,

넷째, 미국 사회의 진보적 이념을 대변해야 할 민주당의 오바마 대통령이 교육정책에 관한 한 부시 정부시절의 신자유주의적 접근을 그대로 따르고 있다는 것.

교육과정의 중앙집권과 지방분권, 자율성과 일관성, 다양성과 공통성 사이의 균형과 절충을 어떻게 절충, 선택? [29,35,36,93]

• 국가 과학교육평가 틀

미국 의회는 1988년에 교육부에 있는 교육통계청[99] 산하에 국가평가시행위원회를 설립하여 국가교육평가를 담당하게 함. 국가교육평가는 4, 8. 12학년 학생을 대상으로 읽기, 쓰기, 수학, 과학 등의 성취를 주기적으로 측정하여 보고하게 하고 있음. 법으로 규정하기를 개인이나 학교별로는 아니고 거국적, 주별 및 선택된 지역 수준으로 발표하며, 또한 남녀, 인종, 지역 별 학습 성취를 비교하여 발표. 2009년도 과학 평가의 안내를 위한 국가 과학교육평가 틀은 국가과학교육기준의 발행, 과학과 인지 연구의 발전, 국내 및 국제 과학평가의 진전, 그리고 평가 방법의 향상 등의 이유로 필요하다고 하며 새로 구성. 18개월에 걸친 연구는 외부 위원의 자문을 받았다는 것으로 주 정부의 교육과정에 더하여 널리 받아들여진 국가과학교육기준에 준하여 계획되었음[64].

• 극복해야 할 과제 들

부시 대통령시기에 시작된 학업낙오방지교육법은 연방정부의 초중등교육 개혁을 위한 법적 토대를 구축하였다고 하겠으나, 성과중심의 교육개혁법은 시행 10여 년 동안 현저한 성과보다는 기대에 미치지 못할 뿐 아니라 부작용이 큰 것으로 나타남. 모든 공립학교가 2013-2014학년도까지 도달해야 하는 연간진척도 목표설정 자체가 비현실적이었다는 것임. 오바마 정부는 주 정부에 면제권 부여 정책을 시행하려 했음. 그러나 수정안은 공화당과 민주당이 합의점을 찾지 못하고 있는 상황이고 현재까지 연방정부의 수정 제시안에 동참하지 않는 다수의 주 정부가 있어 교육개혁에 마찰과 분열 현상이 예상되고 있음. 당초 교육의 지방분권 특성이 강한 미국에서 연방정부가 재정지원을 유인책으로 교육개혁을 추진할 당시의 우려가 현실로 나타난 것임[14,15]. 한편, 오바마 정부 이후 미국에서 진행되고 있는 국가 교육과정 개발은 국가 교육과정 개발을 주도하고 있는 주지사협의회 현장개선 센터와 주 교육대표자 협의회의 자료에는 오바마 정부의 교육과정 정책에 비판적인 의견들도 제시하고 있음.[29,35,36,93]

□ 유초중등 과학교육의 틀과 차세대과학교육표준

연방 정부가 유례없이 직접 간접으로 국가 경제와 관련하여 과학, 기술, 산업, 대학(원)교육 뿐 아니라 유치원과 초중등 교육, 특히 과학교육에 대하여 여러 가지 정책 방안들을 제시하고 있는 시점에 과학교육(학)계는 무엇을 어떻게 하고 있는가? 미국의 과학교육 전문가들은 계속하여 유초중등 과학교육의 기본적인 지향의 틀을 수정보완하며 새롭게 제시하고 각 주가 협동적으로 구체적인 과학교육 기준을 작성하여 공유하며 자기들 나름의 주 정부 또는 지역의 과학교육과정, 학습지도, 평가, 교사 교육 및 여건 등에 대한 방침을 세우고 개선 노력을 경주[76,77].

• 2012년 유초중등 과학교육의 기본 틀 제시

미국의 많은 주가 이미 수학과 영어 교육의 공통 기준을 적용하고 있는 시점에 유치원을 포함하여 유초중등과학교육의 기본 틀이 수백 명의 연구 참여진과 천 여 명의 의견 제시자에 의해 논의되고 수정 되었는데(전국과학교사협회는 만여 명의 의견 수렴을 하였다는 것임[78]), 특별히 한국을 포함하여 국제수학과학학력평가가 우수한 국가의 과학교육을 조사 검토하였다는 것임. 2012년에 발표된 보고서에 3차원적인 기본 틀은 다음과 같음[70r].

첫째 차원: 과학과 공학의 탐구 요소들

1. (과학적) 질문하기 및 (공학적) 과제 설정하기

2. 모형을 개발하고 사용하기

3. 탐구 활동을 계획하고 수행하기

4. 자료를 분석하고 해석하기

5. 수학적 사고를 하고 계산기 활용하기

6. (과학에 있어) 구성하여 설명하기 및 (공학에 있어) 설계하여 해결하기

7. 증거 바탕으로 논의하기

8. 정보를 획득하고 평가하며 소통하기

둘째 차원: 과학적 고급의 횡단 개념들

1. 규칙적인 형태

2. 원인과 효과: 일 틀과 설명

3. 축척, 비율 및 수량

4. 체계와 체계 모형

5. 에너지와 물질: 흐름, 순환 및 보존

6. 구조와 기능

7. 안정과 변화

셋째 차원: 과학 분야의 핵심 지식들

[물상 과학]

물상 1: 물질 및 물질의 상호작용

물상 2: 운동과 안정성: 힘들과 상호작용

물상 3: 에너지

물상 4: 파동 및 정보 전달 기술에 파동 응용

[생명 과학]

생명 1: 분자로부터 기관 까지: 구조와 과정

생명 2: 생태계: 상호작용, 에너지 및 역동성

생명 3: 유전, 상속 및 속성의 변이

생명 4: 생물학적인 진화: 단일성과 다양성

[지구 및 우주 과학]

지구 1: 우주 속의 지구의 위치

지구 2: 지구의 체계

지구 3: 지구와 인간 활동

[공학, 기술 및 과학의 응용]

응용 1: 공학적 설계

응용 2: 공학, 기술, 과학 및 사회 간의 관련

과학 분야 핵심 지식인 ‘물상 1. 물질 및 물질의 상호작용’은 다음을 포함.

물상 1.가 물질의 구조와 성질

물상 1.나 화학 반응

물상 1.다 원자핵 반응

더 구체적 예시로 ‘물상 1.가 물질의 구조와 성질’에 대하여 초등학교 2학년과 5학년, 중학교, 및 고등학교의 기대 수준은 다음 표와 같이 과제, 준거, 핵심 지식, 탐구 요소, 횡단 개념 별로 제시하고 있음

물상 1.가 : 물질의 구조와 성질
	초등학교 2학년 말	초등학교 5학년 말	중학교 2학년 말	고등학교 3학년 말
과제	학생들은 설명적인 증거를 통해 어떤 것이 고체인지 액체인지 설명한다.	학생들은 눈에 보이지 않는 경우에도 물질이 존재한다는 증거를 수집하기 위한 계획을 세운다.	학생들은 원자와 분자의 모형을 꾸미고, 고체, 액체, 기체 상태 사이의 차이를 설명한다.	학생들은 처음에 중성원자와 음이온, 그리고 양이온을 설명하는 모형을 꾸민다. (계속은 본문에 있음)
준거	물질이 고체라는 설명적인 증거에는 물체의 변하지 않는 모양, 액체라는 증거에는 물질의 모양이 용기에 따라 달라진다는 것... (계속은 본문에 있음)	설계에는 눈에 보이지 않는 물질이 (기체나 용질) 있을 때와 없을 때 무게를 측정하는 것이 포함되어야 한다. ... (계속은 본문에 있음)	모형은 고체 안의 원자/분자가 (1) 서로 인접해 있으며, (2) 운동이 제한적이어서 진동만 하고 있고, (3) 마음대로 이동할 수... (계속은 본문에 있음)	모형인 원자는 양성자와 중성자로 이루어진 원자핵을 가지고 있고, 원자핵에 들어 있는 양성자의 수를 나타내는 원자번호가 ... (계속은 본문에 있음)
핵심 지식	다른 종류의 물질이 존재한다(예, 나무, 금속, 물). 고체와 액체는 이들을 구별할 수 있게 하는 서로 다른 성질을 가지고 있다. (계속은 본문에 있음)	모든 형태의 물질은 눈으로 볼 수 없는 작은 입자로 (작은 조각) 나눌 수 있지만 아직도 물질은 존재하고 다른 방법으로 ... (계속은 본문에 있음)	기체와 액체는 서로 상대적으로 움직일 수 있는 분자나 불활성 원자들로 이루어졌다. 액체에서는 분자들이 다른 분자들과 ... (계속은 본문에 있음)	모든 원자는 전하를 띤 원자핵(양성자와 중성자로 이루어진)과 그 주위를 도는 전자들로 이루어졌다. ... (계속은 본문에 있음)
탐구요소	논증한다. (예, 고체와 액체의 기준을 이용하여 여러 가지 물체들이 고체인지 액체인지를 구별한다.)	실천을 위한 설계.	모형을 만든다. 증거를 바탕으로 설명.	모형을 꾸민다.
횡단 개념	규칙성을 파악한다. (다양한 종류의 고체나 액체가 있으나 일부 특징은 모든 고체나 액체에서 비슷하다.)	물질의 순환과 보존	원인과 효과: 온도의 변화는 물질을 구성하는 입자들의 운동을 변화시킨다. 구성체계의 모형: 학생들은 구성 입자를 체계화하여 물질의 모형을 꾸민다.	구조와 기능: 원자들은 원소의 화학적 행동과 물질의 성질을 결정하는 구조를 가지고 있다. 규칙성, 유사성, 그리고 다양성: .. (계속은 본문에 있음)

표 2. 물상의 기대 수준 진술의 예시

보고서는 유초중등 학생의 과학교육을 위한 기본 틀과 더불어 기준 개발에 대해 다음과 같이 제안.

제안 1: 기준은 모든 학생들의 공통적인 성취 기대 수준을 나타내는 확실한 학습 목표를 제시해야 함

제안 2: 기준은 명확하게 요약해야 하며, 과학교육자들이 이해할 수 있어야 함은 물론 과학적으로 정확해야 함

제안 3: 기준은 수 사용에 있어서 제한적이어야 함

제안 4: 기준은 과학 분야 핵심 지식뿐만 아니라 횡단 개념 및 탐구 요소들을 포함한 3개 차원 모두를 강조해야 함

제안 5: 기준에는 탐구 요소들과 횡단 개념 그리고 핵심 지식을 종합한 성취 기대 수준이 명시되어야 한다. 이런 기대수준에는 성공적인 성취를 판단할 수 있는 준거와 학생들이 지식을 사용하고 응용할 수 있는 능력을 보여주는데 필요한 요구사항이 포함되어야 함

제안 6: 기준에는 한계에 대한 설명이 포함되어야 한다. 기준 개발자들은 특정한 학년에서 주어진 핵심 지식에 대해 학생들이 기준을 성취하도록 하기 위해 지도해야 할 것뿐만 아니라 지도 할 필요가 없는 것도 포함해야 함

제안 7: 기준은 여러 학년에 걸쳐 학생들의 학습을 지원할 수 있도록 순차적으로 조직되어야 한다. 기준은 학생들이 높은 학년에 따라 적절한 학습 경험을 통한 탐구 요소, 횡단 개념, 그리고 핵심 지식을 발전시켜 나가는 과정을 고려해야 함

제안 8: 가능하면 기준의 발전과정에는 학습에 대한 연구 결과를 포용해야 한다. 발전과정에 대한 연구가 충분하지 않거나 연구결과에 대해 의견이 일치 하지 않을 때에는 논의에 따라 개발되어야 한다. 본 과학교육 기본 틀에서 서술한 순서는 그러한 지침으로 사용될 수 있음

제안 9: (본 위원회는) 여러 주에서 적용할 공통적인 학년 단위 기준을 개 발하여 학생들과 주 정부의 여러 요구를 충족시켜야 한다. 즉 학년별 기준을 선호하거나 요구하는 주를 위해서는 학년 단위의 정교한 기준을 제공해야 함

제안 10: 본 과학교육 기본 틀에서 제공하는 내용을 근거로 하여 학년별 기준을 만드는 경우 이러한 기준은 각 학년 단위에서 일관성 있는 발전단계가 제시되게 설계해야 함

제안 11: 학생들이 특정한 기준을 성취하는데 필요한 자원, 시간, 교사의 전문성에  대한 요구는 분명해야 함

제안 12: 과학과 공학을 위한 기준은 다른 학문 분야의 유초중등 과목의 기준들과 일관성을 유지해야 한다. 특히 수학과 영어・언어의 기준과 어울려야 함

제안 13: 기준과 성취 기대의 설계에는 다양성이나 평등성과 관련된 문제도 고려해야 하고 성취 기대수준은 특별히 학생들이 과학에서의 경쟁력을 보여줄 수 있는 여러 가지 방법을 제공해야 함

특히 연구위원회는 과학 및 공학 교육의 발전은 기준과 평가로부터 신임 교사와 기존의 교사들 지원 및 충분한 학습 시간의 배려 등 관련되는 요인들의 전 체계가 일괄적으로 기본 틀과 기준의 전망과 지침에 따라 수행 되어야 한다는 것임[70r].

• 2013년 제시된 유초중등학생을 위한 차세대과학교육기준

유초중등과학교육의 기본 틀에 준한 차세대과학교육기준 1차안을 2013년 4월에 발표[70s].

유치원~초등 5학년 까지는 매 학년의 기준을 물상과학, 생명과학, 지구우주과학, 및 공학기술응용 등 4분야에서 1~4가지 정도 제시하고. 초등 상급(제6학년 해당 또는 중학 전) 수준을 위해서는 4분야에서 각각 1가지씩 제시.

중학생(제7~8학년 해당)을 위한 기준은 물상과 생물과학 분야에서는 4가지씩, 지구우주과학 분야에서는 3가지, 공학기술응용 분야에서는 1가지 제시하고, 중학교 상급학년(제9학년 해당 또는 고등학교 초급 수준)을 위해서는 4분야 각각 1가지씩 제시.

고등학생(제10~12학년 해당)을 위한 기준은 물상과 생명과학 분야는 각 4가지씩, 지구우주과학 분야는 3가지, 공학기술응용 분야는 1가지 기준을 제시.

차세대과학교육기준의 학년 별 공부 줄거리와 과학 분야 핵심 지식 제목

초등 도입

유치원 공부 줄거리

유치원 물상2 운동과 안정: 힘들과 상호작용들

유치원 물상3 에너지

유치원 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조와 과정

유치원 지구2 지구체계

유치원 지구3 지구와 인간 활동

초등1학년 공부 줄거리

초등1학년 물상4 파동들과 그 정보전달의 기술의 응용

초등1학년 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

초등1학년 생물3 전달과 성질의 다양성

초등1학년 지구1 우주 속의 지구의 위치

초등2학년 공부 줄거리

초등2학년 물상1 물질과 그 상호작용

초등2학년 생물2 생태계: 상호작용, 에너지 그리고 동역학적 변화

초등2학년 생물4 생물학적 진화: 단일성과 다양성

초등2학년 지구1 우주 속의 지구의 위치

초등2학년 지구2 지구체계

유치원~초등2학년 공학기술응용1 공학 설계

초등3학년 공부 줄거리

초등3학년 물상2 운동과 안정성: 힘들과 상호작용들

초등3학년 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

초등3학년 생물2 생태계들: 상호작용들, 에너지 그리고 동역학적 변화

초등3학년 생물3 전달과 성질의 다양성

초등3학년 생물4 생물학적 진화: 단일성과 다양성

초등3학년 지구2 지구체계

초등3학년 지구3 지구와 인간 활동

초등4학년 공부 줄거리

초등4학년 물상3 에너지

초등4학년 물상4 파동들과 정보 전달 기술의 응용들

초등4학년 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

초등4학년 지구1 우주 속의 지구의 위치

초등4학년 지구2 지구체계

초등4학년 지구3 지구와 인간 활동

초등5학년 물상1 물질과 그 상호작용

초등5학년 물상2 운동과 안정성: 힘들과 상호작용들

초등5학년 물상3 에너지

초등5학년 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

초등5학년 생물2 생태계들: 상호작용들, 에너지 그리고 동역학적 변화

초등5학년 지구1 우주 속의 지구의 위치

초등5학년 지구2 지구체계

초등5학년 지구3 지구와 인간 활동

초등3학년~5학년 공학 설계

중학 전(초등6학년) 물상과학 공부 줄거리

중학 전(초등6학년) 생물과학 공부 줄거리

중학 전(초등6학년) 지구 및 우주과학 공부 줄거리

중학 물상1 물질들과 그의 상호작용들

중학 물상2 운동과 안정성: 힘들과 상호작용들

중학 물상3 에너지

중학 물상4 파동들과 정보 전달 기술에 있어서의 응용

중학 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

중학 생물2 생태계들: 상호작용들, 에너지 그리고 동역학적 변화

중학 생물3 전달과 성질의 다양성

중학 생물4 생물학적 진화: 단일성과 다양성

중학 지구1 우주 속의 지구의 위치

중학 지구2 지구체계

중학 지구3 지구와 인간 활동

중학-공학기술응용 공학 설계

고교 전(중학3학년) 물상과학 공부 줄거리

고교 전(중학3학년) 생물과학 공부 줄거리

고교 전(중학3학년) 지구 및 우주과학 공부 줄거리

고교 물상1 물질들과 그의 상호작용들

고교 물상2 운동과 안정성: 힘들과 상호작용들

고교 물상3 에너지

고교 물상4 파동들과 정보 전달 기술에 있어서의 응용

고교 생물1 분자들로부터 기관들까지: 구조들과 과정들

고교 생물2 생태계들: 상호작용들, 에너지 그리고 동역학적 변화

고교 생물3 전달과 성질의 다양성

고교 생물4 생물학적 진화: 단일성과 다양성

고교 지구1 우주 속의 지구의 위치

고교 지구2 지구체계

고교 지구3 지구와 인간 활동

고교-공학기술응용 공학 설계

각 항목의 기준은 성격, 목표, 특이 사항을 제시하고, 탐구 요소, 횡단 개념, 핵심 지식을 제시. 연구단은 기준을 제하고 그 배경과 실제 현장의 예시를 영상과 글로 상세히 제시하고 있는데, 안내서 부록 중 하나는 ‘모든 기준들, 모든 학생들’이라는 논의에서 기준에 준한 수업의 모형을 다음과 같이 제시

(1) 경제적 소외 학생 지도

(2) 인종이 다른 학생 지도

(3) 장애 학생 지도

(4) 영어가 부족한 학생 지도

(5) 여학생 지도

(6) 대안학교 학생 지도

(7) 영재학생 지도

표 3. 초등 2학년 ‘물상’ 첫 주제 ‘1.물질과 그 상호작용’ 기준의 전개 예시 [70s]

초등 2학년-물상 1. 물질과 그 상호작용들
학생들은 이해하고 다음을 할 수 있어야 한다. 2-물상1-1. 계획하고 학생들이 관찰할 수 있는 성질을 여러 다른 물질들을 서술하고 분류 (상세한 설명: 관찰은 색깔, 질, 딱딱함, 유연성들을 포함할 수 있어야 한다. 규칙적인 형태는 서로 다른 물질들이 같은 성질을 포함할 수 있어야 한다.) 2-물상1-2. 어떤 물질이 의도하는 목적에 적합한 성질을 가지고 있는 지 결정하기 위해서 여러 다른 물질들로부터 얻은 데이터를 분석. *(상세한 설명: 성질의 예는 강도, 유연성, 딱딱함, 질, 흡수성을 포함할 수 있다.) (평가한계: 수량적인 측정의 평가는 길이의 한정한다.) 2-물상1-3. 작은 여러 개의 조각들로 이루어진 물체가 어떻게 분해 되고 또는 하나의 새로운 물체를 형성하는가에 대한 근거 바탕의 설명을 하도록 관찰. (상세한 설명: 여러 조각들의 예시는 막대기, 쌓기 토막 또는 다른 작은 물체들을 포함할 수 있다.) 2-물상1-4. 가열 또는 냉각에 의해서 변화되는 것을 가역적으로 변화되는 것과 되지 않는 것을 증거에 의해서 논의. (상세한 설명: 가역적인 변화의 예시는 온도가 다른 물과 버터들과 같은 물질들을 포함할 수 있다. 비가역적인 예들은 달걀을 요리하는 것, 어떤 식물의 잎을 얼리는 것, 종이를 태우는 것 들을 포함할 수 있다.)
위의 기대되는 활동들은 국립학술협의회의 보고서 유초중등과학교육의 기본 틀로부터 다음 요소들을 사용하여 개발.
탐구 요소	핵심 지식	횡단 개념
탐구의 계획과 수행: ⁃ 유치원으로부터 초등학교 2학년에 있어서 질문에 대한 답이나 문제에 대한 실험적인 해결을 탐색하기 위한 계획하기와 수행하기는 사전 경험을 바탕으로 하며 단순한 탐색 과정으로 진행한다. ⁃ 탐색은 설명을 지지하거나 해결을 설계하는 데이터를 내도록 공평한 시험에 바탕을 두어야 한다. ⁃ 탐색활동을 계획하고 실행하는데 있어서 협동적으로 데이터를 구해서 질문에 답하는 증거를 찾는데 도움 되도록 한다.(2-물상1-1) (계속은 본문에 있음) ------------------ 과학의 본성과의 연결 자연 현상에 대한 과학모형, 법칙, 일 틀 및 이론적인 설명 ⁃ 과학은 자연의 사건들을 설명하는 원인과 효과의 관계들을 찾는다.(2-물상1-4)	물상1.가: 물질의 구조와 성질들 ⁃ 많은 다른 종류의 물질들이 존재하고 그 중에 몇 가지는 고체 또는 액체인데 그것은 온도에 달려있다. 물질들은 그것들을 관찰되는 성질에 따라서 서술되고 분류될 수 있다.(2-물상1-1) ⁃ 다른 성질들은 다른 목적들에 적합하다.(2-물상1-2),(2-물상1-3) ⁃ 물체들의 여러 다양성은 작은 부분들로부터 구성될 수 있다.(2-물상1-3) 물상1.나: 화학반응들 ⁃ 한 물체를 가열하거나 냉각시키는 것은 관찰될 수 있는 것을 변화시키게 할 수 있다. 때로는 이 변화들이 가역적이고, 때로는 그렇지 못하다.(2-물상1-4)	규칙적인 형태 ⁃ 자연 및 인공적으로 설계된 세 개의 규칙적인 형태가 관찰될 수 있다.(2-물상1-1) 원인과 효과 ⁃ 사건들은 관찰할 수 있는 규칙적인 형태를 내보일 수 있는 원인을 가지고 있다.(2-물상1-4) ⁃ 간단한 실험들은 원인에 대해서 학생들의 생각을 지지하거나 거절하는 증거를 모을 수 있게 설계될 수 있다.(2-물상1-2) 에너지와 물질 ⁃ 물체들은 작은 조각으로 나누어질 수 있고 큰 조각이 되도록 함께 뭉칠 수 있거나 모양이 바뀔 수 있다. ------------------ 사회와 자연세계에 대한 공학, 기술, 과학의 영향 ⁃ 인간이 만든 모든 생산품은 자연 세계에 대한 어떤 지식을 응용하는 것으로 설계되고 자연물을 사용하여 만들어 진다.(2-물상1-2)
본 학년 수준의 다른 학문 핵심지식과의 연결은 2013년 4월 26일 무렵이나 그 전에 가능할 것이다.
학년 수준간의 핵심지식의 연결은 2013년 4월 26일 무렵이나 그 전에 알게 될 것이다.
주의 공통적인 기준의 연결들은 마찬가지로 2013년 4월 26일 무렵이나 그 전에 알 수 있게 될 것이다. 영어/문학 기준 수학 기준

□ 지구촌 시대에 초중등 과학교육의 '국가 경제성' 강조의 반추

과학 및 과학교육 전문가와 전문가 단체의 연구 바탕의 제안으로서 ‘국가과학교육기준’의 제시, 초중고 학교 과학교육을 중심으로 법적 조치, 평가 기관의 과학학력 평가를 위한 기준의 설정 등이 이루어지는 동시에, 한편 거시적이고 외적으로 산업체와 기업체 및 대학 등이 주축이 된 ‘국가경쟁력’을 위한 제안과 법규화의 일환으로 초중등 및 대학 과학교육에 대한 요청이 강해짐.

• 과학교육 국가정책의 두 갈래와 회귀: 한국, 일본 등은 오랜 동안 중앙집권적인 교육체제로, 예를 들면 국가 교육과정의 일환으로 '과학 교과'는 초중고 과학교육의 목표, 내용, 지도 등이 국가적으로 통일된 한 가지가 법과 같이 제시되어 왔다. 반면에 영국, 미국 등은 주, 지역, 학교 중심의 교육체제로, 극단적으로는 학교 마다 과학교육과정이 다른 경우도 있어 왔음. 근래에 이르러 양 극단으로부터 서로를 향하여 변화하는 역사적인 현상을 대면하게 됨.

• 미국답지 않은 '기준'에 준한 과학교육: 전통적으로 미국의 연방정부는, 특히 초중등교육에 관여하지 않았기 때문에, ‘미국의 초중등 국가과학교육정책’ 조사 분석 운운이 곤란. 그러나 1957년 ‘스푸트니크 충격’ 이후 점진적으로 연방정부의 관여가 증가하여 근래에는 ‘국가과학교육기준’을 마련하고 그에 준한 정책을 세워 수행하고 평가하며 포상에 까지 이르러 부작용의 징후가 나타나는 것 같음.

• ‘빵을 부풀리기 위한’ 초중등 과학교육 바람직하게 발전할 것인가? : 미국은 20세기 중반 미소 냉전시대에 국가방위를 위한 과학기술 인력을 위해 초중등 과학교육에 ‘과학 학문성’을 강조하며 혁신하려 했지만, 21세기 전후로는 지구촌의 경제적 경쟁에서 앞서려고 ‘국가 경제성’을 강조한 과학교육을 강조하고 연방정부가 적극 개입.

5. 요약과 결어 및 계속 연구 과제

미국의 초중등 학교교육은 연방정부가 관여하지 않고 각 주 정부가 정책을 수립하고 시행해 왔다. 따라서 ‘미국의 초중등 국가과학교육정책’을 직접적으로, 또는 과학정책이나 교육 정책의 일환으로 간접적으로도, 논의하기 어렵다. 그러나 ‘국가정책’을 광의로 해석하여 명시적으로 진술되어 있거나 아니면 한 분야의 ‘거국적 선택 지향’을 뜻하는 것으로 하여, 20세기 중반부터 근래의 미국 “초중등 국가 과학교육정책”을 조사 분석하고 논의할 수 있을 것으로 전제하고 시도하였다. 이것은 또한 다른 한편으로 결과적으로 미국의 초중등 국가과학교육정책 형성의 과정을 탐색하는 것이 됨을 알게 되었다.

미국은 20세기 초반 국가과학교육정책이 없었던 때에 과학자들은 연구와 대학 과학교육의 연장으로 중등과학교육을 위해 교과서도 저술하며 공헌한 ‘전통주의’적 활동을 하였다. 그러나 과학자들과 과학교수들은 과학기술과 산업이 발전함에 따라 그에 몰두하면서 대학(원)의 교육과 연구에는 관심을 두었지만, 초중등교육은 교육학자들의 영역으로 되면서 과학보다 아동중심의 ‘진보주의’교육 주창자가 주도하게 되었다.

미국은 1957년 소련의 인공위성 발사의 ‘충격’으로 초중등 과학교육을 강화해야한다는 조류 속에 과학자들의 참여가 현저해졌는데, 명시적으로 진술된 국가의 정책은 없었으나, 국립과학재단이나 국가방위교육법 등을 통한 지원이 대폭 강화 되었다. 이리하여 초중등과학교육이 과학다움을 중요시하는 학문중심교육을 지향하게 되었다. 그러나 이렇게 ‘과학 학문성’을 지나치게 중시한 과학교육의 한계가 있음을 보여주게 되었다. 일부가 아니라 여러 학생에 대한 심층적 고려가 부족하였으며, 다른 한편으로는 지구촌의 변화와 미국 사회의 인종, 가난, 성차별 등의 문제가 확대됨에 따라 사회적 요구가 강하게 나타나면서 변화하게 되었다.

그리하여 1970년도부터 1980년대를 전후하여 지구촌과 미국사회의 변화는 학문성이 강한 알파벳 과학과정에 대한 매력도 줄고 초중등 과학교육에 대한 연구나 활동에 국가적 지원은 거의 없어지는 형편이었으나, 한편 1980년대에 들어 과학교육학의 의미 있는 과학개념의 학습지도에 대한 연구는 국가적 지원이 별로 없었음에도 과학교육 연구자들은 역사적으로 의미 있는 노력을 경주했다고 하겠다. 한편 과학의 역사, 철학, 사회심리학 등의 발전은 과학 교육에 ‘과학학’의 포용을 촉구하고 있었다. 그러나 무엇보다 지구촌의 기후변화와 에너지 문제, 미국 사회의 산업 경제와 국민의 복지 등에 대한 세계적 선도 역할에 위협을 느꼈던 미국은 광의의 ‘초중등 국가교육정책’의 과제로서 과학・기술・사회 과정을 대두시켰다. 이것은 미국과학교육에 있어서 ‘생활 아동성’, ‘과학 학문성’ 과 또 다른 ‘기술 사회성’이 크게 부각되는 역사적 상황이었다고 하겠다.

그러나 과학기술인력과 전 국민의 과학소양이 절실한 상황에서 계속하여 국제 비교에서 청소년의 과학학력은 저하됨으로 미국은 주 정부의 교육 담당에 대해 연방정부의 좀 더 적극적인 역할이 요청되었다. 특히 1950년대의 냉전시대에 ‘스푸트니크 충격’에 해당되는 근래의 국제적 경제 상황에서 ‘국가의 위기’를 인식하고 연방정부가 점점 적극적으로 초중등 과학교육을 논하고 관여하는 상황으로 되었다. 국가과학교육기준, 국가과학교육평가기준 등을 연구 개발하고 학업낙오방지교육법, 미국경쟁력법 등을 제정하며 위압적인 교육 분위기를 조성하기에 이르러, 미국의 전통답지 않은 상황에 혼란 중이라 하겠다.

• 미국은 과학교육의 중요 요인인 생활 아동성(교육학자가 주동), 과학 학문성(과학자가 주동), 기술 사회성(과학․기술․사회 과정 중시자가 제안), 국가 경제성(행정가가 갈망) 등이 특징인 과학교육을 경험 하였다고 하겠다.

• 조화로운 유기적 발전 체제가 아니라, 상당한 이유가 있다고 해도 어느 한 부분이 편파적으로 튀어 나오는 편협 된 강화가 모든 청소년을 위한 바람직한 과학교육을 계속 발전시키지 못한다는 역사적 교훈을 제시해 주고 있는 것이 아닌가?

• 미국의 과학교육에 있어서 변천의 와중에 자연 환경과 사회 문화 속 실제 현장은 과학지도 교사가 중요 하였기에, 이구동성으로 과학교사의 문제를 부르짖지만, 훌륭한 과학교사는 어떤 환경과 문화 속에서 누구에 의하여 어떻게 양성되는가, 과학교육학자는 누구이며, 그 간 무슨 역할을 어떻게 해 왔는가, 미래의 과학교육(학)자는 어떤 자질의 누구인가?

• 조화로운 과학교육은 무엇이기에 계속 시류에 따라 출렁거릴 수밖에 없는가, 미국의 미래 과학교육은 혁신적으로 발전할 것인가, 근래의 미국 과학교육의 동향은 역사에 어떻다고 기록될 것인가?