(2005) 과학기술부 정책과제

초․중․고등학교 과학교과 교육과정 개선 방안

-발전적인 과학교육과정의 구성 체제와 실천 과제-

한국과학기술한림원

과학기술부 장관

제 출 문

“초․중․고등학교 과학교과 교육과정 개선 방안”                  정책연구(2005. 8 ~ 12) 보고서를 제출 합니다.

2005. 12

한국과학기술한림원 원장

연구 책임자 : 송 희성*(서울대학교 명예교수, 이론물리학 전공)

공동 연구자 : 문 광순*(계면과학연구소 소장, 재료공학전공)

박 승재(과학문화교육연구소 소장, 과학교육학 전공)

이 규석(서울특별시교육원 원장, 지구과학교육학 전공)

유 준희(서울대학교사범대학 교수, 물리교육학 전공)

정 선양*(세종대학교경영학과 교수, 기술경영학 전공)

정 완호(한국과학교육단체총연합회장, 생물교육학 전공)

한 효순(한국과학문화재단 전문위원, 화학교육학 전공)

* 한국과학기술한림원 회원

차 례

제안 핵심  .......................................................... 7

연구 요약  .........................................................14

1. 서언

1.1연구의 필요성 .......................................36

1.2 연구의 목표 ...................................................39

1.3 연구의 내용과 범위 ............................................40

1.4 추진 방법과 절차 ........................................41

2. 과학교육의 지향과 이상적인 과학교육과정

2.1 “과학의 세기”에 과학교육의 지향 ..........................44

2.2 초중고등 학교 과학학습의 기대 성취와 공헌 .......................46

2.3 기대되는 국가 과학교육과정의 개정 방법과 절차 ...............50

2.4 이상적인 국가 과학교육과정의 계획 모형 탐색 .............51

3. 초중고등 학교 과학교육과정의 실태 분석과 문제점 추출

3.1 우리나라 국가 교육과정 변천에서 과학교과의 위상 .............. 53

3.2 우리나라 초중고등 학교 교육과정의 변천 ............................ 63

3.3 제7차 과학교과 교육과정의 내용 구성 분석 .........................78

3.4 제7차 과학과 교육과정의 시행 과정 및 결과에 대한 논의 ..............88

3.5 국가 과학교과 교육과정의 문제점과 개선 과제 추출 ...............104

4. 외국 초중고등 학교 과학교육과정 조사 결과와 시사점

4.1 외국 초중고등 학교 과학교육과정의 면모 ............................................116

4.2 외국 초중고등 학교 과학교과의 위상 .............................................135

4.3 외국 초중고등 학교 과학교과의 내용과 교재.........................................143

4.4 외국 초중고등 학교 과학교육과정 평가 ...........................................160

4.5 우리에게 주는 시사점...........................................................163

5. 학교 과학교육과정의 역동적인 구성 체제 확립 방안

5.1 과학교육과정 연구개발 체제의 확립 ..............................................170

5.2 과학교육과정 연구 개발을 위한 자원 인사 ......................194

5.3 국제화와 토착화의 조화 ..........................................................203

5.4 과학교과 교육과정의 계획, 전개, 평가의 계속적 연속 체제 ..........207

5.5 과학교육과정 구성체제 확립 방안 요약 ................................................. 211

6. 초중고 과학교과 교육과정의 개선 전제와 구체안

6.1 국가의 지속가능한 발전을 위한 과학교육의 위상 정립 ............215

6.2 교과의 편제와 과학과목 편성안 ......................................217

6.3  과학교과의 단위와 시간 배정안    ........................................................219

6.4 과학교과의 목표 설정과 내용 구성안............. ..........................227

7. 개정될 초중고 과학교육과정의 구현 방안

7.1 기본 과제: 과학교육계 안팎의 “악순환 절단”.......................232

7.2 거국적 과학교육 연구개발 체제 확립 ................................241

7.3 과학지도 교사 교육과 여건의 혁신적 조치 ...............................245

7.4 효과적인 과학교육 행재정 체제와 인프라 구축 ............................247

7.5 실마리: 입시제도의 혁신 .............................................................249

8. 결어, 계속 연구과제 및 제언 ...........................................267

참고 문헌과 정보 전산 ................................................273

붙임 1. 제 7차 과학교과 교육과정 ........................................275

2. 2006학년도 대학수학능력시험 공고...............................371

3. 몇 가지 용어와 약어 ...........................................380

제안 핵심

바람직한 미래 지향적 과학교육의 기대 역할

- 실험과 이론이 어울린 참다운 과학 활동을 중심으로 -

• 모든 청소녀소년을 위한 기초 과학교육의 지향

실험과 이론이 어울린 초중고학생의 과학 탐구력, 이해력 및 선호도 함양                     → 전 국민의 기초 과학소양 증진

이것을 바탕으로 우수한 청소녀소년에게 광의의 과학 진로지도

→ 잠재적 과학기술 인력의 양과 질 확보

바람직한  ↓  진학제도

• 과학기술계 대학(원)의 전문 과학교육의 지향

철저한 수학, 물리학 등 기초과학학습의 지적 희열과 지구력 및 창의력 함양        → 모든 과학기술인력의 튼튼한 기초실력과 실험능력 기반 조성

이것을 바탕으로 신념 있는 우수한 남녀청년에 과학기술계 전문성 교육

→ 잠재적 고급 과학, 공학, 기술 연구와 교육 인력의 양과 질 확보

초중고대학(원) ↓↓  졸업 후 사회 진출

• 일반인 모두를 위한 시민 과학교육의 지향

의식주, 여가, 건강 등 일상생활에 실천적인 과학적 지식, 방법, 태도 적용

→ 생활과 환경의 안전, 안락, 경제성 제고

노동, 사무, 예술, 체육, 군경 업무 등 모든 일에 실제적 과학 응용 실력 제고

→ 모든 직장의 안전성, 효율성, 환경친화성 향상

세금내고 투표하는 실천적 시민으로서 과학의 사회성 인식과 윤리성 확립

↓↓↓

과학 문화 창달

세계에서 으뜸가는 과학기술 바탕의 발전된 국가를 세우기 위해서는

세계에서 가장 으뜸가는 과학교육을 통해 전 국민의 과학소양과

창의력 있는 과학기술 인력이 절대적으로 필요 함

초중고등 학교 과학교과 교육과정 구성 방침

-과학의 생명인 실험 활동 중요시-

과학은 자연 세계에 대해 인간이 알고 싶은 마음과 생활상의 필요로부터 손과 머리가 의미 있게 어울려 이해하려는 창의적이고 실증적인 활동으로 이론과 실험이 멋있게 조화를 이루는 사회 문화적 과정 임

초중고등 학교 과학교과 교육과정 구성의 기본 방침(내적 추구)

• 국민의 과학소양과 창의력 있는 잠재적 과학기술 인력의 진로 중요시

• 쉽지는 않지만, 해 볼만한, 할 필요가 있는 기본 내용 선별의 적정화

• 이론적 추구와 실험적 탐구 과제의 명확한 제시 및 상호 연계적 조직

• 핵심적인 고전 및 현대 과학 내용의 균형과 구조적 이해 중시

• 진취적인 국제화와 적극적인 토착화의 지혜로운 반영과 조화

• 과학 시대의 안전과 과학의 윤리성 인식 및 실천 과제 명시

• 영재, 상위, 중위, 하위, 장애아 등 모두에게 의미 있는 교육과정 전개

• 중요 과학 내용 마다 광의의 과학 진로 지도를 적합하게 포함

국가 교육과정 속에 과학교과의 위상 제고와 진취적 계획(외적 추구)

• 학교 교육의 한 가지 핵심 교과로서 “과학” 교과의 높은 위상 확립

이것은 국어, 수학에 버금가는 시간/단위 수 배정 등으로 명확히 제시

• 초중고 모든 학생의 과학교과에서 실험을 필수로 수행하고 평가 실시

교육과정에 과학 과목 마다 최소 주 당 1시간 이상 “실험”하도록 조치

• 과학 4분야의 기계적 등분을 지양하고 잡다한 내용을 주리며 과학의

고립에서 벗어나 특히 수학, 기술, 실과 교과와 밀접한 교육과정 구성

• 과학 과목 구성은 상급학년으로 가면서 점진적으로 분화하며 강화

기대되는 국가 과학교육과정의 개정 방법과 절차(계속 추구)

• 종합적이고 장기적인 과학교과 교육과정의 연구 개발 지원체제 확립

• 거국적 고급 전문가의 주동과 자원인사 동원 및 광범한 관련자의 참여

과학교육학자 중심으로 과학자, 교육학자 등의 전문성 뿐 아니라 학생,

교사, 학부모, 교육행정가 등 여러 관련자의 의견 수렴

• 과학교과 교육과정의 계획, 전개, 평가의 연계적이고 계속적인 연구개발 활동을 통한 발전적이고 현대적인 과학교과 교육과정의 유지

초․중․고등학교 과학교과의 편제 안

(과목 구성과 시간 수)

편제 예시 제1안

•  초등학교

1~6 학년 “생활 과학” 과목을 과학 완구 놀이를 통한 활동 등을 포함하여  일상생활 속의 과학을 중요시

각 학년 평균 주당 3~4시간 (현재 1~2학년 ‘슬기로운 생활’로 사회과와 혼합하여, 그리고 3학년 이상 “과학”을 주당 3시간정도)

•  중학교

7～8 학년 “과학 탐구”과목을 일정한 시간 실험 활동이 의무적으로 수행되게 하고 평가에 30% 이상 반영

각 학년 마다 주당 4~5시간 (현재 “과학”으로 3~4시간)

•  고등학교

10 학년  “현대 과학” 과목을 프로젝트와 탐구실험을 중요시

주당 5~6시간 1년간: 총 10~12단위 (현재 “과학”으로 6단위)

11~12 학년  인문사회, 예체능 등 분야 진출 학생은 최소한 아래의

첫째나 둘째 과목군중 3과목 총 15단위 이상

(현재, “생활과 과학”, 둘째 과목군에서 1~2과목 등 10~14단위)

기초과학, 공학, 기술계 분야 진출 학생은 최소한 아래의                   둘째 과목군에서 5과목 선택 총 25 단위 이상

(현재, 둘째 과목군에서 6과목 22~34단위)

첫째 과목군:“인문사회와 과학”, “문화예술과 과학”,

“스포츠와 과학”, “군경소방재해와 과학” 등

둘째 과목군:“물리 및 실험 I, II”, “화학 및 실험 I, II”,

“생물 및 실험 I, II”, "지구과학 및 실험I,I I”

*모든 과목은 각 5~6 단위

- 모든 과목은 일반 수업시간에 시범, 해보기. 등의 탐구활동을 포함하고, 특별 계획으로 매 학기 최소 5가지 이상의 실험을 하고 이를 수행평가에 반영하며, 1년에 한번은 과학 탐방을 필수로 함

실마리: 입시제도의 혁신과 대학의 과제

대학수학능력 시험에서 “과학” 교과를 필수화 함

• 대학 입시를 국민공통과 심화선택 과학교과 평가로 분리

• 모든 학생 국민공통과학교육 내용을 필수로 하고 전체의 15%+ 배점

과학기술계 진출 학생은 최소 그 분야 과학교과 심화선택과목(Ⅱ)

필수화하고 15%+ 배점

• 인문사회계, 예체능계 진출 학생들에게 수리 가형 대신 (나)형이

제공되듯이 과학기술계 학생들에게도 언어 (나)형이 제공되게 함

현재 입시제도에 대학 응시 조건을 강화하고 과학 교과의 비중을 높이며 다양한 평가 방법을 도입

• 자연대, 사대 과학교육계, 공대 진학 예정자는 해당 학과의 관련 고급

과학과목을 고등학교 때 필수로 이수하게 요구하고 배점을 높임

• 특히 심화선택형 교육과정에 대한 평가는 짧은 시간 동안 적은 수의

선다형뿐 아니라, 적어도 입학 정원 200% 이상을 과학 평가 일을

1~2일 정해 실험 수행평가를 포함하여 철저히 평가

• 내신이 일정비율 반영되도록 하데, 내신 부풀기리기 방지를 위한 내신

성적 및 학교 과학교육의 정상화 도모

대학 과학교육이 국제적 수준 능가하게 입학과 졸업 기준 엄격히 시행

• 하급 학교의 철저한 과학교육을 기대하고 요청하는 동시에 입학 기준과

평가를 그에 합당하게 치름

• 대학 과학교육에 있어서 이론과 실험 및 탐구 과제의 수행 등을

철저하게 지도하며 타당하고 신뢰롭게 평가

• 졸업의 기준을 엄격히 설정하여 미달되는 경우 탈락 시키는 제도 학립

학부모의 이해와 인내 및 대중매체의 선도

• 대아적 진로 인식과 자녀 지도

• 입시제도의 교육적 협조와 평가의 전문성 신뢰

• 관심 집중을 위한 피상적 보도 지양하고 전문성 바탕의 선도적 보도

• 선동적 제목 보다는 교육적 자세의 유지와 상호 의견교환의 격려

구체적인 단계적 조치 사항

제1단계: 과학교과 교육과정 개선대안 반영의 강력한 추진

교육인적자원부는 2005년 12월에 한국교육과정평가원이 주최한 교육과정 개정시안 공청회(다음“자료”들 참조) 결과를 반영하고 정리하여 2006년 초에 교육과정안을 공지한 후 의견을 수렴하여 2007년에 확정 공포할 것이라고 함.

“초・중등학교 교육과정 총론 개정 시안 개발을 위한 방향 탐색”, 한국교육과정평가원 연구자료(2005-45)

“과학과 교육과정 개정 시안에 관한 공청회”, 한국교육과정평가원 연구자료(2005-49)

• 과학기술부는 모든 국민을 위한 과학 소양과 잠재적 과학기술 인력을 위한 진로지도를 핵심 목표로 하여 현대과학의 내용을 중요시하고 과학의 생명인 실험을 필수로 하는 과학교과의 위상을 높이도록 해야 함. 교육과정 개정에 있어서 국어, 수학에 대등하게 높여야 한다는 본 연구의 제안을  바탕으로 2006년 초에 우선 시안 자료들을 상세히 조사 분석하고 구체적 개선대안을 다각도로 검토하여 적합한 형식으로 작성한 후,

• 전국 주요 도시에서 공청회를 개최하고 의견을 수렴하며 대중매체를 통하여 전 국민에 알리고, 한국과학기술한림원과 각 학회를 포함한 한국과학기술단체총연합회(과총), 한국과학교육단채총연함회(과교총) 등과 함께 교육인적자원부와 한국교육과정평가원 등 관계 기관에 과학기술계의 개선 대안을 반영하도록 강력히 촉구할 것을 제안 함.

제2단계: 과학교육 정상화를 도모하는 입시제도 개선 강력히 촉구

• 과학기술부는 한국과학기술한림원 또는 관련기관으로 하여금 2006년 후반부터 2007년까지 대학 입시제도에 대하여 국내외의 상황을 철저히 조사 분석하고 새로운 교육과정에 의한 과학교육이 정상화 되도록 대학수학능력시험과 각 대학 입시제도에 대한 구체적인 개정 방안을 연구하여 전국 주요 도시에서 공청회를 통하여 의견을 수렴하고

• 새 교육과정이 2007년에 확정 발표되면 그에 따라 과학기술계가 연구하고 수렴한 입시제도 개선안을 관계 부처가 수용하도록 강력히 촉구하여 바람직하게 철저히 시행함으로서 대학교 이하의 과학교육과 대학의 과학교육이 정상화되게 여러 관련 시책을 강력히 수행하기를 제안 함.

제3단계: 새 교육과정과 입시제도에 따른 발전적 과학지도 지원

• 과학기술부는 교육인적자원부와 협조하여, 또는 교육인적자원부가 과학 보다 다른 문제로 과학교과 지원이 미흡할 것이 예상될 경우, 여러 다른 관련 기관과 협조하여 새 교육과정에 준한 실질적이고 효과적인 과학교재 개발과 그 교재를 수준별로 효과 있게 활용하도록 과학 지도 교사의 연수 및 여건을 쇄신하도록 지원해야 함.

• 구체적 예로 정부의 관련 부처가 협조하여 1과학교사 1과학실 등 필요한 실험실과 기자재(MBL기구포함)를 확보하여 실험시범이나 완구활용에 의한 동기유발의 도입과 일정 범위의 실험을 의무화 하며, 년 1회라 이상 과학문화탐방, 학교 내 과학 잔치 등 실제적 활동을 하도록 행재정 지원을 책임제로 실시하고 장학하며 평가하여 포상하도록 촉구해야 함.

이렇게 하여 우리가 세계에서 가장 으뜸가는 과학교육이 수행됨으로서 세계에서 으뜸가는 과학기술국이 되어 우리의 생존과 번영이 가능 할 것임.

1한국과학기술한림원에 제언

• 한국과학기술한림원은 과학기술부의 지원을 받거나 다른 어떠한 방법으로라도 본 연구를 바탕으로 교육인적자원부에서 2006년도에 고시하고 2007년도에 확정 예정인 과학교과 교육과정 고시안을 면밀히 분석하여 과학교과의 위상이 높아지고 학교 현장의 과학교육이 정상화 되도록 구체적인 개정 대안 연구를 추진하기 바람.

• 연구 결과인 구체적 개정 대안이 정책으로 실현되도록 각 학회를 포함하여 한국과학기술단체총연합회, 한국과학교육단채총연합회 및 관계부처와 협조하여 추진하고 대국민 홍보 등에 적극적으로 활동할 것을 기대 함.

• 한편 과학교육학 학자를 한국과학기술한림원 회원으로 영입하여 한국과학기술한림원이 먼저 과학교육을 중요시 한다는 것과 과학교육학 연구와 실천의 위상을 높인다는 것을 널리 알리는 것이 요청 됨.

• 한국과학기술한림원이 실질적인 활동을 전문적이고 효과적으로 하도록 한림원에 "(가칭) 과학기술교육분과"를 설치하여 수학, 과학, 기술 교육에 대한 정책 연구와 실천을 위한 적극적 활동을 계속 전개할 것이 필요 할 것임.

연구 요약

학교 과학교육과정을 위한 실험의 확장된 의미와 가치

과학은 창의성과 실증성, 즉 이론과 실험이 어울리는 사회문화적 과정

과학은 자연 세계에 대해 인간이 알고 싶은 마음과 생활상의 필요로부터 손과 머리가 의미 있게 어울려 이해하려는 창의적이고 실증적인 활동으로 이론과 실험이 멋있게 조화를 이루는 사회 문화적 과정

과학“실험”의 교육적 활동을 위한 확장된 의미

실험실 활동을 포함하여 "실제 체험 활동" 으로 다음 활동을 포함.

• 몸 놀이나 완구놀이하며 생각해보기, 간단한 기계를 작동해 보고            분해하기, 재미있는 물건이나 장치를 궁리해서 만들어 해보고 따져보기

• 결과를 알고 하는 확인실험, 모르고 하는 발견실험, 실험실에서 무지개를    만들어보는 등의 재현실험, 상대론/양자론 현상을 보이는 등의 구현실험

• 지질답사, 해양실습, 천체관측, 식물채집, 탐조활동, 오염조사,

과학관 탐구, 박물관 방문, 유적지 탐방, 연구소 견학, 산업체 방문

• 과학 전산 놀이, 전산 실험, 전산 탐방 및 실험 시연, 공연, 경연 활동 등

확장된 “실험”을 중요시한 바람직한 과학 활동의 가치

자연의 대면과 실험 활동 그리고 시공간 속의 일상 물질생활을 통한

삶과 앎에서 참다운 실험을 중요시한 과학 활동은

• 물질 조작과 물건 및 장치 작동의 즐거움

• 증거의 존중: 근거 없는 주장과 궤변의 근절

• 성실과 인내심의 향상 : 노작천시와 3D 기피의 타파

• 물자와 에너지의 절약 그리고 자연의 보호와 생명의 존중

• 실험활동의 중요성 인식과 과학의 이해: 자연의 질서와 법의식의 향상

• 과학적 지력 향상: 전 국민의 창의력 함양과 과학기술인력의 양과 질 확보    등으로 우리의 미흡한 과학 역사의 극복과 진취적 과학문화 창달에 더      없이 가치 있는 실천 헤야 할 과제임

광의의 과학교육 지향의 한 가지 계열적 모형

세계에서 으뜸가는 과학기술 바탕의 발전된 국가를 세우기 위해서는

세계에서 가장 으뜸가는 과학교육을 통해 전 국민의 과학소양과

창의력 있는 과학기술 인력이 절대적으로 필요 함

그러나 현재 우리나라의 과학교육은 어떠한가?

특별히 초중고등 학교 과학교육은 어떠한가?

선다형 입시에 목매여 있지 않은가?

초중등학교 과학교육과정의 실태 분석과 문제점 추출

예를 들면 영국에서는 영어, 수학, 과학을 국가의 학교 교육과정 구성에 있어서 핵심 교과로 하여 중요시 하나, 우리나라는 국 영 수에 치중하고 교육과정 구성에서 과학 교과의 위상이 낮으며 입시제도에서 배점이 적음

7차 과학교육과정은 학습량 적정화와 구성에 실패하였으며 심화보충의 의도는 역기능이 발생하고 통합과학은 구현되지 못하였음. 탐구는 주장에 지나지 않았다고 할 수 있으며 고등학교 교육과정에서 선택 과정은 비정상적으로 운영하고 있음. 국제비교에서 선다형을 통한 학력은 상위권 이라고 하나, 흥미나 동기유발 그리고 자아개념 등은 매우 미흡함.

항목화 하여 좀 더 자세히 분석해 보면 다음과 같음.

• 과학교과의 시수 감소

(표1 : 제6차/제7차 교육과정의 과학교과 주 당 시수 비교)

	초등학교						중학교			고등학교
학년	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
제6차 교육과정	4	4	3	4	4	4	4	4	4	4
제7차 교육과정	3	3	3	3	3	3	3	4	4	3

- 초등 전반에 걸쳐 6차에 비하여 7차는  과학이 어느 교과보다 가장 많이 감소

- 중학 전체 수업 시수 비율이 국어는 12.7%에서 11.1%로, 수학은 10.8에서 11.1, 영어는 9.8에서 11.1, 도덕+사회는 14.7에서 16.6, 과학은 10.8%에서 8.3%로 감소.

특히 중학교 1학년은 주당 1시간 감소. 이스라엘은 중학교 3년간 과학을 540시간(16%) 지도, 우리는 374시간(13%) 지도.

- 고 1은 과학이 주당 한 시간 감소: 사회계 170시간, 수학 136시간, 과학 102시간

- 고 2,3 자연계 과목은 인문계 학생이 10~14단위, 자연계 학생이 22~34단위

인문계 과목은 인문계 학생이 28~42단위, 자연계 학생이 16~26단위 이수

(표: 중학교 과학교과 교육과정 변천상에 나타난 주당 전체 시수에 대하여 과학 시수가 차지하는 비율의 증감 %)

개정 차수/학년	1	2	3
1차	10.5-11.8	10.5-11.8	7.9-8.8
2차	12.5↑	9.4-11.4	9.4-11.4↑
3차	12.5	9.4-11.4	9.4-11.4
4차	11.8-12.5	9.4-11.8	9.4-11.8
5차	11.8-12.5	9.4-11.8	12.5-14.7↑
6차	11.8 ↓	11.8	11.8 ↓
7차	8.8 ↓	11.8	11.8

이를 보면, 전체 수업 시수에 대한 과학교과 수업 시수는 제5차 교육과정까지는 소폭으로나마 증가하였으나 제5차 교육과정을 기점으로 급속하게 감소하고 있음.

(표 3.1-3 고등학교 과학교과 교육과정의 편제와 단위 수 변천)

교과목명	제1차		제2차		제3차		제4차		제5차		제6차		제7차
	편제	단위	편제	단위	편제	단위	편제	단위	편제	단위	편제	단위	편제	단위
물리	택2	8	Ⅰ문 Ⅱ자	6 12	문: 택2	8-10	Ⅰ공 Ⅱ자	4～6 4	과학Ⅰ 과학Ⅱ 물리 화학 생물 지구 과학	10(공통) 8(인,자) 8자 8자 6택1자 6택1자	공통 과학, 물리 화학 생물 지구 과학 각 Ⅰ,Ⅱ	8 Ⅰ 4 Ⅱ 8	과학, 생활과 과학 물리 화학 생물 지구 과학 각 Ⅰ,Ⅱ	6 4 Ⅰ 4 Ⅱ 6
화학		8	Ⅰ문 Ⅱ자	6 12		8-10	Ⅰ공 Ⅱ자	4～6 4
생물		8	Ⅰ문 Ⅱ자	6 12	자: 전부 이수	8-10	Ⅰ공 Ⅱ자	4～6 4
지구과학		8	공통 필수	4		8-10	Ⅰ공 Ⅱ자	4～6 4

교육과정의 변천을 통해 고등학교 과학 시수의 변천을 보면 문과는 시수의 변동이 많아 늘었다가  줄어드는 과정을 반복하였으나 이과는 제5차 과학교과 교육과정 까지는 꾸준히 조금씩 늘거나 유지하는 경향을 보였다가 근래에 감소.

중학교인 7-9학년보다 10학년에서 수업 시수의 비율이 높아지는 과목은 사회, 수학, 실과, 영어, 선택 교과가 있는 반면, 과학을 비롯한 그 외의 과목은 고등학교 1학년에서 수업 시수의 비율이 낮아짐. 과학 시수의 경우, 중학교에서 전체 교과에서 과학이 차지하는 비율이 10.8%로 이보다 높은 과목은 국어 한 과목뿐이었으나 고등학교 1학년에서는 국어, 사회, 수학, 영어로 늘어남.

(표: 중고등학교 국민공통기본 교과의 교과별 수업 시수 비율 %)

학년 교과	7-9	10
전체 합계	100.0(%)	100.0(%)
국어	12.7	11.1
도덕, 사회	14.7	16.6
수학	10.8	11.1
과학(물,화,생,지)	10.8(÷4=2.7)	8.3(÷4=2.1)
실과	7.8	8.3
체육	7.8	5.6
음악	4.0	2.8
미술	4.0	2.8
영어	9.8	11.1
선택교과	8.8	13.9
교과 합계	91.2	91.6
재량활동	2.9	2.8
특별활동	5.9	5.6

이로써 교과서에 제시된 탐구활동의 50%도 제대로 수행하지 못하고 지나간다고 대답한 과학교사의 수는 중학교 교사의 73.6%, 고등학교 교사의 86.0%로 조사되었음(이 양락 등, 2004). 학생들의 흥미를 이끌 수 있는 탐구활동이 줄어든다는 것은 학생들이 과학에 대한 흥미를 낮추게 되는 원인이 됨. 이는 학생들이 학년이 올라갈수록 과학에 대한 흥미와 만족도가 떨어지고 이공계 기피함이 연구들에서 밝혀짐.(한국과학문화재단, 2004).

• 대학수학능력시험에서 과학교과는 선택이며 비중이 낮음

(국어를) 언어로 100점, (수학을) 수리로 100점, (영어를) 외국어로 100점, 제2외국어 또는 한문을 50점, 그리고 과학 또는 사회 또는 실업 교과 탐구 중 한 가지 선택으로 50점(30분간에 5지 선다형 20문항),

과학은 물리Ⅰ, 화학Ⅰ, 생물Ⅰ, 지구과학Ⅰ, 물리Ⅱ, 화학Ⅱ, 생물Ⅱ, 지구과학Ⅱ 등 8과목 중 최대 4과목을 선택할 수 있음(단, 물리Ⅱ, 화학Ⅱ, 생물Ⅱ, 지구과학Ⅱ 등 4과목은 최대 2과목 선택 가능)

• 고등학교에서 자연계열 교과를 선택하는 학생과 인문사회계열 교과를 선택하는 학생 사이의 학습 부담 격차가 큼

인문사회계열 선택 학생의 경우는 수리“나”형을 선택하여 학습 부담을 줄임. 그러나 “어렵고,”“시간 많이 걸리는” 자연계열 선택 경우는 “언어 ”나“형을 택하게 하는 등 이에 상응하는 학습 부담 경감 조치가 없음. 이 때문에 인문사회계열 교과를 선택한 학생들이 이공계열 교차 지원.

(표2 : 대학수학능력시험 영역별․계열별 출제비율)

구분 영역		문항수	출제범위(선택과목)
언어		60	범교과적인 소재를 활용하여 출제
수리 (택 1)	‘가’형	30 수학Ⅰ 12문항 수학Ⅱ 13문항 선택 5문항	수학Ⅰ + 수학Ⅱ + 선택과목(미분과 적분, 확률과 통계, 이산수학 등 3개 과목 중 택 1)
	‘나’형	30	수학Ⅰ
외국어(영어)		50	범교과적인 소재를 활용하여 출제
사회/ 과학/ 직업 탐구 (택 1)	사회 탐구	과목당 20	윤리(윤리와 사상+전통윤리), 국사, 한국 지리, 세계 지리, 경제 지리, 한국 근･현대사, 세계사, 법과 사회,정치, 경제, 사회･문화 등 11과목 중 최대 택4
	과학 탐구	과목당 20	물리I, 화학I, 생물I, 지구과학I, 물리II, 화학II, 생물II, 지구과학II 등 8과목 중 최대 택4(단, 물리II, 화학II, 생물II, 지구과학II 과목 중에서는 최대 2과목까지만 선택 가능)
	직업 탐구	과목당 20	농업 정보 관리, 정보 기술 기초, 컴퓨터 일반, 수산･해운 정보 처리 등 컴퓨터 관련 4과목 중 최대 택1 농업 이해, 농업 기초 기술, 공업 입문, 기초 제도, 상업 경제, 회계 원리, 수산 일반, 해사 일반, 해양 일반, 인간 발달, 식품과 영양, 디자인 일반, 프로그래밍 등 전공 관련 13과목 중 최대 택2
제2외국어/한문		과목당 30	독일어Ⅰ, 프랑스어Ⅰ, 스페인어Ⅰ, 중국어Ⅰ, 일본어Ⅰ, 러시아어Ⅰ, 아랍어Ⅰ, 한문 등 8과목 중 택1

• 과학교과 학습량 적정화와 구성의 실패

(표3:제6차/제7차 중학교 과학교과 지도 내용)

학년 (연간 총시수)		에너지		물질		생명		지구		환경
		6차	7차	6차	7차	6차	7차	6차	7차	6차	7차
1		힘과 운동	빛 힘 파동	물질의 특성과 분리	물질의 세 가지 상태, 분자의 운동, 상태변화와 에너지	주변의 생물	생물의 구성 소화와 순환 호흡과 배설	지각의 물질과 변화	지각의 구조 지각의 물질 해수의 성분과 운동
6차 (136 시간)	7차 (102 시간)
2 (136시간)		전기와 자기	여러 가지 운동 전기	물질의 구성	물질의 특성 혼합물의 분리	생물의 구조와 기능	식물의 구조와 기능 자극과 반응	대기와 물의 순환	지구와 별 지구의 역사와 지각 변동
3 (136시간)		일과 에너지	일과 에너지 전류의 작용	물질의 반응	물질의 구성 물질 변화에서의 규칙성	유전과 진화	생식과 발생 유전과 진화	지구와 우주	물의 순환과 날씨변화 태양계의 운동	자연환경과 우리 생활

-  7차는 6차

보다 영역(단원) 수는 많게 하고 그 크기는 작게 한다고 하였으나 실제로는 내용이 줄었다고 하기보다 단원 수가 증가하고 내용도 증가!  예를 들면 단원 수가 초등 3~5학년은 2배, 중학교 1학년은 3배 이상 증가

- 거의 모든 학년에 획일적으로 물리, 화학, 생물, 지구과학 영역 별로 무모하게도 1/4 균등하게 분배

- 나선형교육과정 이론의 미흡한 적용으로 비슷한 내용을 초, 중, 고 1, 고 2/3에서 반복

- 과학자 개인 전공분야 편중 강화로 내용이 잡다하게 많으면서도 과학을 계속 공부할 학생에게는 부족하고, 과학을 공부하지 않을 학생에게는 넘치는 내용 구성

• 심화․보충 형 교육과정의 역기능

- 학부모들과 학생들은 보충해야 하는 집단에 편성되는 것을 수치스럽게 생각, 능력을 인정받는 집단에 모두 들어가고 싶어 하여 이에 교사들은 학생들을 실력으로 재편성하는 것을 꺼림

- 교과서에 나오는 것을 과신하고 필수 내용으로 생각, 이에 따라 교사는 보충과 심화의 부분을 정해진 수업시간에 모두 다루어야 한다는 부담감

- 어떤 학교/지역에서는 심화 내용도 쉽게 생각되고, 어떤 학교/지역에서는 보충 내용도 어렵게 느껴

- 학습내용으로 제시되고 있는 부분만을 탐구활동으로 진행하기에도 시간이 부족하며, 또 다른 활동을 준비할 시간이나 이를 확인해줄 시간이 너무 부족

- 고등학교 과정에서는 수학능력시험의 범위를 넘어서면 학생들의 학습 의욕이 떨어짐. 필수 학습 내용 지도에도 시간이 부족한 교사도 당연히 시험을 위주로 학습지도

- 이에 현장에서는 심화․보충 형 교육방법의 의도는 좋으나 현실에서 얼마나 실효성이 있을까에 대하여 의문

- 더욱이 심화․보충의 내용도 탐구활동으로 제시된 경우가 많아, 학습량의 증가 뿐 아니라, 자료의 구입에 따른 예산의 문제나 학생들이 모든 탐구활동을 해볼 수 있는 시간의 부족, 그에 따른 개념의 획득 정도의 효율성 문제가 계속 제기됨.

(표6 : 심화 ․ 보충형 수준별 교육과정이 과학 학업성취도에 미치는 효과 (한국교육과정평가원, 2003)

매우 효과적	대체로 효과적	별로 효과적이지 않다	전혀 효과적이지 않다.
0.0%	19.3%	65.7%	15.1%

심화 ․ 보충형 수준별 교육과정이 수준별 수업 활성화에 기여했는지에 대한 의견 (한국교육과정평가원, 2003)

매우 그렇다	다소 그렇다.	별로 그렇지 않다	전혀 그렇지 않다.
0.0%	22.1%	62.8%	15.1%

• 탐구중심 과학교육의 허실

(표7: 과학교과 교육과정에 제시된 탐구 과정 요소)

탐 구		탐구 요소
탐구 과정	기초 탐구	관찰, 분류, 측정, 예상, 추리 등
	통합 탐구	문제 인식, 가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 자료 해석, 결론 도출, 일반화 등
탐구 활동		토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등

- 학습량에 비해 수업 시수가 부족한 현실에서는 과학교사가 완전한 탐구활동을 이끌어가지 못함. 짧은 시간의 탐구활동으로 인하여 활동을 통하여 얻어야 하는 탐구능력은 물론, 결과 해석에서 얻어야 하는 개념의 정립까지 어려움.

- 교사의 설명과 교과서의 그림을 통하여 탐구활동을 대신하는 경우가 많으며, 그나마 교사의 시범실험이나 컴퓨터나 비디오 등의 영상물을 통한 탐구활동의 시청으로 탐구활동이 대치되는 경우가 많음

- 한편, 탐구활동이 너무 실험에만 치우친 경향도 있어 관찰이나 조사활동, 토론활동, 현장학습 등의 탐구활동은 매우 부족한 실정. 특히 고학년으로 갈수록 관찰과 측정을 쉽게 생각하거나, 실험의 결과에 대한 토의가 부족하거나, 논리적으로 토론하는 활동이 부족. 현장 여건 상 지구과학의 여러 분야와 같이 교실 밖에서 이루어져야 하는 탐구활동이 교사의 일방적인 수업으로 대치되는 경우가 많음.

- 특히 토론 능력의 부족은 논리적 사고력의 향상을 방해하며 사회생활에서 부딪히게 될 여러 현상에서 과학적, 합리적으로 판단하는 문제해결력의 향상을 이루지 못함.

- 제시된 탐구활동이 학생과 교사의 수업 활동에서 원활하게 진행되지 않거나 결과가 잘 나타나지 않는 경우가 많으며, 생물과 지구과학 과목은 자료 구하기 어려움.

- 토의, 견학, 조사, 과제 활동은 시수가 초과 확보되지 않으면 현장에서 어려움. 예산 부족, 안전사고에 대한 교사의 불안 등이 복합적으로 작용하여 활성화되지 못함. 학부모가 학생의 역할을 대신하는 경우까지 있음.

- 제7차 과학과 교육과정은 탐구과정을 강조하며 학습량을 늘리고, 시간 부족을 초래하여 과학 개념 형성의 약화를 가져오고, 과학에 대한 학생의 흥미를 감소시킴.

• 통합과학의 의도와 주장의 한계

- 물리, 화학, 생물, 지구과학뿐 아니라 환경까지 아우를 수 있는 전문가가 부족하여 통합이 이루어지기 어려움.

- 통합과학의 도입은 현상이 되기 쉽기 때문에 저학년인 초등학생에게 적합. 현상 중심 과학교육이 모든 국민 과학교육의 전부가 아니라면 국민공통기본교육과정이 너무 김.

- 이것은 자연계로 진학할 학생이 심도 있게 학습할 선택의 시간이 짧다는 것을 의미. 고등학교 1학년은 중학교에서 배운 과정에서 탐구활동이 더하여진 내용으로 필수적으로 필요한 부분은 아니라는 지적이 있음

-  통합 과학을 지도할 교사가 부족. 과학의 기초 개념은 인문계나 자연계 진학을 원하는 학생 모두가 알아야 할 필수 개념이 될 수 있으나 이를 지도하는 교사는 재고해야 할 문제 임. 비전공 교사에게 얼마간의 연수로 이를 지도할 능력을 키울 수 없다고 생각 됨. 단기간에 불명확한 개념을 습득한 교사가 지도할 경우 학생들은 비과학적 개념이 형성될 가능성이 매우 크며 이는 과학 학업 성취도의 하락을 가져오고 학생들의 학습 의지를 꺾어 과학에 대한 흥미를 잃게 할 수 있음.

• 고 1(10학년) “과학”의 애매한 성격과 입시내용에서 탈락

- 고 1 과학은 중학교 과학 및 고등학교 선택 과목의 내용과 중복으로 낭비

- 어느 한 교사가 지도하기도 어렵고 4분야 교사 분담도 합당하게 수업하기 어려움은 미흡한 교육 결과 초래

- 고 2, 3학년의 과학 Ⅰ,Ⅱ 8과목 운영을 어렵게 하거나 부실하게 함

- 더구나 대학수학능력시험에서 탈락되어 정상적인 지도가 어려움

• 고등학교 과학 선택과목의 비정상적 운영과 선택 비율 저하

- 고등학교 2,3학년은 제7차 과학과 교육과정에서 선택의 폭이 매우 넓은데, 이는 학생들의 흥미, 특기, 적성, 진로 등을 고려하기 위함이었으나, 애초에 의도했던 자유로운 학생 선택의 기회를 제공하려 했던 것과는 달리 대학에 붙고 보자는 편의성이 앞서는, 기회주의 심리 크게 작용.

- 현실적으로 교사 수급과 교실 등의 시설 미비로 학생의 선택은 무시되고 학교 선택인 경우도 많음

- 인문사회나 예체능계 지망생은 과학을 한 과목도 이수하지 않은 채 고등학교를 졸업

- 기초과학이나 공학기술계 지망 학생도 과학 고급 11 과목을 하나 정도 이수하기 때문에 자연 과학이나 공과 대학 입학생의 기초가 크게 문제 됨

- 물리를 공부 안 하고도 물리학과에 입학 함

- 교육대학 지망생이 대부분 문과를 선택하고 있어, 이들은 고등학교에서 과학 과목을 별로 이수하지 않고 입학하면서도 대학에서도 선택할 수 있는 전공 중 과학교육은 1/10에 불과하여 고등학교 2학년부터 대학을 거치는 동안 너무나 적은 과학 공부를 하고 교사가 됨

- 일반 선택 과목인 ‘생활과 과학’의 선택 비율이 18.4%로 낮음

- 물리Ⅱ의 이수생은 7.9%이고 수능응시생은 4.4%: 화학Ⅱ는 13.9%,: 생물Ⅱ는 11.4%: 지구과학Ⅱ는 3.0% 로 낮음

- 고 1의 “과학”, 과학 선택과목 Ⅰ,Ⅱ의 성격, 입시제도, 교사와 시설 무제 등으로 고등학교 과학 선택과목 운영은 비정상적

• 과학 교육과정을 대신하는 미흡한 교과서

- 일반적으로 교사들은 국가 교육과정에 대해 무관심이며 잘 알지 못하고, 전통적으로 교과서를 교육과정으로 생각하는 경향이 있음.

- 검정기준에 맞춘 획일적 교과서가 수업에 큰 영향을 주지만, 내용과 방법들이 비슷한데, 교육과정이 바뀔 때마다 교과서를 바꿔야 하는 번거로움과 부담이 있음.

• 과학교육과정을 구현하는 과학(물리, 화학, 생물, 지구과학) 교사의 수와 부실한 여건

- 교육 통계 연보(2005)에 의하면 중학교 전체 교사 수 중 과학 교사의 비율은 약 11.5%.로 국어, 영어 교사 수보다는 적음. 더구나 물리, 화학, 지구과학, 생물 교원 수가 모두 포함된 수임으로 과학 분야별 교사 수는 2.9%로 도덕, 기술․가정, 체육, 음악, 미술 교사 수 보다 적음. 물리, 화학, 지구과학, 생물은 개념이 다르고, 각 과목의 학습 내용이 타 교과에 비해 많고 어려움. 또한 대학교에 가면 각각의 전공을 인정하는 학문임을 생각할 때, 과학의 한 과목을 선택한 경우, 고등학교까지의 과정에서 타 과목보다 많이 학습하지 못하고 대학에 진학하게 됨으로 과학의 한 분야를 전공하는 학생에게는 매우 불리한 교육과정임.

(표 3.4-12. 중학교 과목별 교원 수(교육 통계 연보, 2004)

과목	교원 수(명)		비율(%)
국어	14,325		13.8
도덕,사회,국사	15,742		15.1
수학	12,239		11.8
물, 화, 생, 지구과학	11,942		11.5(÷4=2.9)
기술가정	8,633		8.3
체육	8,534		8.2
음악	4,516		4.3
미술	4,287		4.1
영어	11,820		11.4
기타	11,797		11.4
계	103,835		100.0

- 새롭게 바뀐 교육과정에 대한 과학과 교사들의 연수가 부족한 것도 문제임. 교사들은 실험 도구 사용에 대한 안내가 상세하게 제시되지 않거나 만들기 방법이 구체적으로 제시되지 않으면 동일 학년을 반복하여 지도해 본 경험이 있는 교사가 아닌 경우, 성공적 실험을 지도하기 어려움. 따라서 철저한 교사 교육이 이루지지 않을 경우 현재의 교과서 내용 구성에 대한 구체적 안내가 필요하며 교과서에 제시된 활동을 충실히 하기 위해서는 교과서에 나타난 실험에 대한 구체적 방법과 실제적 자료가 제공되어야 함.

• 국제 비교에 나타난 과학 학습 성취의 면모

-  과학학력 국제비교에서 초중 전체 평균은 우수하나 국가경쟁력에서 의미  있는 상위 5% 집단 평균은 낮으며 상급 학년일수록 학력이 저하되고 성별에 따른 성취도 차이 큼

-  2003년 TIMSS 비교연구에서 우리나라 중학교 2학년 학생들 가운데 최상위 성적 학생들의 비율이 1999년의 19%보다 2%하락한 17%

- 단순 정보 이해에 비해 과학 탐구영역 성취는 낮고 실험과제 포착 및 자기 효능감, 실제 탐구경험이 낮음

- OECD PISA의 과학적 소양에서 우리나라 고등학교 1학년 학생들은 2000년 1위에서 2003년에는 4위로 하락.

- 학년이 올라갈수록 과학 선호도가 떨어지는 경향으로 과학에 대한 태도와  자신감 등의 정의적 측면도 매우 낮은 것으로 나타나고 있는데, 2003년 TIMSS 비교연구에서 우리나라 중학교 2학년 학생들이 과학학습에 대한 자신감을 가지는 비율과 과학의 가치 인식 수준, 흥미도 모두에서 미국, 호주, 싱가포르 등 다른 국가에 비해 매우 낮음.

- 일반적으로 단순호기심에 비해 학습흥미가 낮으며 특히 과학관련 진로 선택 의지가 낮음

과학교과 교육과정 개발 과정의 문제점

교수요목기라고 하는 1945년부터 지금까지 7차에 걸쳐 개정한 교육과정 적용 기간은 평균 7.4년(최단 5년, 최장 10년)이었음

• 교육과정 개발은 지나치게 정치권 변화와 관련되고 관 주도

• 거국적 고급인력의 동원과 전문 인력의 부족으로 기초 연구개발 미흡

• 확실한 이유나 준비 없이 타 교과와 함께 초중고 동시 개정 시행

• 생활중심, 학문중심, STS 등 외국 과정의 서투른 모방과 미흡한 토착화

• 과학과 교육과정의 연속성과 연계성 부족

• 연구개발 시간과 지원의 부족

외국 과학 교육 과정의 취할만한 시사점

• 표현방식에는 차이가 있지만, 공통적으로 과학적 소양을 갖춘 시민 양성,  기초교육 위에서 세계화에 적응하기 위한 자기 주도적인 능력 개발, 대중을 위한 과학교육을 추구

• 과학교과의 위상이 높음

예: 영국은 영어, 수학, 과학이 학교 교육의 핵심 교과 임

• 학생들의 수준에 따라 여러 종류와 여러 층의 과학 과목이 제시되어 선택할 수 있음

• 과학 과목의 주당 시간 수가 일반적으로 우리보다 많음

예: 미국 고등학교 과학 과목은 최소 주당 5시간씩 1년을 함

• 진정한 의미의 ‘모든 사람을 위한 과학교육’을 실천. 우수한 학생 또는    장애아나 지진아를 위한 과학 학습의 기회가 많음

예: 미국의 AP 과학 과목, 각 학년의 과학 우수아, 장애아 특별지도

• ‘통합교과’, ‘탐구과정’, ‘태도와 의식’ 중심의 과학교육으로 전환

• 설명 위주의 과학교과서 중심의 교육을 지양하고 직접적인 체험학습과 더불어 소속된 지역에 대한 사례조사, 역할놀이, 다양한 의사결정 활동 등 다양한 학생 활동을 제시하고 있는 교육과정과 교재 개발을 적극 지원

• 세계가 지식을 창출할 능력 있는 창의적 인재를 확보하려는 전쟁에 돌입

학교 과학교육과정의 역동적인 구성 체제 확립방안

	① 준비 단계		→		② 투입 단계		→		③ 개발 단계		→		④ 산출 단계			→		⑤ 적용 및 평가 단계
	과학과 교육과정에 대한 기초 연구				과학과 교과 편제 및 학교 급 별 시간 배당 확정				과학과 교육과정 체제 구성 방향 제시 및 합의				과학과 교육과정 초안의 종합 정리					새 과학과 교육과정 실현을 위한 후속조치
	◦ 과학 교육에 관한 국가, 사회의 요구 조사 ◦ 학생의 지적 발달 단계 조사 ◦ 현행 과학과 교육과정의 분석 및 평가(과학 기초 학력 검사 포함) ◦ 과학과 교육과정 국제비교				↓				↓									◦ 과학과 교과용 도서 공급 체제 개선 ◦ 과학과 학습 능력에 따른 부진아, 우수아의 대책 ◦ 학교 재량시간, 선택 교과과정에 대비한 과학과 추수 연구 ◦ 새 교육과정의 연수
													과학과 교육과정 공청회
					과학과 교육과정 개발의 일반 지침 작성				총론의 정신, 타 교과와의 관련 요구 사항 반영
													교육대학, 사범대학 과학과 과학 관련 학회 의견 수렴
					◦ 과학과의 초∙중∙고 신설, 통폐합 교과목에 대한 성격 부여 ◦ 과학과 교육의 현안 과제 지침 : 진로에 따른 선택, 농∙공∙상∙과학고의 과학 교육, 환경, 에너지, 통일 대비 과학교육				↓
			⇒				⇒		과학과 내용선정의 기준 및 학년별 내용 확정		⇒		시․도 교육청 의견 수렴			⇒
	↓
									↓				교육부 과학과 심의회 및 집중 작업
	현행 과학과 교육과정의 개선점 파악 및 개정의 필요성 인식
																		↓
	↓
									초∙중∙고 과학과 목표 체계 및 학년별 목표 확정
													각 교과별 문서 체제 및 진술 형태 검토
	과학과 교육과정 연구∙개발의 인적 조직 및 역할 분담
					↓
									↓									과학과 교수-학습
	↓
									초∙중∙고 과학과 지도 및 평가의 관점 제시
					과학과 교육과정 기초 연구								교육과정의 확정					↓
	총론 연구팀과 과학과 연구팀 과의 기초 연구 결과 협의												․ 과학과 성격과 목표 ․ 학년별 내용 ․ 지도 방법 ․ 평가 방법
									↓
					↓
	◦ 과학과의 교과 편제 안 ◦ 과학과의 주당 시간 배당 ◦ 과학교육의 동향과 현재의 위치 ◦ 교육에서 과학과가 분담해야 할 역할																	새 과학과 교육과정 적용에 대한 계속적인 평가
									과학 교육과정 초안 작성
					현행 과학과 교육과정 개정 의 쟁점사항 추출 및 토의
													과학과 교육과정 해설서 및 운영 지침 작성

• 과학과 교육과정의 계획, 전개, 평가의 계속적 연속 체제

(그림: 교육과정 중심 학교교육 모형)

- 새로 연구 개발될 과학교과 교육과정의 정신에 맞는 교과용 도서의 공급을 위하여 노력.

- 과학교과 학습평가와 입시제도에서 과학교과의 역할을 점검하여 과학교과 교육목표를 달성하는지에 대해 연구.

- 물론 새로 연구 개발된 과학교과 교육과정의 이해를 돕기 위한 교원의 연수교재 개발, 교사들을 위한 학습 자료의 연구와 개발은 계속 진행.

- 적용이 완료되는 과정에서 문제가 없어야 하지만 개선될 사항이 생기면 다시 새로운 교육과정 구성.

- 이러한 과정은 상시 연구 인력이 연구하는 체제가 잘 갖추어질수록 교육의 질은 그만큼 좋아질 수 있음.

초중고등 학교 과학교과 교육과정 구성 방침

(앞부분의 ‘제안 핵심’ 참조)

초․중․고등학교 과학교과의 편제 안

(과목 구성과 시간 수)

편제 예시 제1안(앞부분의 ‘제안 핵심’ 참조)

편제 예시 제 2 안

• 초등학교

“생활 과학” 과목을 실험 활동을 포함하여

매 학년 평균 주당 4 시간 이상,

• 중학교

“과학”및 “실험” 과목을

매 학년 평균 주당 4+1 시간 이상,

• 고등학교

고 1에서

“현대과학” 및 “탐구실험” 과목을 1년간 주당 5+1시간(12단위)

고 2, 3에서

“물리 및 실험Ⅰ,Ⅱ”, “화학 및 실험Ⅰ,Ⅱ”, “생물학 및 싷험Ⅰ,Ⅱ”,                      “지구과학 및 실험Ⅰ,Ⅱ”

각각 5~6단위(한 학기 4+2 시간/주, 또는 두 학기 2+1 시간/주)

모든 학생 3과목 이상 이수

과학기술계 진출 학생은 5과목 이상 필수

(2 과목은 고급 물리/화학/생물/천문학 등의 과목으로 대치 가능)

-  과학 교과의 과목 구성에서 “실험”을 중요시 하고 실험 시간을 계획적으로 배정하며 성적을 별도로 제시

편제 예시 제 3 안

• 초등학교

“과학 및 실험” 과목을

매 학년 평균 주당 4시간 이상,

• 중학교

“생물 및 실험” 과목을 매 학년 평균 주당 1+1 시간 이상,

“물상 및 실험” 과목을 매 학년 편군 주당 3+1 시간 이상

• 고등학교

“물리 및 실험Ⅰ,Ⅱ”, “화학 및 실험Ⅰ,Ⅱ”, “생물학 및 싷험Ⅰ,Ⅱ”,

“지구과학 및 실험Ⅰ,Ⅱ”

각각 5~6단위(한 학기 4+2 시간/주, 또는 두 학기 2+1 시간/주)

모든 학생 4과목 이상 이수

과학기술계 진출 학생은 6과목 이상 필수

(2 과목은 고급 물리/화학/생물/천문학 등의 과목으로 대치 가능)

- 과학 교과의 과목 구성은 상급학년으로 가면서 점진적으로 분화하며 강화

- 모든 과학 과목은 반드시 “실험” 과제를 수행해야 해야 하며  성적을 별도로 제시

과학교과의 지도 시수의 문제와 증가해야 할 이유

1. 어느 교과보다 발전된 현대의 과학은 넓고 깊으며 추상적이어서 실험을 하며 개념을 파악하고 법칙을 이해할 뿐만 아니라 실생활과 직장 일에 응용하는 것이 절실하여 많은 시간이 필요하며 오래 걸림.

2. 과학의 본질적 특성인 이론과 실험, 특히 과학적 탐구의 생명인 실험 활동을 하기 위해서는 많은 시간이 필요함. 경제적으로 기구를 안전하게 다루며 되풀이 데이터를 구하며 실험보고서를 쓰도록 하는 실험 수업은 언어를 중심으로 하는 다른 교과보다 많은 시간이 절실함.

3. 실험 실습, 체험 학습 등을 주로 하는 과학교과의 특성상 타 교과에 비해 자학자습이 어려우며, 따라서 학교교육이 주된 학습원이므로 학교에서의 시수를 많이 필요로 하는 교과임.  과외가 어렵거나 과외로 해결할 수 없는 창의성 교육 등을 위해서도 시수가 증가해야 함.

4. 실험 활동의 확장인 실질적인 체험활동은 우리의 전통인 허식적이며 증거 없는 주장의 불식을 위해서 절대 필요 함. 이것을 불식하기 위한 실험이외에 지질답사, 해양실습, 천체관측, 식물채집, 탐조활동, 오염조사, 과학관 탐방, 연구소 견학, 산업체 방문 등은 많은 시간이 절실함.

5. 도구 과목이라고 하는 국어, 수학, 영어 교과 이상으로 과학 교과의 위상을 높여야 과학의 세기에 산다는 것을 자각하는 학생, 교사, 학부모들이 합당하게 열심히 과학교육을 수행될 것임. 위상 제고의 가장 중요한 한 가지는 국가의 학교 교육과정에서 과학교과의 시수를 늘이는 것임.

6. 위상이 낮고 시수가 부족하면 과학 교과의 내용을 줄이거나 실험을 포기하게 됨으로, TIMSS 화학 내용의 경우와 같이 그리고 하위 25% 학생의 지도를 특별히 돌볼 수 없기에 학생들의 흥미가 떨어지고 국제비교에서 낙후하게 됨.

7.  과학 교육 전문가 뿐 아니라 현장의 과학 교사나 학생들은 과학의 애용을 이해하고 소화할 시간이 부족하다고 이구동성으로 부르짖고 있음.

8. 더구나 한 학급에는 영재, 상위, 중위, 하위, 부진아 등이 있어 수준별로 지도하기를 기대하지만 현재의 시간으로는 도저히 수준별 지도 불가능 하다는 것이 과학교사들의 응답임

9. 교육과정에서 위상이 낮고 시수가 적으면 입시제도에 문제, 입시제도에서 현재와 같이 과학교과는 선택이 되고 배점이 적어, 학생들은 과학 학습 할 의욕을 잃고, 더구나 간단한 선다형 출제에 한정된다면 실험을 하거나 과학 교과를 열심히 하지 않게 됨

10. 시간이 부복하여 내용을 줄이거나 실험 등을 포함한 탐구활동을 못하고 대학 등 상급학교에 진학하거나 취업에 문제가 되어 수업을 계속 받을 수 없게 되거나 부실한 직원이 될 것임.

11. 7차 교육과정 개정 시 과학교과가 어느 교과 보다 시수가 감소하였는데, 이것은 현대사회, 발전하는 과학, 과학교육의 중요성을 도무지 모르는 소치의 결정이었다고 할 수 있음.

시간 부족 등 여러 여건으로 바람직한 과학교육이 되지 않으면 학생들은 과학학습을 어려워하며 싫어하게 될 뿐만 아니라 오개념과 반과학의 인식을 지니게 되고 드디어는 이공계 기피 현상으로 나타나며 과학 연구를 지원하지 않게 됨으로 국가적으로 심각한 상황이 됨.

과학교과의 목표와 내용 구성의 개선

• 3~10학년을 대상으로 하나의 동일한 목표를 제시할 것이 아니라 초등학교,      중학교, 고등학교 등 적절한 수준을 나누어서 목표를 제시

• 창의성의 향상과 탐구능력 및 문제 해결력을 강화하는 것을 골자로 한 새로      운 과학교과 교육과정의 방향을 제시,

• 초등학교 과정에서부터 고등학교 과정까지 연계성을 확보하며 체계화

• 초등학교에서의 과학 교과는 자연현상의 이해를 중점적으로 학습하는 것을       목표로 그 내용을 단순하고 이해하기 쉬우며 생활 관련 구성

• 중학교는 물리, 화학, 생물, 지구과학 등 세분화된 분류로 구성하지 말고

통합적으로 연계하여 탐구하며 실생활 적용 내용으로 구성

• 고등학교 1학년에서의 과학교과 교육은 현대 과학 내용을 중요시 하여 시사      적인 것을 이해하고 판단하게 구성,

• 고등학교 2~3학년의 과학교과 교육은 과학기술계 진출 학생에게는 대학 이      상 상급기관의 교육을 충분히 수행할 수 있도록 세부적이고 구체적인 내용으      로 구성하고 다른 분야로 진출하는 학생도 진출분야와 관계된 과학을 의미       있게 학습하게 함.

• 과학교과가 흥미 있고 재미있는 교과라는 점을 학생들이 인식하게끔 내용을      구성

• 교과서의 내용진술방식에 있어 암기 중심에서 벗어나 법칙이나 원리의 도출      배경을 설명하고 과학적 탐구방법을 키우도록 개선

• 공식이나 법칙을 발견하는 과정에 대한 충분한 설명이 필요, 과학교과의 내      용 진술방식에 있어 법칙과 공식의 제시 및 문제에의 적용이 아닌, 법칙이나       공식의 도출과정과 충분한 설명이 제시되는 방향으로 개선

과학교과 교육과정 개정 후의 구현 조건

기본 과제: 과학교육계 안팎의 “악순환 절단”과 합의 도출

• 학교, 학부모, 행정부, 학계, 교육 산업계 등 각계가 서로에게 책임을 전과하기 보다는 급격한 국제정세와 사회 변화에 따른 미래지향적인 과학의 발전과 과학교육의 중요성을 각자의 입장에서 수용하고 악순환적 비난을 자제하며 긍정적으로 상호 협조적인 지원 절실

• 획일적인 평준화나 무모한 방임이 아니라 미래의 민주적 과학문화 창달을 위하여 참다운 과학교육의 청사진에 대한 합의를 도출하기위한 국민투표로 교육혁신과 과학교육 발전책의 국민적 대통합을 이루어야 함

거국적 과학교육 연구・개발과 배포・설치 체제 확립

• 거국적인 과학교육과정위원회 및 과학교육평가위원회 상설 운영

• 핵심 과학교육연구센터의 지정과 운영 지원

예: 과학교육과정연구센터, 과학교육평가연구센터, 과학교사교육연구센터,

전산과학교육연구센터, 과학완구탐구교육연구센터, 과학문화탐방연구센터 등

• 연구 개발된 과학 교과서, 교사안내서, 전산자료 등의 배포와 시설

기구 확보 및 실험실 현대화(MBL포함) 체제 확립

과학교사 교육과 여건의 혁신적 조치

• 과학교사 양성 교수의 과학교육 연구개발 기회 대폭 확장 및 전문화

• 예비 과학지도교사 교육과정과 초중고 과학교육과정의 연계 조치

• 낙후된 교사양성기관 교육 환경, 특히 실험 및 전산 환경의 현대화

• 실험지도 능력을 포함한 과학 지도 교사의 임용고사와 승진제도 개선

• 실험 교육과 평가 등을 위한 과학교사의 연수와 협력 조직망 구성

• 과학교사와 과학자 공동연구, 국제 활동 등 지도환경과 여건의 쇄신

효과적인 과학교육 행재정 체제와 인프라 구축

• 모든 과학 수업을 “과학실”에서 안전하고 안락하게 하도록 정책을      수립하고 책임 있는 행정과 재정 지원 및 장학 강화

• 과학 교육을 위해 지역의 모든 전문가가 돕고, 모든 시설이 과학교육에 사용 되도록 하여 “온 누리 과학교육장화” 구현

• 행정부의 다양화 수용과 자율화 격려 등 유연한 자세와 봉사 태도 견지