"과학문화교육"

2012-03-26 (Vol 9, No 3)

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학교 과학문화교육의 향상

융합인재 양성을 위한 과학교육의 변화

1. 융합인재교육

우리나라에서의 STEAM 교육은 2011년 교육과학기술부 16대 주요 과제 중의 하나로 실시되고 있다. 우리나라에서는 교육과학기술부의 새해 업무 보고에서 초중등교육에서 STEAM 교육을 강화하기로 하였으며(2010년 12월 17일) 지금 현재 교육과학기술부 및 한국과학창의재단 16개시도 교육청에서 이의 확산을 위해 노력하고 있는 실정이다. STEAM교육의 뜻은 과학의 science, 기술의 technology, 공학의 engineering, 예술의 arts 그리고 수학의 mathematics의 각 첫 글자를 의미하는 것이다. 즉, 창의적인 과학교육을 위해서는 과학, 기술, 공학 및 예술이 연계된 형태 및 융합을 기반으로 하는 교육이 이루어져야 한다는 것을 의미한다.

지식 기반 사회에 접어들면서 흔히 21세기는 창의적 융합 시대라고 일컫고 있다. 미국 과학재단(NSF)의 보고에 의하면 인간의 수행 능력을 향상시킬 수 있는 미래 융합 과학 기술로 나노 기술(nanotechnology), 생명공학기술(biotechnology), 인지과학(cognitive science), 정보 과학(information science)을 꼽고 있다(Roco & Bainbridge, 2002). 이에 대한 인식은 미국뿐만 아니라 유럽 연합의 경우에도 마찬가지이다. 유럽연합의 경우 지식 사회를 위한 융합 과학 기술로 미국의 4가지 융합과학기술에 인문사회(social sciences/humanities)를 첨가시키기도 하였다(Nordmann, 2004). 융합 과학 기술 시대에 과학 교육의 방향도 변해야 한다는 목소리도 높다.

현재 우리나라의 초·중·고등학교에서는 과학, 기술(실과), 공학, 수학 교과가 분리되어 있어 실제 세계에서 분리되어 있지 않은 여러 가지 자연 현상 및 생활 과학 기술 및 공학적 상황과 연결된 교육을 실시하기 어려운 것이 사실이다. 점점 과학 교과의 흥미도나 가치 인식의 부족은 결과적으로 교과의 인지적 영역의 하락으로 이어질 것이며(이미경과 정은영, 2004), 이러한 흥미와 가치 하락은 일정 정도 현실 세계와 동떨어진 교과 구성에도 책임이 있다는 지적을 벗어나기 어렵다.

미국을 비롯한 서구 선진국에서의 STEM 교육의 도입에는 여러 가지 이유가 있겠지만 성장 동력의 고갈과 새로운 성장 동력에 대한 갈망이 어우러진 것이 STEM 등장의 배경이라고 할 수 있다. STEM이라는 용어는 1990년 대에 미국 NSF에서 사용되기 시작했으며(Bybee, 2010) 처음에는 SMET(science, mathematics, engineering, and technology)라고 조어했으나 SMET가 SMUT(외설물, 검댕이)로 들려 이것의 조어가 STEM으로 바뀌었다고 한다(Sanders, 2009). 2001~2004년까지 NSF에서 연구하던 Judith Ramaley가 정책 용어로 만든 것으로 알려지고 있다(Maes, 2010).

스티브 잡스는 “지구 상에 새로운 물질은 없고 오직 새로운 융합(convergence)만이 있을 뿐이다”라고 갈파하였다. 어떻게 보면 STEM의 도달점 목표는 새로운 융합이라고 할 수 있으며, 이에 대한 갈망이 STEM을 탄생시킨 것이라고 할 수 있다.

초·중등 과학교육은 미국, 일본, 한국이던 간에 실제 수십 년 동안 그 과학교과서 내용이나 구성에서 거의 변화가 없었다. 그러나 그 사이에 과학·기술·공학에 대한 발전은 그야말로 엄청난 변화가 있었다. 그런데 과학교육에서 이런 변화를 따라가지 못하고 수십 년 간 같은 내용과 개념으로 일관되어 왔으니, 최근 다양한 첨단과학기술 제품들에 익숙한 청소년들이 이런 과학교육에 흥미를 잃는다는 것은 당연한 것이라 할 수 있고, 또한 초·중등 과학교육에 의한 창의성 함양에도 많은 문제점을 노출하고 말았던 것이다. 특히 기업은 최근에 글로벌 융합기술 사회로 바뀜에 따라 이 급변하는 사회 환경에 대응할 수 있는 인재에 대한 요구가 거세지고 있는데 초중등 및 대학 교육은 현실성이 없는 과학교육만을 하고 있다는 불만을 터트리고 있다. 과학교육은 현재를 대비하는 교육이 아니라, 이들이 졸업 후 사회에 나가서 활동할 미래를 예측하게 하고 이것을 대비하게 해주는 교육이 되어야 하는 것이다. 따라서 여러 석학과 미래 학자들의 말들을 귀담아 들을 필요가 있다.

그들이 종종 그리고 공통적으로 언급하는 용어들은 바로 융합, 창의성, 세계화, 스피드, 소통, 공감, 의미, 디자인, 인성, 감성, 기후 변화, 녹색기술, 스토리텔링 등이다. 그리고 2002년 미국과학재단이 제시한 미래의 인간수행능력을 위한 융합기술로 나노과학기술, 생명과학기술, 정보과학기술 및 인지과학기술의 네 가지를 들었다. 그런데 2004년 유럽연합에서 제시한 유럽의 지식사회를 위한 융합기술에서의 정의에서는 여기에 인문사회과학을 포함시켰다.

여기서 우리의 융합을 기반으로 하는 창의적인 과학교육 모델로서 미국의 STEM과는 달리 STEAM으로 한 것에 대한 그 기초를 찾아볼 수 있다. 즉 우리의 과학교육은 이런 과학·기술·공학적인 지식과 인문사회학적인 지식 및 예술적 감각으로 대중으로부터 공감대를 이끌어낼 수 있도록 하는 창의적인 교육이 되어야 한다는 것이다. 따라서 우리의 과학교육은 미국 등 선진국이 추구하는 STEM 교육에서 더 나아가 예술과 인문·사회 분야를 아우를 줄 아는, 특히 사회시스템과도 연계할 능력을 가진 과학기술공학인재 양성을 위한 STEAM 교육 개념으로 확장하게 된 것이다. 또한 이 STEAM교육에 대한 용어 자체는 이미 미국의 한 교사가 언급하였지만 이에 대한 개념과 내용 등은 우리의 STEAM교육과는 상당히 많은 차이점을 보이고 있다.

사회가 원하는 인재는 타학문에 대한 긍정적인 수용 태도, 다양한 분야의 지식을 통합할 수 있는 능력, 다양한 타전공자들과 소통하고 협력하여 과제를 수행할 수 있는 능력, 과학·기술·공학이 미래 사회시스템에 미치는 영향을 예측할 줄 알고, 또한 현 시대에 논의되고 있는 과학·기술·공학 지식을 빠르게 습득할 줄 아는 능력이 요구되고 있다. 우리 미래 과학·기술·공학 인재들은 이제 세계를 무대로 활동하여야 한다. 이를 위해 윤리적, 창조적, 전략적, 도전적이고 아울러 리더십과 판단력이 뛰어난 글로벌 인재로 육성하여야 한다는 것이다. 따라서 작년 교육과학기술부로부터 과학창의·인성교육에 대한 모델 개발을 의뢰 받아 진행하였던 것이 바로 이것들이 구현되도록 제시한 ‘융합을 기반으로 하는 창의적인 STEAM교육’인 것이다.

2. 융합인재교육(STEAM)의 교과 중심 현장 적용 방안

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(첨부한 저자의 계속되는 상세한 내용은 지난 3월22일 '한국과학교육던체총연합회'가 주최한 '2012년 전국과학교육자세미나'에서 발표한 것을 과교총의 허락을 받고, 저자에게 양해를 구하며 싣는 것입니다. 편집 머슴)

첨부
융합인재양성을 위한 과학교육의 변화(전영석).hwp

전영석
서울교육대학교 교수

과학문화교육연구소