"과학문화교육"

2006-03-25 (Vol 3, No 3)

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마음의 소리

탐구의 기회를 주는 중등과학교육

우리나라 과학교육의 방향은 학생들에게 탐구할 수 있는 기회를 주는 쪽으로 잡아야 한다. 교육과정에 탐구의 기회가 나타나야한다. 우리나라의 경우 초등학교의 경우는 실험활동 위주로 교육과정이 제시되고 있는 반면에 중학교와 고등학교의 경우에는 과학 지식의 이해 위주로 교육과정이 제시되고 있는데 이는 시정되어야 한다고 생각된다. 아마도 중학생은 형식적 조작기에 있다고 보아 과학 지식을 체계적으로 제시하고 있는 것이 아닌가 한다. 그 내용체계를 보면 나름대로 고심한 흔적은 있다. 물리학, 화학, 생물학, 천문학, 지질학 등의 기본 이론체계에 바탕을 두고 기본 개념을 선정하고 이에 관한 소개를 하고 최소한의 실험, 관찰 활동을 제시하고 있다. 그러나 중학생의 경우 과학이라는 학문체계의 내용을 너무 세부적으로 많이 알도록 할 필요는 없다고 본다. 많은 경우 사고 실험으로 즉, 실험 상황을 제시하고 적당한 실험치를 제시하면서 과학적 문제 상황을 제시하고 그 문제의 해결을 요구하고 있다. 그러나 학생들에게는 그 과학적 상황이 생소하고 이해가 되지 않는다. 눈에 보이지 않는 자연세계, 눈에 보이는 현상이지만 이를 수학적으로 분석하여 그 속에 내재하고 있는 규칙성을 학생들이 이해하도록 할 때 대부분의 학생들은 이해하는데 어려움을 느낀다. 이 때 실제 그 현상을 관찰하고 측정하면서 나온 자료를 가지고 분석하고 그 속에 있는 규칙성을 알게 된다면 학생들은 얼마나 놀라워 할 것인가 ? 세포 분열의 경우에도 학생들이 분열과정을 직접 관찰한다면 이해가 빠르지 않을까 ?

초등학교에서 좋아하던 과학을 중학교에서는 싫어하게 된다고 생각된다. 중학생 중 많은 학생이 인지발달단계상 구체적 조작기에서 형식적 조작기로 전환하는 단계에 있다고 볼 때, 구체적 조작활동은 필요하다고 생각된다. 고등학생의 경우에도 마찬가지라고 생각된다. 실험활동 중심의 과학교육은 과학의 본질을 고려하여 볼 때 바람직한 방향이라고 생각된다. 과학은 자연에 대한 탐구이며 그 결과물이라고 볼 때, 과학을 배우는데 있어서 실험활동은 꼭 필요하다. 우리나라도 경제적으로 어느 정도 된다고 볼 때 활동 중심의 과학교육이 유치원이나 초등학교의 전유물만은 아니라고 생각된다. 학생들의 인지가 발달되면 발달 되는대로 같은 주제의 탐구도 그 범위와 수준이 달라지게된다. 활동 중심의 중등 과학교육이 추진된다면 학생들의 과학에 대한 흥미는 자연 높아지고, 나아가 우리나라 기술 및 경제발전에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 본다.

과학탐구의 방법은 학생들의 발달수준을 고려하여 준비되어야 한다. 탐구할 수 있는 과학교육의 환경조성이 필요하다. 초등학교 내에 교재원이 있어 학생들은 과학 시간에 또는 학교에 오며 가며 관찰할 수 있도록 하면 바람직하다. 예를 들면 여러 가지 이끼를 심어 놓는다든지, 여러 가지 특색을 지닌 나무를 심는다든지, 물고기를 기르고, 기상관측 기구를 설치하고 잘 관리한다든지, 할 수 있는 예는 많이 있다. 자유탐구 과제를 주고 탐구하도록 할 수 있다. 서울 청계천 근처의 학교는 청계천에 관한 탐구과제를 제시할 수 있고, 바닷가의 학교는 바다에 관한 탐구과제를 제시할 수 있다.

탐구가 중요하다고 하지만 안전을 위한 준비가 없다면 탐구는 의미가 없다. 안전한 환경에서 안전한 과학탐구활동을 하여야한다. 이를 위해서는 세밀하게 준비된 실험이 교과내용에 제시되어야하고 이를 안전하게 지도할 수 있는 교사가 양성되어야하고, 안전하게 지도할 수 있는 과학실이나 교실이 필요하다. 요즈음은 과학실은 준비되어 있는데 교과내용 즉 교육과정이 구체적 조작활동 중심으로 되어 있지 않다. 실험을 할 때 물질을 사용하는 실험일 경우 소량의 물질을 사용하도록 한다.

구체적 조작활동 중심의 중등과학교육을 조심스럽게 제안하여 본다

김효남, 한국교원대학교

과학문화교육연구소