"과학문화교육"

2006-07-25 (Vol 3, No 7)

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과학교육 정책개발과 행재정 및 장학

한국과학기술한림원의 "초·중·고등학교 과학교과 교육과정 개선 방안" 연구

-발전적인 과학교육과정의 구성 체제와 실천 과제-

(한국과학기술한림원은 2005년도에 과학기술부 정책과제로 초중등과학교육과정 연구팀을 구성하고 실시하였다. 연구진은 보고서를 제출히였는데, 한림원은 이것을 검토하여 각계에 한림원 견해를 제시 할 것이다. 교육부의 의견 수럼과 8월에 있을 한국과학교육학회의 교육과정 논의를 위하여 여구팀의 연구 보고서 "차례"와 "제안 핵심"의 일부는 아래에 제시하고 "연구 요약"은 첨부 하였다.)

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
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제안 핵심

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.


한국과학기술한림원에 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.
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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)

첨부
한림원 과학교육과정 연구 요약.hwp

한국과학기술한림원 연구팀

과학문화교육연구소