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과학교육 정책개발과 행재정 및 장학
한국과학기술한림원 자문위원의 7차 과학교육과정 개정 시안에 대한 의견
교육인적자원부는 2006년 3월에 7차 교육과정 개정안을 고시하여 여러 분야의 기관과 단체로부터 의견을 수렴하여 2007년 3월에는 확정 발표할 예전임.
한국과학기술한림원의 2005년도 과학교육과정 연구 결과(첨부 참조)를 바탕으로 이 개정시안에 나타난 몇 가지 사항을 논의 함.
- 물리, 화학, 생물, 지구과학 내용의 등분 속에 한 학년의 단원 수가 제6차에서는 8개, 제7차에서 16개, 개정안에서는 다시 6개로 한다던가, 제6차에서 없던 탐구 과정 요소를 제7차에 넣었다가 개정안에서 모두 없애버리는 등 전통적인 시행착오의 답습에서 크게 벗어나지 못하였다고 판단됨.
- 무엇 보다 “쉽고 재미있게”의 상황 해석이 편협 되었고 현대 과학의 도입이 현대 기술과 혼동 되었다고 여겨짐.
- “쉽지는 않지만, 해 볼만 한, 해야 하는” 과학교육의 기본 철학이 투철하지 못하다고 판단됨.
- 또한 수준별 운운 하지만, 교육과정의 대상에 대한 기본 입장이 무엇인지, 대상을 고려했는지, 예를 들면 중간 학생을 대상으로 한 것인지, 그러면 영재나 상위, 그리고 하위나 장애아에 대한 국가 교육과정의 구체적인 입장이 무엇인지 철학과 기본 방침의 진술이 미흡함.
좀 더 항목 별로 나누어 논의하면 다음과 같음
1 과학 교과의 위상과 교육과정 편제
- 우리의 생존과 번영에 절대 중요한 과학 교과를 초중등학교 교육에서 핵심 교과로 정책을 수립해야 함.
특히 가정이나 대중매체 등으로 용하게 할 수 있는 교과들을 고 비용의 학교 교육에서 줄이고, 일정한 장소와 시설이 절대적으로 필요한 실험을 해야 하는 과학 교과를 학교 교육의 중점 교과로 진술할 것이 기대 되지만 개정안은 과학교과의 위상을 제고하는 언급이 없음.
- “실험” 과목 설치: 중등 과학교과는 각 학년과 과학 과목마다 “실험”과목을 개설하고 평가를 별도로 해야 함. 광의로라도 실험 활동이 없는 것은 근원적으로 참다운 과학 활동이라 할 수 없음. 현 교육과정안으로는 실험을 안 해도 평가할 수 있으므로 “실험”과목을 설치하여 평가를 하도록 해야 함.
- 과학 교과의 시수 증가: 과학은 학생들의 성장기에 기초를 다지지 못한다면 성인이 된 후에는 과학적 유추나 이해가 어렵게 됨. 과학은 수사학으로 이루어지는 것이 아니며 사실에 기초한 분석에서 시작함. 역사적으로 인문학을 하고 과학전공을 하는 사람보다 과학을 하고 인문학을 하는 사람이 많음. 과학적 지식 뿐 아니라 과학적 사고력과 실제적 탐구력이 중요함.
-사회가 복잡해지어 합리적인 과학적 사고가 절실하게 필요한데 초중등 교과의 과학시수가 줄어들었다는 것은 이해 할 수 없는 일임. 이 번 개정안에서 시수를 확대해야 함. 시수를 증가해야 하는 이유는 앞서 상세히 기술하였음.
(과학 교과 주 당 시수 제안)
초등학교
1 학년 - 3 시간/주
2 학년 - 3 시간/주
3 학년 - 3 시간/주
4 학년 - 4 시간/주(현재 3시간/주)
5 학년 - 4 시간/주
6 학년 - 4 시간/주
중학교
7 학년 - 4 시간/주(현재 3시간/주)
8 학년 - 4 시간/주
9 학년 - 4 시간/주
고등학교
10 학년 - 8단위(현재 6 단위)
11, 12 학년 - 선택과목 각 6~8 단위(현재 4~6단위)
2 국민공통 과학교육과정(1~10학년)
“성격”과 “목표 ”
- “성격”에 언급된 것 이상으로 “목표”의 진술이 무슨 의미가 있는가?
- 과학 교육과정의 중요한 목표로 학생들의 창의성을 길러야 한다는 것을 들고 있지만 이를 실행할 만한 구체적인 방법이 제시되지 않고 있음. 창의성의 함양은 교사가 가끔 조금 노력한대고 해서 되는 일이 아니고 교육적인 기반 (infrastructure)이 잡혀 있어야 하며 이에 더하여 많은 시간이 요구되지만 현재 우리나라 사정으로는 이에 대한 준비가 되어 있지 않다고 판단 됨. 즉 교사의 충분한 시간과 시설이 필요한데 과연 현재의 여건 하에서 이것이 가능한가 하는 점이 우려 됨.
- 창의력과 문제해결력을 강조하는 것은 적절하나 창의력의 신장은 주어진 제한된 구체적 목표 진술만 나열 해 놓으면 이루어지는 것이 아닐 것임. 생각하는 범위를 넓히고 과학적 사고(科學的 思考)를 함양 하도록 해야 함. 현재에도 수없이 많은 학교에서 창의적 교육을 교훈에 넣고 있으나 얼마나 달성하는지 의심스러움. 교육적 목표의 설정과 평가 그리고 창의력 함양에 대하여 합의점을 찾고 실천하는 것이 필요 함.
“내용 체계”
- “내용 체계”는 무슨 의미의 “체계”인가?
내용 체계는 “목표”와 어떤 관계로 진술되었는가?
“학년별 내용”의 순서는 무슨 순서인가? “내용 체계”와 관계가 있는가?
- 초등 각 학년의 단원 수가 교육과정 제6차에서 8개, 제7차에서 16개, 개정안에서 8개인데, 한 단원의 내용 범위가 다르다고 해도, 이것은 시행착오의 답습이 아닌가?
- 과학 교과에서 물리, 화학, 생물, 지구과학에 대해 동일한 지분으로 분할하는 것은 적당하지 않음. 좀 더 내용을 분석하고 학생들이 이해하고 있어야할 기본적이고 공통적 내용을 합의하고 학년에 따라 적절하게 적용하는 노력을 기울려야할 것임. 초중등과정에서 이해해야 할 기본적인 사실과 개념 및 개념체계를 내용으로 구성해야 함.
- 탐구과정 내용: 6차에 없던 것을 7차에서 도입했다가 개정안에서는 모두 제거한 탐구과정 요소는 왜 넣었다 뺐다 하는가?
수준별 수업
- 심화 보충의 수준별 수업은 이론적으로 정당한 교육적 방법일 것임. 그러나 잘하는 학생에게는 좀 더 깊이 있게 하고 부족한 학생에게는 보충하도록 한다는 것이 단순한 우열반으로 성취하기도 어렵거니와 여러 이유로 합당하게 분반을 하지 못한 상태에서 별 대책 없이 진행되는 이 제도는 명분뿐임.
- 수준별 수업에 대한 여러 가지 이견이 있으나 한 학급 내에서 수준별 수업이 필요한 것은 과목의 난이도가 높아 이해도의 차이가 큰 경우나 학급 학생들이 자발적으로 학습을 하는 경우일 것임. 이해도에 차이가 나지 않는 다면 도움이 되지 않을 것이고 학생들이 자발적이 아니라면 교사가 일일이 다수학생 학급에서 서로 다른 목표의 수업을 진행하기 어려움.
- 따라서 수준별 수업이 필요한 단원을 추천하여 자료를 제공하거나 학교에서 면밀한 계획 하에 수행해야 할 것으로, 심화와 보충에 대하여 일부 특별한 내용이나 단원에 대하여 제한적으로 실시하는 연구가 선행되어야 할 것임.
실험 및 탐구학습
- 실험실과 일반교실이 구분되어 있는 우리나라에서는 실험을 하거나 시범을 하는 것이 어려움. 과학 과목의 수업은 반드시 실험활동을 할 수 있는 “과학실”에서 해야 함. 실험과 개념 내용을 한 과목에서 동시에 도입하게 하며 교실 위주의 수업이면 현실적으로 대부분의 학교에서 실험은 할 수가 없고 하지 않을 것임.
- 탐구활동을 하지 못하는 것은 학생들이 과학에 대한 흥미를 떨어뜨리고 어렵게 만드는 요인임.
- 교과과정에서 학생들의 탐구활동을 강조하지만, 탐구활동을 통한 교육을 위해서는 교사와 학생에게 많은 시간과 시설이 허용되어야 하는데 현재 우리의 여건으로는 가능하다고 보기 어렵고 결국 이와 같은 교육 목표는 구호로 끝날 수밖에 없어 보임.
평가
- 전통적으로 절대적인 과학 학습 성취가 높은 학생만을 포상하고 격려하지만, 초중등 일반교육에서는 개개인 자신의 상대적인 과학 학습 성취가 높은 학생도 포상하고 격려하는 것을 제안 함
3 고등학교 과학 교과 선택 과목(11~12학년)
현재 우리 사회에서 고등학교 교육은 대학을 준비하는 과정으로 생각되며 대학에서 공부를 지속하는 준비과정으로 생각함. 과학교육과정 전반에서 고등학교의 교육목표를 고교 졸업 후 사회로 나오는 사회인의 함양인 것 같음. 탐구학습은 교과서 수업보다는 더 연구 노력하여 준비하고 실시해야할 것인데 일선학교에서는 그렇게 생각지 않는 것 같음. 장기 단기 주제를 학생들이 할 수 있도록 하면 좋을 것이지만 교사가 꾸준히 관심을 가져야 하는 것도 어려운 문제임.
선택과목
- 고등학교의 선택 과목은 여러 가지 내용을 담고 있으나, 전문 과학 교과 과목에 대한 선택이 급격히 줄고 있어 7차 교육과정의 목표와는 달리 그 의미가 퇴색하고 있는 것으로 보임. 입시제도로 인하여 극소수를 제외하면 선택할 필요가 있어 보이지 않으므로 대학생들의 이 분야에서 수준 저하라는 문제를 야기하고 이공계 이탈을 가속화하는 계기가 되고 있다고 판단 됨.
- 실험과목이 따로 없는 것은 문제가 있음. 실험은 어떤 개념을 쉽게 그리고 명확하게 설명하는 과정이며 새롭고 창의적인 아이디어를 만들어 낼 수 있는 기회임. 창의력 신장을 표방한다면 과학과목에서 실험은 반드시 이루어져야할 것임.
- 우리나라의 과학교육이 고학년으로 갈수록 흥미와 수준이 다른 경쟁국에 비하여 떨어지는 것은 교육과정과 입시제도의 영향이 큼. 실험을 반드시하고 개념도입을 하는 방법이 마련되어야할 것임. 대학입시에서 이점을 고려한 선발제도를 도입하는 것이 필요함.
- 대학 입시에서 자료를 정리하고 창의적인 활동에 활용하는 능력을 선발 기준으로 삼을 수 있을 것임. 그밖에 적어도 한 과목은 대학에서 학점도 인정받을 수 있는 AP 수준 수업이 될 수 있도록 하여 이러한 과목을 활성화 시킬 수 있음.
물리 1, ll
- 고등학교 물리학1, ll에서는 내용의 1/2(반) 이상이 이전 10학년까지 여러 번 다루었던 역학, 전자기 분야를 반복하여 다루고 있음. 그것도 조금 어려운 부분(예로 교류 분야)은 생략하고 다루므로 비록 조금씩 어려운 개념이 도입되지만, 몇 년을 가르치면, 공부를 잘하는 학생이나 못하는 학생 모두에게 지루하게 생각될 것이므로, 변화를 시도해야 함. 제목을 운동 및 스포츠와 같이 하는 것은 좋지 않음. 스포츠에 응용은 그 일부이며, 범위에서 벗어나는 부분(각운동량 보존)이 오히려 스포츠에 이용되는 것이 많음.
- 이번 개정안 물리 1에 파동은 범위가 너무 많고 자세히 도입되었으나, 빛이 대부분일 가능성이 많음. 전자기파에 대한 소개와 응용이 더 필요함.
- 20세기의 과학기술 발전에 많은 기여를 한 반도체에 대한 언급이 없는 것은 학생들에게는 이것이 마치 기술로 이루어진 것으로 이해될 수 있으므로, 간단한 개념 도입과 응용에 대하여 설명이 필요함.
- “현대 물리와 건강”의 제목은 바꿀 것을 제안 함. 이 단원에 소개된 MRI는 (스핀)자기공명을 이용하는 것인데, 고등학교에서 공명의 개념이 앞에서 도입되지 않음. 공명현상으로 설명한다는 주석이 있으나, 공명은 전기의 교류나 역학의 강제진동에서 주로 도입되는데 이것은 고등학교에서 다루지 않으며 너무 어려움. 또 MRI에서 필요한 스핀은 취급안하고 에너지 준위개념은 뒤에나 나옴.
- 20세기 과학기술의 발전은 원자에 대한 이해로부터 시작할 수 있음. 중학교 과정에서 원자의 개념은 도입되므로, 물리1, 화학 1에서 공동으로 원자의 성질에 대하여 알려줄 필요가 있음(전자와 핵의 성질, 에너지의 갈라짐 등). 그런 후에 레이저, X선, 방사능, 반도체 등의 간단한 원리와 응용을 쉽게 제시하는 것이 좋을 것임. 수식을 사용하지 않고 도입하면 원래의 취지를 살리고 보다 명확히 할 수 있음.
- 물리학 분야에서 새로운 현상이 많이 나타난 것을 생각하면, 내용을 어렵지는 않지만 현대화하는 것이 바람직함. 입자의 종류에 대한 언급이 있는 것이 좋을 것임. 거의 모든 입자는 반입자가 존재함이 알려져 있음. 광자 같은 것은 자기 자신이 반입자로 간주하는 경우 모든 입자는 반입자(antiparticle)가 존재 함. 전자에 대하여 양전자(positron), 반양성자, 반중성자 등. 특히 입자와 반입자는 충돌하여 소멸되어(annihilate) 광자 에너지가 됨. 서울대 병원에서도 하는 양전자방출 단층촬영(PET; positron emission tomograph)은 암 검사를 하는데 아주 강력한 장비로 사용되고 있는데, 이것은 인체에 들어간 동위원소에서 양전자를 내면 즉시 옆에 있는 전자와 결합하여 소멸되고 두개의 광자를 방출하는데 암세포의 양변에서 나오는 광파를 관측하여 암새포의 위치 등을 정확하게 지정해줌. 영국의 고등학교 물리교과서도 이미 나와 있는 등 현대물리학이 건강진단에 이용되는 좋은 예라고 생각함. 우리나라 TV에도 여러 번 방송되었음.
- 물리학을 택하는 학생이 적어서 보다 쉽게 도입하려는 생각도 많이 있지만, 이것은 중학교 내용을 반복하여 가르치는 것이 반드시 인기를 얻는다고 생각하지 않으며, 오히려 잘하는 학생에게 실망을 주는 것도 큰 문제가 될 수 있음. 중요한 과학 과목을 필수로 듣게 하는 것이 좋을 것임. 한국과학기술한림원, 한국물리학회 등에서 계속적인 건의에 의하여 이루어지기 바람
화학 1, ll
- 화학 1은 공기, 물, 용액, 화합물로 구성한 고전적인 물리화학으로 구성하고 화학 II는 물질의 구조, 화학반응 등 현대화학의 기초를 소개하려고 하는데, 화학 I에서 학생들에게 화학의 어떤 내용을 가르치고자 하는지 알기 어렵고, 물질의 기본 구조와 원소를 모르는데 공기의 화학반응을 어떻게 설명할 수 있는지? 화학 I 및 화학 II 가 재검토되어야 할 것임.
- 교육과정 전반에 걸쳐 STS (Science, Technology & Society)가 매우 강조되고 있음. 과학지식의 기술과 사회에의 응용이 중요한 것은 사실이지만 그 중심이 되는 과학자체의 교육이 제대로 되지 않으면 그 의미가 없음. 7차 교육개정이나 현 개정안에서는 STS를 강조한 나머지 교육내용에서 과학 자체를 찾아보기 힘든 경우도 있음.
- 1950년대의 중등과정에서 도입되었다 없어진 물과 공기 단원은 인간과 가장 가까우면서 많은 물리 화학적 개념을 도입하고 소개하는데 적당한 혼합물이지만, 공통과학을 배운 학생들에게 적당한 수준인지, 적당한 내용을 담고 있는지, 전달하고자 하는 중요한 개념은 무엇인지가 불명확함. 학생들에게 쉽고 친숙한 자료를 이용하는 것은 바람직하다고 생각되나 학생들은 오히려 지루해 하고 소홀히 할 수도 있음. 화학I의 경우에 공기, 물 등에 관한 중요성을 강조하고 또한 이들의 환경 등의 문제에 너무 치중한 결과 정작 화학을 잃어버린 느낌임. 이와 같은 사실로 인하여 화학I을 끝낸 학생들이 원소의 이름조차 제대로 알지 못하고 떠날 것이란 의구심을 버릴 수 없음.
- 요즘과 같이 수많은 과학적인 사실이 뉴스와 우리의 사회생활에 나타나는 때에 이에 관한 최소한의 개념은 이해하고 있어야 할 것임. 뉴스에 핵실험과 제논이 등장하는데, 과연 화학I을 마친 학생이 이들에 관한 최소한의 이해를 하고 화학I을 끝낼 수 있을지 의문됨.
- 여러 가지 화합물의 소개 보다 기본적인 물질에 대한 물질의 3태라든지 이러한 변화의 다양성을 이해하도록 하는 것이 중요하며, 다양한 화합물은 화학 II에서 다루는 것이 더욱 적당할 것임.
- 화학I에서는 화학을 우리의 생활과 연결하려는 노력으로 화학의 변죽만 치다가 끝내는 것 같음. 따라서 주기율표를 전자의 배열에 따라서 어떻게 구축할 수 있느냐에 관한 깊은 이해가 없더라도 화학I에서 이를 소개하고 원소의 주기성을 간단히 소개하는 것이 좋을 것임.
- 화학I에서 간단하게나마 분석화학의 개념을 소개하여 이를 배운 학생들이 환경 등에서 늘 등장하는 농도의 단위, 예를 들면 ppm등을 이해할 수 있는 정도까지는 교육을 시켜야 할 것임. 이와 같은 지식은 국회의원이나 아나운서 및 일반시민과 같이 사회를 구성하는 모든 이들에게 필요한 지식이기 때문임.
- 화학I에서 원자와 분자의 개념을 소개하여 원자와 분자를 다루는 화학이 바로 나노과학 및 나노기술의 근간임을 이해시키도록 해야 할 것임. 그리하여 학생들로 하여금 나노과학이나 나노기술에 대한 호기심으로 화학II를 선택하고 싶은 마음이 자연적으로 생기도록 유도해야 할 것임. 물론 이 기조는 화학II에서도 유지되어야 함.
- 용액의 성질에서 나오는 끓는점 올림 및 어는점 내림 현상과 같은 용액의 총괄성에 관한 이해는 정량적으로 설명되는 개념이지 정성적으로는 설명이 어려운 현상으로, 용액 속에 녹아 있는 분자 또는 이온의 개수에 의해서 결정되는 현상이기 때문에 정량적으로 설명이 용이. 이에 대해서 개념 수정이 요구됨.
- 화학II에서 소개되는 원자의 구조에 대해서는 보어 모형(Bohr model)에 많은 시간을 할애할 것이 아니라 이모형이 근간이 되어 양자역학적 개념의 발전이 시작이 되었다는 사실을 간단히 소개한 뒤에 바로 양자역학적 원자 오비탈을 다루도록 해야 할 것임. 이 두 모형은 서로 완전히 다르기도 하지만 보어 모형은 일반적인 원자의 구조 설명에 도움이 되지 않음. 보어 모형을 원자모형의 개념으로 가르치고 나면 대학에 가서 양자역학적 원자모형에 관한 개념을 새로 배우는 과정을 더 어렵게 만들 것임.
- 화학평형은 열역학적 특성이지 반응속도론으로부터 유도된 개념이 아님을 가르쳐야 할 것임. 이 두 개념은 서로 밀접히 연관되어 있고 반응속도론으로부터 평형의 개념이 유도되는 것 같지만, 열역학적 특성인 평형상수, 산화환원 반응과 같은 열역학적 특성은 기실 NIST (National Institute of Standard Technology), 전에는 NBS(National Bureau of Standards)의 열역학 상수(자유에너지)로부터 계산되는 상수로서 우리가 변화시킬 수 없는 특성이지만, 즉 어림 규정(rule of thumb)이지만, 반응속도는 촉매를 사용하여 변화시킬 수 있는 반응의 특성인데, 이들의 개념을 정확히 가르치는 것이 중요함.
- 과학을 쉽고 재미있게 교과과정을 개편하는 것이 좋은 것은 사실이나 개념의 왜곡이나 어려운 것을 피해가는 형식을 취해서는 안 될 것임. 어려운 개념을 얼마나 쉽게 구성 할 수 있느냐가 교과과정의 얼개를 구성하는 전문가들의 책임이며 또한 이를 얼마나 쉽게 가르칠 수 있느냐가 교사가 져야 할 책임이기 때문. 화학에는 현대화학의 소개가 거의 무시되어 있어 옛날의 학문일 뿐 아니라 공해를 유발하는 것 같은 인상을 주고 있음. 보어 모형에의 집착이나 화학과 나노과학 과의 연결의 결여, 그리고 생화합물들에 대한 분자적인 해석의 결여 등이 그 예라고 할 수 있음. 이와 같은 점은 어렵지 않게 크게 개선할 수 있음.
생물 1. ll
- 생물 I은 인체의 형태학적, 생리적 개념을 바탕으로 생명현상을 이해시키려는 접근 방법을 취하고, 생물 II에서 분자수준의 물리 화학적 현상을 이해하고 다양한 생물로 확대해가는 방법을 취하고 있음. 즉, 전체적 내용은 체계를 갖추어, 생물I에서 생명체의 유지, 연속성, 환경 그리고 생물II에서 대사, 유전자 그리고 진화에 이르러는 현대 생물학적인 이해를 할 수 있도록 하였음.
- 복잡한 인체 현상을 이해하는데 학생들에게 어려움이 많을 것이고 실험이나 시범을 하는데 학교 측에서 자료를 제공하는 어려움이 있을 것임. 따라서 자칫 대부분의 교실에서 책이나 영상을 통한 이론 수업만 하게 될 가능성이 있음. 생물 I만 듣는 학생들은 생명체의 다양성을 이해하기보다 인체과학의 일부만 이해할 것임.
- 교육과정은 분자, 세포, 조직, 인체 시스템의 각 단계별로 이해력을 고려해야 할 것임. 결국 교재의 집필자가 얼마나 고등학교 생물 탐구상황 속으로 깊이 들어갈 수 있으며 교사가 소화하고 준비할 수 있는지에 달렸음.
- 반대의 방법으로는 아메바라든지 식물이라든지 간단히 실험을 할 수 있거나 접근 할 수 있는 내용에서 동식물이나 미생물로 분화 발달하는 방법을 취할 수도 있을 것임.
- 생물 1 내용체계 (29줄)에서. 대단원 내의 각 주제의 내용요소에서 내용전개 순서 및 내용의 조정을 다음 예와 같이 할 수도 있을 것임.
영양과 소화-영양소의 소화, 양분의 흡수와 이동, 영양과 건강, 비만, 영양 실조, 다이어트
호흡과 에너지-세포호흡과 에너지, 기체교환과 운반, 호흡운동, 운동과 호흡
순환과 배설-혈액의 순환, 삼투압 조절, 면역, 오줌과 땀의 생성, 혈액 검사
몸의 조절 작용-신경계의 기능, 흥분의 전도와 전달, 반응의 경로, 체온과 혈당의 조절, 약물의 영향
유전자의 전달-유전자, 염색체. 핵형 분석, 세포주기와 세포분열, 사람의 유 전 형질, 염색체 이상과 유전자 이상
생명의 탄생 - 생식 주기, 수정, 발생과 성장, 노화, 인공 수정
인간과 생태계 - 생태계의 구성, 생태계의 평형, 생태계의 복구
지속가능한 생태계 보전 - 생물 다양성 보전, 생물 다양성 파괴 사례, 생물 자원 이용
- 내용 요소의 조정 예
대단원 I의 4번째 주제 (몸의 조절 작용)에 “호르몬 조절” 추가
대단원 II의 첫 번째 주제 (유전자 전달)에 “유전체” 추가
대단원 II의 2번째 주제 (생명의 탄생)에 “인공 수정”을 “체외 수정”으로
대단원 III의 첫 번째 주제 (인간과 생태계)에 “생태계의 작동원리” 추가
- 과학, 기술, 사회의 상호 관계를 인식한다고 목표에 언급하고 있으나 (28줄) 그와 관련된 활동과 내용은 “관련된 서적을 읽도록 권장” (154줄)에 그치고 있음. 과학, 기술, 사회(STS, Science, Technology, & Society)와 관련된 사례를 적어도 각 주제 단위의, 또는 주제 내 적절한 내용요소 단위의 마지막 부분에 포함함으로서 과학, 기술이 사회에 어 떤 영향을 주고, 사회가 과학, 기술의 발전에 어떻게 관여하는지를 인식토록 함.
- 생물 Il 내용체계 (218줄)
대단원 내 영역 및 각 영역 내 내용요소의 조정 예
대단원 II의 첫 번째 영역을 그 성격 상 “유전자의 형질 발현” 보다 “유전 자의 작용“(유전자의 2가지 작용, 복제와 전사를 취급하므로)이 적절
세포의 특성 영역의 내용요소로 “세포 소기관” 추가
진화의 원리 영역의 내용요소로 “자연선택” 추가
- 생물 II, 단원에서 제공되는 탐구활동은 모두 모형, 모의실험으로 되어 있어 탐구활동의 종류와 방법 개선 예
세포에서 DNA 추출 및 분리 (전기영동) 같은 실제 실험활동도 추가할 수 있음
생명공학의 탐구활동에 생명윤리에 대한 의사결정 추가
- 생물 I과 생물 II의 연계성 부족. 생물 I의 내용을 심화-발전하도록 내용을 전개 예
생물 I의 “호흡과 에너지”와 생물 II의 “호흡”
생물 I의 “유전자의 전달”과 생물 II의 “유전자의 형질발현”
생물 I의 “인간과 생태계” 주제와 생물 II의 “생명의 진화” 대단원
생물 I의 대단원 III의 마지막 주제 (지속가능한 생태계 보전)의 “생물 다양 성”과 생물 II의 대단위 III의 “진화의 원리”
지구과학 1, ll
- 지구과학 I 은 지구과학의 기초 소양을 함양하기 위한 과목으로 고등하교 학생에게는 상당히 중요한 과목임. 특히 지구과학 I 은 지구과학의 입문에 해당하면서 한편으로는 지구과학 전반을 포함해야 함.
- 지구과학 I 의 "2. 목표"
어느 지질학, 지구물리학 과목의 초기에는 태양계 안에서의 지구를 설명 하면서 시작 함. 그러나 이 지구과학 I 의 우주에 관한 주제가 너무 과장 된 감이 있음. "지구와 우주:" 라는 단어가 주요어(Key word)로 등장하는데, 여기에 비현실적 과장이 있음. 1970년대에 발사된 보이어저(Voyager) 우주선이 아직도 태양계의 밖을 향해 계속 가지만 아직도 태양계를 벗어나지 못 한 사실을 생각할 때, "지구와 우주"라는 주요어가 너무나 가볍게 과장되지 않았나 하는 생각이 듬.
- 지구과학 I 의 "3. 내용체계"
역시 "우주여행"이 너무 과장되어 좀 우려 됨. 우리가 소위 우주정거장이라고 부르는 시설이 지구의 대기권(Earth's Atmosphere) 안에 있는 것을 생각 할 때, 또 지구에서 가장 가까운 지구와 같은 행성(terrestrial planet)인 화성이 지구에 가장 가까이 왔을 때 화성에 가는데, 또 오는데 우주선이 6개월 씩 걸리는 왕복 12개월의 시간을 생각 할 때, 과학 소설이 아닌 지구과학 I 의 내용 체계로는 너무 비현실적이고 환상적인 면을 강조 한 것 같음. 반면에 '지구의 선물', '자연재해와 대책', '변화하는 지구 환경'의 내용은 좀 부실하고, 뭔가 부족하다는 생각이 듬.
'지구의 선물' 지구시스템의 구성원, 지구의 모양, 대륙이동설과 히말라야 산맥의 형성 등 이 고등학생들의 호기심을 일으키면서, 지구과학의 좀 더 정확한 입문이 될 것임.
'자연 재해와 대책' 자연재해의 인명과 재산의 피해를 보면 태풍이나 기상 관련 재해가 지진이나 화산보다 월등히 더 심각 한데, 지진과 화산을 앞세우는 것도 지적을 할 수 있을 것 같음. 또 해양과 관련된 자연재해도 특히 연안에서의 피해가 급증하고 있는데, 이런 자연 재해도 포함해야 할 것임.
'변화하는 지구 환경' "소행성 충돌"과 "소행성 관측의 필요성"에 문제가 있어 보임. 예를 들어 지구의 역사를 보면 운석(meteorite)과 혜성(comet)은 수 없이 많이 지구와 충돌을 했었지만, 천문학이나 물리학을 아는 사람에게는 "행성의 충돌"이란 말이 물리 법칙에 안 맞는 소리인데, 이 지구과학I 을 준비 하신 분이 이 분야에 좀 부주의 하지 않았나 하는 생각이 듬.
- 지구과학 I 의 "4. 영역별 성취 기준"
'우주여행' 위에서 말 한바와 같이 태양계의 탐사 등의 주제는 좋지만 '우주여행'이란 좀 너무 환상적이 비현실적인 주제다.
'지구의 선물' (ㄱ) (나) "토양" 의 중요성이 지구과학 일반에서는 그리 중요하지 않은데 자원으로서의 토양이 너무 과장 되지 않았는가? (ㄴ) 사실 지구시스템의 정의는 생물권 (Biosphere)을 포함하고 있는데 해양에서의 에너지 자원과 광물을 논의 하면서 해양 생물과 해양 생물자원의 언급이 없는 것은 좀 부족한 것임. (ㄷ) 해양을 지구상의 우리의 새 프론티어로 보아야 하는데, 또 지구 표면의 70%를 차지하고 있는데, 여기서는 너무 가볍게 취급하는 것 같음.
'자연재해와 대책' 여기서는 "지진과 화산"을 아래로 보내고 "태풍과 허리케인"을 위에서 먼저 취급 하는 것이 옳을 것 같음.
'변화하는 지구환경' 위에서 지적 한바와 같이 "소행성의 충돌"은 ? 운석과 혜성의 충돌 로 바꾸거나 다시 써야 할 것임.
- 지구과학 I 의 "5. 교수학습 방법"
이 부분은 너무 추상적임. 아마도 이 지구과학 개정 시안을 준비한 분이 지구과학자가 아니기 때문에 구체적이 실험이나 지도 자료를 말하기 보다는 애매한 말만 쓰는 것인가 ? 또 지구과학 분야에는 상당히 많은 필름이나 비디오 교재가 있는데 거기에 관해서는 언급은 전혀 없음.
4 전문 교과(과학고등학교)
- 과학계열 고등학교 학생이 심화되고 다양한 분야에 대한 식견과 진로 탐색을 위하여 제공하는 교과로, 주요 과목으로는 ‘물리 실험’, ‘화학 실험’, ‘생명과학 실험’, ‘지구 과학 실험’, ‘과학사’, ‘전자 과학’, ‘정보 과학Ⅰ’, ‘정보 과학Ⅱ’, ‘고급 수학’, ‘고급 물리’, ‘고급 화학’, ‘고급 생명과학’, ‘고급 지구 과학’, ‘과제 연구Ⅰ’, ‘과제 연구Ⅱ’, ‘환경 과학’, ‘현대 과학과 기술’, ‘원서 강독’, ‘워크숍’, ‘과학 철학’ 등으로 구성.
- 각 과목은 학생이 선택하여 학습할 수 있으며, 학생 및 학교의 실정에 따라 학습 내용을 선정하여 학습할 수 있음. 또, 강의식 수업보다는 과제 학습 등을 통하여 학생 스스로 연구하여 그 결과를 발표하고 토의하는 수업을 권장하도록 하고 있어 창의적인 교육의 핵심으로 보임. 그런데 이러한 과목을 어떤 학생들이 선택할 것인지 알 수 없음. 과학고 3학년 학생들은 수능 준비생들이고 수능 걱정이 없는 학생들은 고 2에서 대학을 진학하는 경우가 대부분임.
- 과목의 내용과 정신은 훌륭한 내용들로 보이지만 고등학교에서 진행할 동기와 예산이 있는지도 걱정스럽고 고급 xx 과목으로 하지 말고 정식 AP 과목으로 하여 대학에서 활용할 수 있도록 하면 수시나 수능 면제자들이 수강할 수 있을 것으로 보임.
- 몇 개의 과목을 제외하면 과목 내용을 오히려 PBL 의 과제 중심의 탐구학습을 하도록 하거나 연구소 대학 등에서 하는 인턴과정을 하도록 하면 실질적으로 도움이 될 것임.
5 전체에 걸치는 공통적인 사항
- 과학 교과서 내용이 과학에 소질이 있는 학생에게 더 공부할 수 있는 자극과 기회를 제공할 수 없고 현재의 교육과정에 따른 교과서를 쫓아갈 수 없는 학생이나 장애학생은 어떻게 할 수 없는 것이 지금까지나 개정안의 한 가지 근본적 문제임. 따라서 교과과정의 개정만큼 시급하고 중요한 것은 교과서에 관한 철학을 바꾸어야 된다는 점임. 교과서를 학원에서 가르치기 위해 만든 교재와 같은 지식 요약 형으로 만들어 학생들에게 지식전달과 기억의 수단으로만 사용하는 한 교과과정의 내용이 아무리 좋아도 과학교육이 부실할 것임. 교과서에서 기초가 되는 과학적 사실에 기본을 두고 그것을 자연스럽게 STS에 연관시키도록 저술하면, STS를 교과과정의 목표로 정할 필요 없이 좋은 과학 교육이 이뤄질 것임. 교과서는 학생들의 독해력을 향상시킬 뿐 아니라 그들이 문장이나 보고서 등의 작성(technical writing)에 관하여 배울 수 있는 기반을 제공해야 할 것임.
- 과학고등학교나 영재고등학교가 아닌 일반학교의 많은 학생 중에는 장래에 훌륭한 과학자나 기술자가 될 학생도 많음. 또 그렇게 되어야 함. 과학고등학교나 영재고등학교 졸업생도 과학기술자가 안 되는 경우도 많을 것이며, 또 외국으로 가서 돌아오지 않는 학생도 있을 것을 감안한다면, 우리나라 발전을 위해 더 많은 과학인재의 양성이 필요. AP 과정 같은 것도 현재 여건으로는 학생이나 교육관계자들로부터 호응을 못 받는 것 같음. 모든 것이 입시와 관계되고, 또 대학에 자율이 없는 한, 어려움이 많으므로 상당한 노력이 있어야 할 것임.
- 광의의 과학 진로 지도, 즉 이공계에 대한 진로 지도 뿐 아니라 인문사회계나 예체능계로 진출 하려는 학생에게도, 이미 그러하거니와 장래에는 더욱 모든 분야가 과학과 관계있음을 의미 있게 제시하는 광의의 과학 진로내용을 교육과정에서 언급하고 가능한 내용을 제시.
- 실험과 관련하여, 먼저 실험 장비를 이용한 실험할 여건이 열악함. 또 시간이 많이 드는 실험을 같은 학점으로 취급하기 때문에 입시를 생각하여 학생들이나 학교 당국에서도 기피하려는 경향이 있기 때문에 어떤 강제 조항이 필요함.
6. 결어 및 제언
본 한국과학기술한림원의 자문 연구위원회는 개정 시안에 대해 담당자들이 상당한 노력을 경주했다고 여기지만, 더 포괄적인 연구가 장기적으로 철저히 수행되어야 할 것으로 판단되며 고급인력의 전문적이고 근원적인 연구가 계속되어야 함을 적극 건의 함.
한국과학기술한림원 자문위원회
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