"과학문화교육"

2007-01-25 (Vol 4, No 1)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

과학 수업에서 예의 사용과 학생의 개념 이해 : 중학교 역학을 중심으로

(박사학위 논문요약)

예를 이용하여 개념을 설명하는 방식은 대표적인 과학 교수-학습 방법의 하나이다. 1970년대 후반까지 개념과 예에 관한 연구들을 살펴보면, 개념을 획득하기 위한 수단으로 예를 사용하였으며, 학생의 개념 획득을 중시하는 경향이 있었다. 1980년대 이후에는 구성주의적 입장에서 학습자가 이미 가지고 있던 개념을 과학적 개념으로 바뀔 수 있도록 도와주는 교수-학습 모형에 대한 연구들이 진행되었다. 이에 따라 예에 대한 관점도 구성주의적인 시각에서 바라볼 필요가 있다.

그런데 실제 예와 개념의 관계가 가장 긴밀하게 작용하는 시간은 바로 과학 수업 시간이고, 과학수업은 교과서, 교사, 학생의 상호작용이 계속적으로 일어난다. 따라서 이 연구에서는 과학 교과서에서 사용하는 예의 종류와 특징을 분석하고, 교사의 교수 형태를 조사하며, 학생이 예를 이용하여 개념을 이해할 때 드러나는 특징을 알아보고자 하였다.

첫 번째 연구에서는 제7차 교육과정의 중학교 과학교과서에서 사용한 역학 분야의 예를 예의 배치, 제시 형태, 상황에 따라 분석하고, 학문 중심 교육과정인 제3차 교육과정 교과서와 비교하였다. 제7차 교육과정 교과서는 한 개념 당 약 7개의 예를 사용하였는데, 주로 그림과 함께 설명하거나 질문의 형태로 예를 제시하였다. 제3차 교육과정의 교과서들은 예와 개념의 관계를 자세히 설명하는 안내형의 비율이 조금 더 높았고, 제7차 교육과정의 교과서들은 예와 개념의 관계를 학생들이 스스로 발견하도록 유도하는 방식이었다. 또 전반적으로 제7차 교육과정의 교과서에서는 일상적 상황의 예가 등장하는 비율이 의도적 상황의 경우보다 더 높았다.

두 번째 연구는 중학 과학 교사를 대상으로 수업 실태와 인식을 조사하는 것이었다. 서울 지역의 중학교 교사 168명을 대상으로 한 설문 조사에서 교사들은 수업 시간에 두 세 개의 예를 집중적으로 제시하되, 예를 먼저 제시하고 개념을 소개하는 형태로 수업을 진행하였다. 교사들은 학생들에게 친숙하거나 학생들이 관심을 보이는 예를 사용하는 경향이 있었다. 교사들은 예와 개념의 관계를 이해하는 것이 중요하다고 인식하고 있었지만, 예를 개념 학습을 위한 하나의 도구로 간주하는 경향이 있었다.

세 번째 연구는 중학교 3학년 학생들의 면담을 토대로 예와 개념 이해의 관계를 질적인 방법을 이용하여 분석하였다. 학생들과의 면담을 통하여 이 연구에서는 학생들의 개념 이해 과정에서 특별하게 도움을 주었다고 판단되는 예들을 확인할 수 있었고, 이를 결정적 예라고 명명하였다. 같은 개념일지라도 학생들의 학습 양식, 경험 등에 따라서 결정적 예는 다양하게 나타났다. 또 자기가 알고 있는 예에서 개념적 연결을 시작하는 예기반 접근 방식과 개념의 속성으로 제시된 규칙을 이용하여 예를 해석하고 개념에 대하여 확신을 갖는 개념기반 접근 방식을 발견하였다. 그리고 결정적 예의 유무는 학습자의 학습양식과 관련이 있는 것으로 나타났다.

예를 이용하여 개념 학습을 하는 과정에서 개념 이해에 도움이 되는 결정적 예는 학습자마다 다를 수 있다. 이는 구성주의적 측면에서 볼 때 학습자가 가지고 있는 개인의 인지 구조가 다르기 때문이며, 특히 이상화된 개념과 구체적인 예 사이의 관계를 다루는 과학교육에서는 더욱 중요한 부분이라고 할 수 있다.

주요어 : 중학 과학, 예, 개념 이해, 결정적 예, 예기반 접근, 개념기반 접근
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서울대학교
학번 : 2000-30894
2005년 2월
지도교수: 송진웅

조광희(mylux@hanmail.net)

과학문화교육연구소