과학과 관련된 역사적 사실이나 유물, 유적지를 과학교육에서 개방적 탐구의 대상으로 재구성하려는 목적으로 한국 역사 속 과학탐방자료가 개발되고 있다.
본 연구의 목적은 경상남도 진주시에 위치한 진주성과 그 유물을 대상으로 한 과학 탐방을 고등학교 정규 수업 중 실시하여 학생들의 정의적 및 인지적 변화와 민족과학에 대한 인식의 변화를 정성적으로 분석하려는 것이다.
탐방 수업은 탐방에 대한 안내, 자유롭고 개방적인 현지 탐방 활동, 현지 탐방과 관련되는 주제인 신기전에 대한 학교 실험실에서의 집중 탐구 활동으로 이루어졌다. 진주성 과학 탐방을 정규 수업의 일부분으로 진행하기 위하여 먼저 진주성탐방 안내서를 공통과학 교과 과정과 비교하는 과제 분석을 하였다. 분석 결과를 기초로 하여 학생용 탐방 안내서와 집중 탐구 과제를 고안하였다.
경남 진주시에 소재한 고등학교 1학년 1개 반 49명을 연구대상으로 하여 설문을 하였으며, 그 중 6명을 면담 대상자로 하여 지속적으로 관찰과 면담을 하였다.
탐방 활동 전 학생들의 진주성 현지 탐방에 대한 흥미도는 보통이었는데 그 이유는 진주성이 시내의 가까운 곳에 위치해있어 이미 많이 가본 곳으로 특별히 관심을 가질만한 것이 없다고 생각하였기 때문이었다.
반면, 신기전에 대한 집중 탐구는 탐방 전부터 높은 흥미를 보였다. 탐방 수업이 진행되면서 학생들이 탐구 대상에 대한 이해가 깊어지고, 새로운 탐구방법에 대하여 익숙해지면서 학생들은 탐구 대상에 대한 흥미와 성취하고자 하는 욕구를 중심으로 흥미가 유의하게 증가하였다.
학생들은 평소 실험실 활동이나 현지 탐방보다 집중 탐구 때 과제에 대한 더 높은 몰두와 협동성을 보였다. 현지 탐방때는 보통 수준의 몰두와 낮은 협동성을 나타내었다. 그러나, 탐구의 개방성은 현지 탐방과 집중 탐구 모두 평소 실험 때 보다 높았다. 따라서, 진주성 과학 탐방에서 학생들은 하나의 흥미있는 주제에 대한 깊이 있는 탐구를 매우 선호하고 이러한 집중 탐구 학습이 효율적임을 알 수 있었다.
집중 탐구 과제와 관련된 공통과학 문제를 개발하여 실험반 및 통제반을 대상으로 탐방 수업이 끝난 4주 후에 투입한 결과 실험반의 성적이 통제반보다 높았는데 (p<0.05) 그 이유는 학생들이 탐구 문제를 토의하여 해결할 때 그 정답을 매우 궁금해하며 정답을 알게 되었을 때 깊이 기억하기 때문이었다.
탐방 전 학생들은 민족과학에 대한 인식은 매우 긍정적이었다. 이러한 인식의 근거로 학생들은 몇 가지 중요한 문화유산을 예로 들었는데 면담 결과 학생들은 그 문화재가 어떠한 것이며 왜 과학적으로 훌륭한가에 대한 답을 거의 하지 못하였다. 탐방 후 학생들의 민족과학에 대한 인식은 탐방 전과 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 신기전 등 자신이 탐구한 문화재에 대한 이해를 높임으로써 민족과학의 우수성에 대한 생생한 사례를 얻게 되었다.
주요어: 과학 탐방, 개방적 탐구, 집중 탐구, 민족과학에 대한 인식, 진주성, 신기전
----------------------------------------------------------------------
서울대학교 대학원 과학교육과 물리전공
2000년도
지도교수: 박승재