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학생 스스로 탐구하고 참여하는 교육

미래 사회 요구하는 창의융합형 인재 양성 

새로운 교육과정에서는‘교수·학습 방향’에‘소프트웨어, 컴퓨터나 스마트 기기, 인터넷 등의 최신 정보 통신 기술과 기기 등을 과학 실험과 탐구에 적절히 활용’하도록 되어 있어 교과서에서도 스마트폰을 비롯한 다양한 기기들을 활용하는 실험을 포함하고 있다. 또한 정부에서도 교과서의 내용에 맞추어 첨단 기자재의 구입을 위한 교구의 확충을 위해 계획을 진행하고 있어 의미 있는 실험실의 변화가 이루어질 것으로 기대한다

교과서는 학교 현장에서 교육이 이루어지는 바탕이 되기 때문에 가장 중요하게 여겨진다. 교과서는 교수학습내용의 방향과 범위를 결정하며, 교육 내용을 정돈하고 체계화하는 역할을 한다. 우리나라의 경우 교과서는 교육과정의 변화에 맞추어 새롭게 만들어지는데, 2015년에 고시된 2015 개정 교육과정에 의한 교과서가 2017년부터 초등학교 3, 4학년, 중학교 1학년과 고등학교 1학년에 적용될 예정이다.

2015 개정 교육과정이 이전의 2009 개정 교육과정과 어떻게 다르고, 또 실제 교과서에서는 어떻게 구현될 것인지 많은 교사들과 학부모들이 궁금하게 여길 것이다. 본 원고에서는 2015 개정 교육과정은 기본으로 교과서에서 어떻게 적용될지 논의할 것이다. 물론 현재 교과서가 검정중이기 때문에 완성된 모습은 볼 수 없어 사례로 제시하는 데는 한계가 있다.

■ 문이과 통합형 교육과정 – 통합과학

2015 개정 과학과 교육과정에서 가장 두드러진 특징이 고등학교의 ‘통합 과학’이다. 2015 개정 교육과정에서는 문이과의 칸막이 없는 인문․사회․과학기술에 관한 기본 소양을 토대로 미래 사회가 요구하는 인문학적 상상력과 과학기술 창조력을 두루 갖춘 창의융합형 인재를 양성하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서 고등학교에서 과학 교과로 ‘통합과학’을 신설하고 기존의 물리, 화학, 생물, 지구과학 등으로 구분하지 않고 이를 통폐합 또는 융합하여 물질과 규칙성, 시스템과 상호 작용, 변화와 다양성, 환경과 에너지 등의 4개 영역으로 재구성하였다.

‘융합형 과학’이라고 불리는 2009 개정 과학과 교육과정은 ‘융합’이라고 규정하였지만, 그 내용을 살펴보면 물화생지의 내용으로 구분이 가능해 분절적으로 수업이 이루어졌지만, 2015 개정 교육과정의 내용 요소를 살펴보면 각 영역 내에 물화생지의 내용들이 서로 통합되어 핵심 개념들(Big Ideas)을 이해하기 위한 과정으로 구성되어 있다.

통합 교육은 중학교 과학에서도 일부 이루어졌다. 중학교 과학의 학년별로 1개 단원을 통합단원으로 구성하여 과학과 나의 미래, 재해･재난과 안전, 과학기술과 인류 문명 등의 3개 단원에서 통합적으로 학습할 수 있도록 하였다.

■ 과학 탐구 능력 향상을 위한 교과 – 과학탐구실험

2015 개정 교육과정에서 새롭게 만들어진 교과목을 손꼽는다면 ‘과학탐구실험’을 들 수 있다. 특히 고등학교에서 최소 2단위를 이수하도록 되어 있어 이론 중심의 학습이 이루어졌던 그간의 고교 과학 수업의 모습이 획기적으로 바뀔 것으로 생각된다. 과학탐구실험은 기존의 과학 탐구 활동 이외에도 문제의 발견과 해결을 포괄하는 프로젝트 형태의 과학 탐구 활동 및 창의적 설계와 공학적 도구 제작을 경험할 수 있도록 구성될 것이다. 역사 속의 과학 탐구, 생활 속의 과학 탐구 및 첨단 과학 탐구로 구성되어 있는데, 교육과정에 예시로 제시된 탐구활동의 개수가 13개이기 때문에 탐구에 대한 기본 내용, 보고서 작성법 등을 포함하면 교과서에 제시된 탐구의 내용은 거의 대부분 교과서에서 비슷하게 제시될 것으로 생각된다.

과학탐구실험은 학생들이 즐겁게 실험 활동을 할 수 있도록 워크북 형태로 구성되어 [그림 1]과 같이 학생들의 활동 중심으로 되어 있으며, 한 주제에 대해 2차시~4차시 등과 같이 여러 차시로 이루어지는 구성도 제시되어 있다.

■ 과학과 핵심 역량

2015 개정 교육과정의 특징은 핵심 역량을 강조하고 있다는 것이다. 과학과 교육과정에서는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 등의 과학과 핵심역량을 함양하도록 하고 있다. 따라서 교과서에서도 이 5가지 핵심 역량들과 관련된 여러 활동들이 제시되고 있다.

교과서에서 핵심 역량과 밀접하게 관련된 부분은 학생들의 활동이 강조된 ‘탐구’에서 찾아볼 수 있다. 교과서에서는 각 탐구활동들이 어떤 핵심역량과 관련되어 있는지를 명시적으로 제시하고 있다. 또한 대단원별로 과학과 핵심 역량과 관련된 활동을 제시한 교과서들을 많이 볼 수 있다.

■ 학습량 감축과 난이도 적정화

매번 교육과정이 개정될 때마다 강조한 것이 바로 학습량 감축이다. 현재 많은 학생들이 학교에서 배우는 내용이 양이 많을 뿐만 아니라 어려워하고 있어 교육과정 수준에서 어려운 내용을 상위 학년으로 이동하거나 성취 기준 수를 줄이는 등의 노력을 하였다. 또한 각 교과의 학습 내용을 핵심 개념 및 원리 중심으로 적정화하는 등의 노력으로 배움을 즐기는 행복 교육을 추구하고자 하였다.

예를 들어 2009 개정 교육과정에서는 중학교의 전기와 자기 단원에서 저항의 직렬연결과 병렬연결의 내용을 학습할 때 합성저항을 계산하는 과정이 포함되어 있었다. 이 내용은 중학교에서 학생들이 가장 어려워하는 내용이었는데, 2015 개정 교육과정에서는 ‘일상생활에서 저항의 직렬연결과 병렬연결의 쓰임새를 조사’하는 수준에서만 학습하도록 되어 있어 학생들의 어려움을 줄여주었다.

■ 교과서의 슬림화

2015 개정 교육과정에 의한 교과서는 2009 개정 교육과정에 비해 교과서 페이지에 제한이 있다. 중학교의 경우, 부록을 포함하여 1학년 260쪽, 2-3학년 300쪽(10% 범위 내에서 증감 가능)을 기준으로 하고 있다. 출판사에 따라 다르지만 2009 개정 교육과정에서는 중학교 1학년의 경우, 400여 쪽, 중학교 2-3학년의 경우 440-450여 쪽에 달한 것을 고려하면 70% 이하로 줄어들었다.

성취기준이 줄어들어들은 것을 고려하더라도 페이지 제한은 교과서의 내용과 형식에 많은 제한이 있을 수밖에 없다. 2009 개정 교육과정에 의한 교과서에서는 다양한 활동과 읽기자료 등 본 수업 이외에도 활용할 수 있는 다양한 자료들이 포함되어 있었지만, 2015 개정 교육과정에서는 최소화할 수밖에 없는 한계가 있어 전체적으로 교과서가 질적으로 향상되었다고 보기는 어렵다.

더구나 교과서의 본문용지는 저탄소 녹색 성장 정책과 자원 절약 교육 효과를 제고하기 위해 재생펄프 배합비 30%이상의 용지를 활용해야 하며, 그 종이질도 (75g±3)로 한정하였기 때문에 사진의 색상 구현에도 문제가 있어 환경을 고려하는 취지를 이해한다고 해도 아쉬움은 금할 수 없다.

■ 충실한 교사용 지도서, 교사용 전자저작물

이전에도 교사용 지도서를 제작하여 교사들에게 제공하였고, 교사용 교과서를 비롯한 다양한 멀티미디어 자료를 개발하여 교사들이 수업에 활용할 수 있도록 했다. 그러나 이들은 모두 출판사에서 자체적으로 개발하여 제공한 것으로 그 속에는 교육과정의 취지를 잘 반영하지 못한 부분도 있었고, 출판사에 따라 그 수준에 차이가 있었다.

중학교의 경우, 2015 개정 교육과정에서는 교과서뿐만 아니라 교사용 지도서와 교사용 전자저작물을 모두 검정심사 범위에 포함하여 최소한의 수준을 넘어설 수 있는 기반을 제공하였다. 특히 교사용 전자저작물은 학년당 CD-ROM 3장 분량으로 제작되어 교과서의 내용 및 학습을 지원하기 위한 오디오 및 동영상 자료를 포함하고 있어 교사가 수업을 진행하는데 많은 도움이 될 것으로 기대한다.

■ 최신 정보 통신 기술의 활용 가능

이전 교육과정에서도 컴퓨터, MBL 등과 같은 기기를 활용한 실험 활동이 교과서에 포함되어 있었지만, 실험 기자재의 보유의 어려움 등에 의해 현실화되지 못하였다. 최근 실험실 현대화를 통해 많은 학교에서 첨단 시청각 기자재를 보유하게 되었다. 새로운 교육과정에서는 ‘교수․학습 방향’에 ‘소프트웨어, 컴퓨터나 스마트 기기, 인터넷 등의 최신 정보 통신 기술과 기기 등을 과학 실험과 탐구에 적절히 활용’하도록 되어 있어 교과서에서도 스마트폰을 비롯한 다양한 기기들을 활용하는 실험을 포함하고 있다. 또한 정부에서도 교과서의 내용에 맞추어 첨단 기자재의 구입을 위한 교구의 확충을 위한 계획을 진행하고 있어 의미 있는 실험실의 변화가 이루어질 것으로 기대한다.

이봉우 교수님은 서울대학교 물리교육과를 나와 한국과학기술원에서 물리학과 석사, 서울대학교에서 박사학위를 받았다. 삼성 SDI 연구원과 신관중학교 과학교사를 거쳐 2006년부터 단국대학교 과학교육과에서 예비교사를 양성하고 있다. EBS 과학 프로그램 자문을 비롯하여 과학대중화에 힘쓰고 있고, 영재교육, 물리교육 등과 관련된 다수의 연구 활동을 하고 있다