SCIENCE EDUCATION ISSUE

학생 배움 중심의 신나는 과학수업 만들기

페이지 정보

본문

아이디어 공유하고 전략도 함께~

교사공동체 통해 알찬 과학수업 진행


교사 공동체와 과학수업을 준비하는 것은 여러 가지로 효율적이고 혼자 생각하는 것보다는 더 많은 아이디어를 공유할 수 있으며 모이면서 시너지 효과가 있다. 동료교사와 수업활동지를 같이 논의해 디자인하고 자신의 수업을 열고 다른 교사 수업을 참관하며 서로 조언을 해주다 보면 수업을 보는 눈도 생기고 학생들의 과학학습에 어려움이 무엇인지 알게 된다. 과학교사들의 모임은 과학수업전략이나 아이디어를 얻는데 매우 도움이 되고 타 교과 교사와의 수업모임은 학생들에 대한 수업 전 사전 반응을 미리 예측하는데 도움이 된다.


학교 교사 공동체에서 수업 만들기


학생 배움 중심의 수업을 만들려면 학생들의 생각과 말에 귀를 기울여야 한다. 그러기 위해서는 학생 자신들이 생각하고 또 그 생각을 표현하고 공유할 수 있게 하는 수업 디자인이 중요하다.
그러나 이렇게 학생들에게 재미있고 의미 있으며 배움이 일어나는 수업을 만드는 것은 쉽지 않은 일이다. 더더군다나 혼자서는 역부족이다. 일단 학생들에게 무엇을 어떻게 가르쳐야 할지 목표는 어디다 두어야 할지에 대한 교사 스스로의 고민과 성찰이 필요하며 결정도 해야 한다. 그리고 학생들의 지식수준, 예상되는 반응 등을 예측해서 수업을 디자인해야 한다. 또한 교실에서는 교사와 학생의 국면은 1대 다수 이기 때문에 일일이 학생들을 관찰하기란 쉽지 않으며, 모둠수업일 경우에는 어떠한 상호작용이 일어나는지를 밀도 있게 알 수 가 없다. 이럴 때 공개수업을 기회로 학교 내 교과 상관없이 여러 교과의 교사들과 같이 준비를 하면 수업을 공개하는 교사뿐만 아니라 같이 수업설계에 참여하는 교사 모두가 큰 공부가 된다.


수업하기 힘들었던 내용의 수업 설계


중학교 1학년 학생들을 오랜만에 작년에 가르치면서 어려웠던 부분이 기체의 압력과 부피와의 관계에 대한 내용을 학생들에게 의미 있게 수업하기가 어려웠다. 그냥 몇몇 학생들의 대답과 끄덕임으로 넘어가기는 했지만 학생들이 압력과 기압의 의미 기체의 부피와 압력과의 관계를 정확하게 이해했는지가 의문이었다. 올해 다시 1학년 수업을 하게 되면서 그 부분(6단원 분자운동과 상태변화)을 들어갈 때 쯤 ‘공개수업을 하기’로 마음먹었다. 우리학교는 범교과 수업모임을 통해 자발적으로 신청 받아 거의 매달 공개수업을 실시한다.


공개수업차시만 달랑 준비하는 것 보단 단원의 흐름 안에서 공개수업차시가 어디쯤이 되 든 큰 줄기에서 같이 수업설계를 하는 선생님들의 이해와 참여가 무엇보다도 큰 도움이 되기 때문에 처음차시부터 공개 수업차시까지 큰 맥락을 설명하면서 선생님들과 수업활동지 만들기를 진행하였다.


먼저 내가 작년까지 진행하던 활동지를 가지고 와서 선생님들에게 제시 하였다. 그리고 내가 실제로 수업에서 진행할 시나리오대로 활동지를 중심으로 실험기구도 가져와서 과학교과 선생님이 아닌 타교과 선생님에게 우선 수업을 진행하였다. 타교과 선생님들은 학습태도가 바르고 모범적이며 우수한 학생들이 된다. 이 선생님들에게 수업을 진행하게 되면 학생들이 직면하게 되는 학습어려움에 대한 것들을 먼저 알 수 있게 된다. 이러한 점이 드러나게 되면 과학 선생님들을 포함하여 여러 교과 선생님들과 함께 학생들을 쉽게 이해시킬 수 있는 실험이나 시범실험을 고안하게 되고 고안된 실험결과나 현상으로 학생들이 스스로 우리가 원하는 과학적 이론이나 법칙에 접근하도록 하게 하는 활동지를 만든다.


사전 수업과 피드백


이렇게 해서 만든 활동지로 1차적으로 수업을 한다. 사전수업을 할 경우 가급적이면 같이 수업설계를 했던 교사들이 가능한 수업시간에 들어가서 학생들의 활동과 공개수업교사의 수업운영을 보고 잘 기록했다가 다시 모여서 학생들의 반응과 활동을 고려해서 다시 활동지를 2차 수정을 한다. 이런 식으로 여러 번 수정을 한 활동지를 토대로 수업을 운영하게 되면 반마다 특성이 좀 다르기는 해도 대부분 교사가 가르칠 내용을 학생들 스스로가 서로의 논의를 통해 이르게 되는 수업이 될 확률이 높다.


학생 오답, 되돌리기, 힌트


학생들이 모둠활동을 통해 토의 된 내용을 모둠칠판에 쓰고 발표하고 학생들이 공유하는 과정에서 여러 가지 상황들이 반마다 다르게 펼쳐질 때가 많다. 조심할 것은 오답을 발표하더라도 바로 ‘맞다 틀리다’를 평가하면 안 된다는 것이다. 판단을 유보하고 그 학생들로 하여금 반드시 왜 그런 결과에 이르게 되었는지를 말하게 해야 한다. 학생이 말하고 난 후 답은 틀리더라도 그 과정이 그럴듯하다면 그렇게 생각해 낸 과정에 대한 노력에 대해서 ’아 그럴 수도 있구나!’라고 그 논리의 흐름에 대해서는 공감을 해주어야 한다. 물론 나중에 학생들의 서로 간의 상호작용에 의해서 그 쟁점을 알아차리게 해야 되지만. 난 수업에서 학생 오답을 찬양한다. 왜냐하면 수업에서의 학생들의 오답은 학생들이 잘못 이해한 부분을 드러내는 것이고 그것으로 교사들의 학생들의 이해정도를 알 수 있고 그것으로 과학수업의 몰입을 유도 할 수 있고 학생들의 궁금증을 증폭시켜 더욱 재미있어지기 때문이다. 또한 그래야 학생들도 과제에 대한 정답여부에 관계없이 마음껏 자신의 생각을 이야기 할 수 있게 된다.


어떤 반은 모든 모둠이 모두 오답을 말할 때도 있다. 이때는 수업을 살짝 되돌려 다시 논의를 시키고 적절한 힌트를 주는 것이 좋다. 이 힌트를 주는 것도 고민해 봐야 될 부분이다. 어떤 타이밍에 어떠한 형태로 어떻게 주어야 되는지를 생각해 봐야 한다. 학생들의 사고의 발판이 되도록 하는 역할을 하는 것이기 때문에 매우 중요하다. 또한 어떤 반은 반 정도는 적절한 답을, 반 정도는 오답을 말할 때도 있다. 이때는 일단 발표된 내용을 비슷한 유형으로 학생들로 하여금 분류하도록 한 후 오답을 말한 모둠을 먼저 발표 시킨 후 정답을 쓴 모둠을 발표 시키면 대부분의 앞에 오답을 말한 모둠은 다른 모둠의 발표를 들으면서 자신의 생각을 정리하고 자신들의 오류를 스스로 찾아내면서 ‘아∼하∼!’ 라고 말할 때가 많다.
이때가 교사로서 가장 뿌듯할 때 인 것 같고 이 ‘아∼하∼!’라는 소리는 세상에서 가장 아름다운 소리로 들린다. 그리고 정작 공개수업을 할 때는 이미 앞에서 여러 차례 수업실행을 해보고 수정과 세밀한 계획을 세운 터라 수업공개 교사는 그다지 부담되지 않으며 같이 준비했던 선생님들이 모두 공개수업을 만드는 참여자이기 때문에 평가회 때 여러 수업에 대한 평들은 같이 준비한 동료들이 있기 때문에 훨씬 든든하고 비난으로는 전혀 들리지 않으며 나의 수업을 개선시키라는 좋은 피드백으로 작용할 수 있는 것이다.

과학교사모임


나는 올 9월에 기체의 압력과 부피와의 관계에 대한 내용을 공개수업을 준비하면서 먼저 1차적으로 내가 참여하고 있는 과학 선생님들의 모임인 ‘수다모(수업을 다시 생각하는 모임)’에서 활동지 초안을 짰다. 여기서 잠시 내가 참여하고 있는 과학교사 모임에 대해서 이야기를 해야 할 것 같다.


아주 우연치 않은 기회에 만들게 되었다. 2014년도에 우리학교에 과학 선생님 3명이서 ‘학생배움과학수업’에 대한 과학교사 대상 직무 연수를 진행한 적이 있었다. 우리 3명이 연수의 스케줄도 짜고 강사도 섭외하고 그리고 우리들 스스로 강사가 되어 과목내용을 골고루 한 프로그램씩 맡아서 진행을 하였다. 이 과정에서 우리는 실제적인 연수를 만들기 위해 모여서 계속 논의하고 수정하여 우리가 활동지를 만들면서 거쳤던 단계를 이 연수에 넣어서 진행하였다. 그랬더니 반응이 아주 좋았다. 그리고 우리 세명의 교사는 3일 동안 연수를 진행하면서 연수의 강사도 되었으며 모든 프로그램에 참여하며 학습자도 되었고 그날의 연수가 모두 끝난 후에는 그날에 대한 피드백과 다음 연수의 운영에 대해 토론하였다. 이렇게 연수를 3일 진행하면서 우리도 많은 것을 배웠고 성장한 느낌을 받았다.


그 때 우리학교 인근에서 오셨던 몇몇 과학 선생님이 교사 공동으로 모여서 수업활동지를 디자인하는 것을 같이 해달라는 제안을 받았다. 본인들은 자기네 학교에서 같이 논의할 동료교사 없다고 하였다. 그래서 이것을 기회로 과학교사 모임인 수다모를 만들게 되었다. 운영은 우리학교의 수석선생님이 회장을 하고 내가 부회장을 하여 1달에 2번 정도 모였고 시간은 금요일 오후 6시부터 10시까지 진행하였다. 각자 자신들이 수업해야 할 단원들에 대해 초안을 짜오거나 이전의 활동지를 가져온 후 수업의 어려움, 학교상황, 수업전략, 도구 등을 공유하고 토론 논쟁 피드백을 하면서 활동지를 같이 만들었다. 그리고 만든 활동지, 학생활동 사진, 수업도구들에 대한 정보는 수다모 홈페이지를 만들어 자료들을 인터넷상에 올리고 카톡방을 만들어 끊임없이 서로 의견을 교환하고 정보를 공유하였다.


처음에는 활동지 만드는 것을 주로 중점을 두었지만 2년이 지난 후에는 서로의 일상수업을 직접 가서 보고, 학생 모둠을 관찰하고, 촬영해 주며 피드백도 해 주게 되었다. 이러는 동안에 여기에 참여한 6명의 선생님들의 수업은 질적으로 많은 향상을 하게 되었고 자신들의 학교 학생들에게도 많은 좋은 평을 받았다. 그리고 이 모임은 대부분 금요일에 하였고 진행하는 동안 거의 오후 내 늦은 밤까지 이어져도 힘든 줄 몰랐으며 참여 선생님들은 즐거워하였다. 이 모임은 지금까지 계속되고 있다.


학교 내 범교과 수업 모임


다시 아까 하던 이야기로 돌아와서 나는 공개수업을 위해 공개수업차시를 포함해서 그 앞 차시 2차시, 3차시 정도의 초안을 먼저 과학교사 모임에서 활동지를 만들었다. 1차시는 증발과 확산, 2차시는 압력과 기압, 3차시는 보일의 법칙에 대한 내용이었는데 3차시를 공개수업하기로 했다. 3차시에는 진공용기 안에 작은 풍선을 불어서 그 안에 넣고 공기를 빼는 활동으로 시작하여 진공용기의 기압의 변화에 따른 풍선변화를 관찰하면서 기체의 기압과 부피의 관계를 학생들이 알아 가게 하려고 하였다. 아래 그림2의 왼쪽 처음은 초안 활동지이고 두 번째 그림은 과학교사 모임(수다모)에서 함께 바꾼 활동지이며 마지막은 학교의 범교과 수업모임을 통해 최종 수정된 공개수업활동지의 앞부분이다.



그림 공개수업을 준비하면서 바꾼 활동지들


위 그림에서처럼 처음보다는 나중이 점점 단순한 형태로 되어갔다. 활동지를 빈틈없이 빽빽하게 만들어 학생들에게 많이 알려준다고 해서 학생들이 다 아는 것이 아니라는 것을 모두가 알 것이다. 활동지는 단순하고 학생들의 사고의 흐름을 이어 갈 수 있는 간단한 내용만 있으면 족하다. 과학실험활동도 복잡하고 시간이 많이 걸리는 실험보다는 단순하고 중학생이 쉽게 할 수 있는 간단한 실험을 고안하고 그 실험에 의한 현상으로 학생들이 생각하고 토론할 수 있는 질문이나 안내내용을 활동지에 넣으면 된다, 그 나머지 여백은 학생들 스스로가 생각하고 모둠토론 전체 토론을 통하여 알아간 것을 정리하면 된다.


위 그림2 의 활동지를 자세히 보면 처음보다는 두 번째에서 내용의 양도 핵심적으로 줄었지만 세 번째 활동지는 공개 수업 전 사전 수업을 하면서 학생사고가 넘어가기 어려웠던 부분들을 고려하여 기체분자들이 움직이고 있다는 힌트를 주려고 기체분자에 화살표를 넣었으며 분자 개수도 고려하여 세밀하게 수정하였다. 이 모든 것들은 학교의 타교과 선생님들이 사전 수업에 들어와 수업을 관찰하고 나에게 피드백을 해준 덕분이었다. 이렇게 학생들이 어려워하는 부분들을 고려하여 넣으면서 활동지가 변하는 동안 많은 논의와 고민을 여러 선생님들과 나누면서 나 자신도 많이 배우고 성장하고 있다는 느낌을 받았다. 어떤 한 과학 선생님은 처음에는 압력이라는 게 풍선 내부와 외부압력의 상호작용으로 의해서 풍선이 커지는 것인데 그것을 구지 풍선 외부 내부 압력을 구분하며 내부압력을 강조할 필요가 있느냐고 했다. 그런데 몇 몇 과학 선생님들의 구분할 필요가 있다는 논의가 계속 되었고, 타 교과 선생님들은 진공용기 안의 풍선 외부기압이 변하면 풍선 내부기압도 같이 변한다는 게 신기했다고 하였다. 이런 논의들을 하면서 과학선생님들도 보일의 법칙을 제대로 알게 되는 기회가 되었다. 또한 공개수업 후 다시 모여서 이 실험에서 공무풍선을 사용하는 것이 적절한 실험소재의 사용인가에 대해서도 학교 내 과학선생님들끼리 토론을 하였고 고무풍선보다는 탄성력이 적은 비닐 백이 나을 것 같다는 논의들도 나오게 되었다.


모둠관찰


공개수업 시 모둠으로 수업을 진행하면 공개수업 사전 수업으로 참관을 들어간 교사들은 가급적 여러 모둠으로 흩어져서 학생들의 모둠활동을 관찰하거나 학생사이의 오고 가는 이야기들을 유의 깊게 들어야 한다. 그런 후 수업교사에게 학생들의 활동내용을 말해주고 수업에 대한 피드백을 하는 것이 큰 도움이 된다.
3월에 우리학교의 한 과학 선생님이 ‘도르래’에 대하여 공개수업을 하신 적이 있었다. 그 때 난 공개수업 사전 수업에 들어가서 한 모둠을 관찰하면서 그 모둠을 캠코더로 촬영하였다. 집에 와서 다시 보았더니 그 때는 학생들의 대화내용이 순간적으로 흘러가기 때문에 학생들이 왜 그런 말을 했는지 알 수가 없었는데 다시 들어보니 왜 그런 말을 했는지, 움직도르래에 대해서 어떻게 생각하고 있는지를 알게 되어서 정말 재미있었다. 그리고 그 모둠 학생들의 대화내용을 담당수업선생님에게 알려 줬더니 많은 도움을 받았다고 하셨다. 이렇게 하면 조금 더 학생학습에 대한 심도 있는 연구를 할 수 있게 된다.


교사공동체와 교과수업


과학수업은 학생 자신이 과학자가 된 것처럼 체험을 하고 탐구하고 호기심을 일으키는 수업을 강조해왔다. 그러나 실제로는 대부분은 강의식수업을 계속해오고 있고 수업도구만 화려한 수업이 많았던 것 같다. 이런 이유는 학생중심수업으로 교사 자신도 수업을 받아 본 적이 거의 없으며 대부분 혼자서 수업을 준비하기 때문에 한계가 있다. 교사 공동체와 수업을 준비하는 것은 확실히 여러 가지로 효율적이고 혼자 생각하는 것보다는 더 많은 아이디어를 공유할 수 있으며 모이면서 시너지 효과가 있기도 하다. 그러나 현실적으로 여러 가지 이유로 모이기는 어렵다. 그러나 작게라도 주변의 동료교사와 수업활동지를 같이 논의해 디자인하고 자신의 수업을 열고 다른 교사 수업을 참관하며 서로조언을 해주다 보면 수업을 보는 눈도 생기며 학생들의 과학학습에 어려움이 무엇인지 알게 된다. 과학교사들의 모임은 과학수업전략이나 아이디어를 얻는데 매우 도움이 되고 타 교과 교사와의 수업모임은 학생들에 대한 수업 전 사전 반응을 미리 예측하는데 도움이 된다. 수업을 디자인 할 때는 교육과정, 수업전략, 학생에 대한 지식이 모두 필요한 데 교사모임을 통한 수업디자인은 우리 과학교사에게 큰 도움이 되는 것은 확실하다. 그러므로 힘들지만 작게라도 학교 내 동료교사와 (본인을 포함한 2인도 많은 도움이 된다)수업 모임까지는 아니더라고 같이 수업 만드는 것을 권한다.


방은정 교사는 평범한 과학교사로서 강의식 수업을 오랫동안 진행했지만, 대학원 파견공부를 하면서 과학수업에 대한 고민이 깊었다. 이후 한울중학교로 부임하면서 여러 과학교사들과 함께 학생배움중심에 대한 연구를 하면서 수업개선에 힘쓰게 되었다. 2014 ∼2015년에는 과학교사 대상으로 학생배움중심수업에 대한 연수운영 및 강사를 하였고 학생활동지 개발에도 참여했으며, 현재는 길잡이 혁신학교 과학교사 모임인 <수다모>에 열심히 참여 중이다