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프로젝트학습으로, 참여중심 과학교육

과학은 즐거운 놀이가 되어야 한다

2015 개정교육과정은 미래 사회가 요구하는 핵심 역량을 함양하여 바른 인성을 갖춘 창의 융합형 인재를 양성하는데 중점을 둔다. 역량은 개인이 지닌 잠재적 바탕에 외부에서 주어지는 다양한 활동에 학생 스스로 참여하는 과정에서 더욱 효과적으로 길러진다. 과학 수업 중에 하는 학생 참여형 활동에도 불구하고 많은 수의 학생들은 과학을 성적을 올려야 하는 과목 중에 하나라고 생각한다. 학생들이 과학 수업시간에 경험한 활동들이 재미있고 즐거운 놀이 같은 기억으로 남아야 더욱 적극적으로 수업에 참여할 것이며, 이를 통해 핵심 역량도 길러질 수 있을 것이다.

급속히 변화하는 사회에서 우리는 전 세계에서 만들어지는 어마어마한 양의 정보를 제공 받으며 살고 있다. 정보가 많다는 것은 분명 선택의 폭이 넓어 다양한 사고를 계발할 수 있는 기회라고 할 수 있겠다. 이러한 상황에서 미래를 살아갈 학생들은 방대한 지식과 정보속에서 적절한 정보를 탐색하고 선택할 수 있어야 한다. 탐색하고 선택된 정보는 학생 개개인의 지식으로 형성되어 각자의 역량으로 갖춰지게 되는 것이다. 이에 학교는 학생 개개인의 역량이 높아지도록 적절한 교육적 환경을 제공하는 등 세심한 지원이 필요하다.

2015 개정교육과정은 현재 학생들에게 필요한 역량 중심 교육을 추구하고 있다. 역량은 개인이 지닌 잠재적 바탕에 외부에서 주어지는 다양한 활동에 학생 스스로 참여하는 과정에서 더욱 효과적으로 길러지는 것이다. 학생들이 참여하게 되는 활동은 단순히 한, 두개의 활동을 통해 길러졌다고 말할 수 없다. 따라서 학생들이 역량을 함양할 수 있는 다양한 활동으로 구성된 수업이나 체험에 참여할 기회가 있어야 한다. 특히 학생들의 자유로운 참여와 다양한 선택을 존종하고 진로를 생각해보게 하는 자유학년제, 자유학기제 등이 시행되면서 학생들에게 폭넓은 수업을 제공하는 것이 더욱 필요해졌다. 학생들에게 다양한 것을 제공하더라도 학습의 주체인 학생들의 적극적인 참여 없이는 원하는 변화를 기대하기 어렵다. 학생들은 재미있는 것을 좋아한다. 그리고 좋아하는 것을 열심히 한다. 대부분의 학생들에게 가장 즐겁게 지속적으로 할 수 있는 것이 무엇인지 물어보면 대부분은 스마트폰 게임이라고 말한다. 필자는 학창 시절 과학을 좋아했다. 과학은 신기하고 어려운 문제를 해결하는 만능학문이라고 생각했다. 그래서 과학교사까지 되었다. 하지만 지금 학생들은 과학을 재미있고 즐겁게 참여할 수 있는 과목이라고 생각하는 학생들이 많지 않다. 과학은 성적을 올려야 하는 과목 중에 하나라고 생각한다.

주제 중심 수업 진행으로 교과 내 융합수업 가능

과학 수업에 학생들이 즐겁게 적극적으로 참여시키기 위해 학생 참여 활동을 구성하여 수업을 진행하였다. 단원별로 1개의 주제를 선정하여 프로젝트활동으로 3시간에서 6시간 정도의 수업을 계획하여 진행하였다. 특히 주제 중심의 수업을 진행하니 자연스럽게 과학, 수학, 예술 등 교과내 융합수업이이루어졌다. 본교는 1학년이 자유학년제로 운영된다.

자유학년제는 교육과정을 자유롭고 탄력적으로 재구성하여 운영할 수 있다. 뿐만 아니라 전교과가 교과교실제로 운영되기에 다양한 활동을 위한 준비가 항상 교실에 갖추어져 있어 보다 쉽게 주제 중심 수업을 운영할 수 있었다.  또 학생들이 가지고 있는 스마트폰과 학교에 있는 테블릿 도구를 활용하여 수업을 진행하므로 다양하게 활동 중심 수업을 진행할 수 있었다.

학생들이 참여한 프로젝트활동은 다음과 같이 구성하였다. 교과 내용을 학습한 후 교과 내용을 중심으로 학생 주변에서 일어날 수 있는 문제나 해결 과제를 제시하였다. 문제나 해결 과제를 위하여 개별활동으로 자료를 찾고 조사하는 활동을 하였다. 학생 개인이 찾아온 자료를 토대로 문제해결 방법과 과제 해결 결과를 모둠별 전체 과제로 제작하여 발표하고 평가하는 활동을 하였다. 구체적인 운영 사례는 다음과 같다. 중학교 1학년 교육과정 중 ‘지권의 변화’ 단원에서 다음과 같은 활동을 진행하였다. 교과서에는 암석의 소개, 국가지질공원 암석조사하기 활동이 구성되어 있었다. 실제 수업시간에 암석에 대해 알아본 후 과제를 제시하였다. 우리나라에 있는 국가지질공원을 찾아보고, 한 장소를 선택하여 자세히 조사한 후 국가지질공원을 구성하는 암석, 이와 같은 암석으로 이루어진 건축물이나 관광명소 등을 찾아 정리한 후 이를 소개하는 영상을 제작하여 발표하는 활동을 하였다. 이 활동은 개별활동으로 진행하였으며, 영상 제작은 학생들이 활용할 수 있는 스마트폰에 있는 어플리케이 션을 활용하도록 하였다. 활동과정에서 영상제작을 위한 계획을 세우고, 영상에 들어갈 내용을 조사하고 이를 제작하는 활동, 결과를 발표하는 것까지 다양한 활동을 하였다. 수업이 진행되는 과정에서 학생들의 지식정보처리 역량 및 과학적 탐구 능력 등이 함양되었으며 과학지식을 기반으로 영상 제작 등의 융합 활동이 이루어졌다.

생물을 창조하는 과정에서 미술과 연계한 융합 활동 진행

학생들이 스스로 새로운 것을 창조하는 활동을 구성하여 보았다. ‘생물의다양성’과 관련된 단원에서 수업중 생물의 특징을 통해 생물을 구분하고, 이를 토대로 생물을 분류하는 과정을 알게 하는 내용으로, 4차시 활동으로 수업을 계획하여 진행하였다. 1차시는 학생들에게 특정 조건을 주고 생물을 창조하는 활동을 하도록 하였다. 2차시는 모둠원들이 만든 생물을 모둠 내에서 발표하고 분류한 후, 모둠의 대표 생물을 결정하고 발표 자료를 만들었다. 3차시는 학생들이 만든 생물을 발표하고 평가하였다. 4차시에는 모든 반에서 창조한 생물을 감상하고, 가장창의적이라고 생각되는 생물을 선정하는 투표활동을 하였다. 이 활동을 통해 학생들은 생물을 창조하고, 창조한 생물을 분류하고 발표 자료를 만들어 발표하면서 창의적인 아이디어가 생성되었고, 모둠별 협동 활동과 마지막 평가 활동 등을 통해 창의적 사고역량, 심미적 감성역량, 과학적 문제해결력을 함양할 수 있었다. 활동을 통해 과학뿐만 아니라 생물을 창조 하는 과정에서 미술과 연계한 융합 활동이 진행되었다. 빛과 파동 단원에서는 학생들에게 LED 전구병을 이용한 빛을 확인할 수 있는 탐구 활동을 진행하였다.

1차시에는 LED 전구병을 활용한 다양한 활동을 해보고 빛과 관련된 자신만의 실험을 설계하도록 하였다. 모둠 내에서 각자가 설계한 실험을 발표하고, 가장 창의적이면서 잘설계된 학생의 실험을 모둠의 대표 실험으로 결정하였다. 2차시에는 각 모둠의 대표 실험을 직접해보고, 이 실험 결과를 확인하고 보고서를 작성하였다. 학생들은 실험을 수행하는 과정에서 역할을 나누어 참여하였으며, 각 활동 중에 결과를 확인하기 위해 사진과 동영상을 촬영하였다. 3차시에는 탐구과정과 결과를 발표할 수 있는 자료를 제작하였으며, 4차시에는 결과를 발표하고 평가하는 시간을 가졌다. 학생들은 LED 전구를 이용하여 다양한 탐구 활동을 진행하면서, 빛의 성질을 확인하였을 뿐만 아니라 모둠 활동을 통한 협업능력, 과학적 탐구력, 과학적 문제해결력, 정보 처리역량, 의사소통 역량 등을 함양하였다. 활동에 참여한 학생들은 대부분의 자료 수집 및 정리를 위해 스마트폰과 테블릿을 활용하는 과정에서 정보처리 역량이 함양되었고, 대부분의 활동을 개별활동과 모둠활동으로 구성하여 진행함으로써 학생들이 개인 활동뿐만 아니라 협업의 중요성을 인식하게 하여 공동체 역량을 함양하도록 하였다. 특히 모든 활동에서 발표와 평가를 진행하여 자신의 결과물을 확인하고, 다른 학생이나 모둠의 결과를 확인하는 과정에서 자신의 활동을 돌아보는 피드백이 이루어져 더 나은 변화를 추구할 수 있었다.

교원학습공동체 활동 통한 교과 간 융합 수업 함께 진행

학생 참여형 수업은 과학, 수학, 미술 교과가 참여하는 융합 수업으로 구성되었다. 세 교과가 참여한 융합 수업은 각 교과 고유의 특성을 유지하면서 동시에 서로 연결되는 유기적인 활동으로 운영되었다. 융합 수업으로 진행한 활동은 보드게임 제작이었다. 과학과수학을 주제로 하고 콘텐츠구성은 미술로 표현하였다. 학생들은 새로운 보드게임을 개발하기보다는 기존의 보드게임을 수정하여 자신만의 게임을 만들었다. 만들어진 보드게임을 해본 후 가장 잘 만들어진 보드게임을 선정하였다. 선정된 보드게임을 가지고 반별 보드게임 대회를 개최하여 최고의 보드게임을 뽑고 시상하였다. 보드게임을 제작하는 수업은 스마트폰이나 태블릿을 활용한 온라인상의 게임이 아니라, 오프라인에서 학생들이 직접 게임을 제작하고 이를 즐길 수 있는 도구를 제작하는 것으로 학생들이 활동에 몰입하고 즐길 수 있는 시간이었다. 이 수업은 수학과 과학 시간을 활용하여 6주정도 9차시에 걸쳐 진행한 프로젝트 활동이었다. 1, 2차시에 는보드게임을 제작하기 위한 계획을 하였으며, 3차시에서 6차시는 보드게임을 제작하였다. 7차시에는 보드게임을 직접 해 보고 문제점을 파악하여 보드게임을 수정하였다. 8차시에는 다른 모둠의 보드게임을 해보고, 반에서 가장 잘 제작된 보드게임을 선정하였다. 9차시에는 다른 반의 대표 보드게임을 해 보고 가장 잘 만들어진 보드게임을 선정하는 활동을 하였다.

보드게임을 제작하는 활동은 한 주에 1시간 정도만 진행하였으며, 학생들이 생각하고 토의하는 시간을 제공하기 위해 장시간에 걸쳐 진행하였다. 결과물에 대한 평가에 모든 학생들이 참여하여 가장 잘 만들어지고 완성도가 높은 보드게임을 선정하였다. 이 과정에서 피드백이 이루어짐은 물론 성취감을 느낄 수 있는 활동이었다. 앞으로의 사회는 지식을 단순하게 축적하는 것만으로는 살아갈 수 없다. 학생들은 다양한 채널을 통해 주어진 정보를 선별하여 열린 시야를 갖춰, 자신만의 아이디어를 내고 새로운 것을 창조하며 살아가야 한다. 따라서 과학적 원리와 이론을 알아가는 것도 중요하지만 한걸음 나아가 원리와 이론을 발견할 수 있는 능력을 함양할 수 있도록 기회를 제공하는 것이 더 중요하리라 생각된다. 학생들이 과학 수업을 통해 경험한 활동들이 재미있는 과학수업으로 기억되고 또한 ‘과학은 즐거운 것’이라는 새로운 개념으로 바뀌기를 희망한다.

허은규 선생님은 현재 성일중학교 교사로 재직하고 있으며, 학생 참여형 수업컨설팅 지원단, 자유학기제/자유학년제 운영 및 과학 수업, 주제 선택프로그램 수업 운영, 동부영재교육원 강사 등 다양한 교육활동을 전개하고 있다. 2017년 융합인재교육교사연구회 운영 우수상을 수상한 바 있다.