IEG 환경지질연구정보센터

견학학습법을 사용한 ESE(Earth Systems Education) 교육 프로그램의 개발과 적용

(1) 연구 목적 및 필요성

최근 시도되고 있는 과학교육계의 새로운 움직임은 교과내용에 연결된 단순한 지식을 나열한 읽을거리 식으로는 교수 학습의 진행이 곤란한 점을 보여주며, 과학의 각 교과 사이의 구분을 강조하지 않는 쪽으로 새로운 움직임을 나타내고 있다. 따라서 독특한 학문 체계와 내용을 갖고 있는 각각의 과목을 통합하려면 각 과목을 하나로 묶을 수 있는 공통 주제와 다양한 교육활동의 시도가 필요하다. 물리, 화학, 생물, 지구과학을 거시적인 관점에서 지구계(Earth Systems)로 통합하려는 새로운 통합교육과정을 지구계 교육 (Earth Systems Education: 이하 ESE라 통칭)라고 한다. ESE는 모든 과학교과에 초점을 맞추며 우리를 둘러싸고 있는 지구계에 대한 시민으로서의 이해 증진과 가치 인식을 위한 효과적인 프로그램을 구성하고자 함이 목적이며 자연에 대한 이해, 현재 사회에서의 기술과학의 역할, 다른 지역과의 환경의 복합성, 그리고 인간과 지구에 대한 이해를 학습목표로 삼고 있다. 이것은 과학 소양 교육으로서 세계화 시대에 맞는 시민양성 교육이라는 점에서, 배경지식을 토대로 과학적 시각을 통한 관찰력을 기른다는 면에서, 종합적 개방적 탐구 활동을 통해 일상 생활에서의 적응력을 기른다는 측면에서, 학생의 수준에 맞는 활동을 통해 학생의 능력을 키울 수 있는 기회를 제공한다는 측면에서 과학교육을 살펴보아야 함을 의미한다. 이러한 관점에서 새로이 시도되고 있는 과학교육의 한 방법으로 견학학습을 들 수 있으며 이는 7차 교육과정의 재량활동시간이나 전일제 특별활동 시간 등을 활용하여 그 효과를 거둘 수 있고, 학교라는 한정된 공간과 틀에 얽매인 교육에서 벗어나 학습자들의 직접적인 체험활동의 기회를 제공함으로써 학생들의 창의력과 자기 주도적 학습 능력신장 및 과학과 실생활과의 연계라는 STS적인 접근방법의 좋은 기회를 제공한다고 보여진다. 따라서 본 연구에서는 견학학습법과 ESE 교육 프로그램을 접목시켜 인간을 포함한 다양한 지구계와 그들이 어떻게 상호 작용하는지를 이해하는 방법으로서의 새롭고 전체론적인 접근법(holistic approach)을 제시하고 프로그램 활용에 따른 과학학습 태도 및 학업성취도면에서의 영향을 비교 분석해보고자 한다.

(2) 연구문제

① ESE개념과 견학학습법을 활용한 과학학습프로그램의 제작
② 프로그램 활용하기 전과 후의 과학관련 태도 및 인식의 변화
③ 프로그램 활용하기 전과 후의 과학학업 성취도 변화
④ 프로그램의 제작과 활용을 기반으로 한 총체적인 ESE 교수학습 모델 제시

(3) 선행 연구의 고찰

① ESE 학습 프로그램

최근 과학교육계의 새로운 동향으로 주목을 끄는 것은 학습 주제의 수는 적게, 그리고 보다 심도 있는 깊이의 학습 및 탐구활동을 시도하는 것이다. 이러한 경향은 그동안 너무 많은 과학내용을 얕게 다루는 과학교육의 문제점에 대한 반성에서 시작된다고 볼 수 있으며(Coble& Koballa,1996) 또한 어느 때 보다도 과학교과내의 연결과 다른 교과와의 통합이 강조되고 있는데, 이런 통합을 통해서 학생들의 과학 학습이 생활이나 다른 영역과 유기적으로 연관지어지고 전체적인 학습주제의 수를 줄일 수 있으리라 기대된다. 이런 시도중의 하나인 ESE의 관점에 따르면 지구는 네 개의 하위계 (대기권, 수권, 암석권, 생물권)로 구성되며 이들은 유기적으로 연결되어 있고 상호작용을 한다는 인식에서 출발하여 지구계 이해에 대한 다음과 같은 7개의 큰 개념적 틀을 형성한다.(그림1).

그림 1 ESE 프로그램의 기본개념틀

② 교수 학습방법으로서의 견학학습

중등학교에서의 과학교육은 교양교육 측면이 강하게 나타나므로 과학에 대한 바람직한 태도와 흥미를 함양하는 것이 지식 전달 못지 않게 중요하다는 연구결과 (허 명,1991)를 참고로 할 때 학습자 중심의 과학과 교수 학습 방법으로는 질문법, 토론법, 실험실 실험법, 현장견학, 탐구수업, 협동학습, 역할놀이등을 대표적으로 꼽을 수 있겠다. 본 연구에서는 학교라는 폐쇄된 공간을 떠난 개방적 교수 학습의 한 형태인 현장 견학법을 중심으로 한 연구를 택하였다. 이는 현실적인 문제나 지도 자료 및 방법등의 어려움으로 지금까지는 많은 연구가 진행되어 있지 않은 영역이다. 사회 문화적 상황 속의 우리 문화 유적지를 견학하여 다양한 탐구활동을 통해 과학교육의 효과를 알아보기 위한 연구로는 박승재(1998)가 대표적이며 구체적인 지역의 견학학습에 대한 선행연구로는 세종대왕기념관(박상우외,1998),창덕궁(이선경외,1998),종묘(구수정외,1998)화성(최재혁외,1998),영릉(이정원외,1998),고인쇄박물관(전영석외,1998),부여과학박물관(임성민외,1998) ,경주과학탐방(김영민외,1998),석굴암과 불국사(김형석,1999),국립경주 박물관(이경원외.1999), 양동 민속마을과 경주일원 과학탐방(조오근외.1999), 창녕 과학탐방(조오근외,1999), 장경판전(오원근외,1998)등이 있다.

<표1 체험 정도별 구분 >

(4) 우리나라 ESE 교수 학습에 대한 제언

과학교육은 학생들로 하여금 자연에 친숙하게 하고 사물과의 접촉과 관찰을 통하여 자연현상의 이치를 깨닫게 하는데 그 목적이 있으며 궁극적으로는 학생들의 인지발달에 도움을 주도록 되어 있다. 그러므로 과학과의 학습지도는 추상적인 언어의 지도보다는 학생들의 지적 발달 과정에 부합하도록 자연 사물을 직접 관찰하고 조작 실험하는 등 기초적인 탐구활동이 중심이 되어야한다(한국교육개발원,1992) 학문의 내용과 그것을 학습자에게 전달하는 과정은 분리할 수 없는 상관관계임을 고려할 때 우리나라 실정에 맞는 학습자료의 재정비가 필수적인 요소라 할 것이다. 특히 지구과학분야의 교수학습에 있어서 적절한 보기자료의 제시 없이는 여러 가지 오개념과 학습장애를 동반하기 쉬운 실정이다. 우리나라 중학교수준의 지구과학분야 교수학습지도의 곤란요인을 들어보면 다음과 같다. 첫째, 학습에 쓰이는 자료를 구하기 어렵다. 지역이나 계절에 따라 또는 제시되는 자료들의 부정확성으로 좋은 자료를 구하기가 쉽지 않다. 둘째, 학습지도에 많은 시간이 소요된다. 대부분의 교수학습이 관찰이나 발견수업으로 진행되어 주어진 수업시간으로는 불충분하다. 셋째, 평가 방법이 객관화되어 있지 않고 지식 위주의 평가에 주로 의존하고 있어서 과학이라는 학문 자체의 특성을 살리지 못하고 있다. 연구자의 경험을 바탕으로 곤란요인을 줄이기 위한 대책을 다음과 같이 제시해보겠다. 첫째, 학습이 어려운 개념과 오개념에 대한 분석이 시급하며 실험 내용의 구성이 미비한 점들을 보완하여 대체실험을 구성한다. 이때 다른 나라 자료들을 참조할 수 있겠으나 우리나라에서 찾을 수 있는 자료들의 구성이 더욱 흥미를 나타낼 수 있으므로 자료의 수집과 개발이 요구된다. 둘째, 주제 중심적, 생활 중심적인 주제를 선택하여 통합적인 교수학습내용의 체제를 구성하여 하나의 현상에 대한 통합적인 지도의 노력이 필요하다. 이를 위하여 지역 실정에 맞고 시각화된 자료와 지구과학 분야에 대한 흥미도를 증가시킬 수 있는 다양한 자료 개발이 필요하다. 위의 제시된 자료를 토대로 대집단의 이론 위주 수업은 2/3 정도로 실시하고 대신 학습자 중심의 말하기, 듣기, 토론, 실험, 관찰, 공작, 정보 찾기 등의 통합적인 지구과학 교수학습이 진행되어야 할 것이다. 본 연구는 이런 필요성에 의하여 새로운 모델을 정립하고자 시도되었으며, 이를 위해서는 끊임없는 교재 개발과 활용 및 평가와 분석이 뒤따라야 할 것이다.

<표2 견학학습법을 이용한 ESE교육의 일반 모형 >

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