과학기술에 대한 환경교육의 방향 및 프로그램 = Direction and Program on Teaching of Science-Technology in Environmental Education

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It will be more important to study and educate the problems of science and technology from the perspective of environmental education for future generations who will live in the future where the influence of science and technology is expected to increase more than now. However, it is true that researches on science and technology with such a consciousness in research on environmental education are hard to find. Therefore, the purpose of this study is to firstly deduce the direction and guidelines of environmental education on science and technology, secondly, to reveal the problems to be resolved by analyzing the elementary school curriculum, and third, to develop educational programs for sixth graders.
This study was carried out by literature research. First, this paper examined the perspective of science and technology and the role of citizens in science and technology through literature research on science and technology, and examined the meaning of sustainable development and the role of science and technology for sustainable development through literature research on sustainable development, and  the literature research on STSE education and environmental ethics led to an educational approach based on a balanced view of science and technology. Second, the literature study on the curriculum of elementary school revised in 2015 revealed the present situation and task of environmental education about science and technology. Third, through the literature research on the cognitive development and NOS(Nature Of Science) perception level of 6th grade elementary school students, I analyzed the education target of the program and derived the method of organizing the environmental education program for science and technology through the literature study on the project learning.
The results of this study are as follows.
First, the directions and guidelines of environmental education on science and technology could be divided into perspective, competence, value and vision. The premise that human choice of science and technology can make the future environment more sustainable, but Technicism should be vigilant. It also needs to give them the opportunity to understand the process of decision-making on science and technology and the role of citizens. Finally, environmental education on science and technology helps learners dream of a vision that combines sustainable development with science and technology through a valued and future approach to science and technology.
Second, the results of analyzing the elementary school curriculum revised in 2015 are as follows. The elementary school curriculum did not provide a balanced view of science and technology and did not explicitly address the role of citizens in science and technology and the process of decision making. There was also a lack of a value education approach to linking the value orientation of science and technology with sustainable development.
Third, the environmental education program for science and technology was aimed at sixth graders and consisted of curriculum restructuring project learning. The level of cognitive development of sixth graders was suitable to educate the program as a logical reasoning and abstract thinking stage, but the level of perception of NOS remained in the traditional view. On the other hand, the contextual, self-directed, organic, and integrative characteristics of project learning fit the purpose of this program, it is easy to practice at school sites, and the content reorganization can effectively overcome the overlap between subjects.
The conclusions of this study are as follows.
First, this study revealed the role of environmental education that distinguishes it from science education and technology education. Environmental education can lead to the integration of sustainable society and technology with a balanced view of science and technology and a value-oriented goal of sustainable development by balancing environmental aspects.
Second, this study revealed the environmental education implications of science and technology governance. Environmental education in science and technology is about developing citizens' capacities for science and technology governance. This is because science and technology can be towards sustainable development when it is created and changed through social discussion and agreement.
The suggestions of this study are as follows.
First, it is necessary to follow up on the environmental education for science and technology into the areas of goals and competencies, content system and achievement standards, and teaching and learning methods to further study each one to complete the education system.
Second, this study left questions about the level of science and technology education in elementary school. Therefore, research on education targets and educational stages needs to be supported.
Third, after implementing the environmental education program on science and technology, it is necessary to examine the students' thoughts and compare them with Kim(2007)’s research. In the study of Kim(2007), learners revealed technicism by projecting the value system of science and technology as society. Therefore, it is very interesting and meaningful to study the thoughts of learners after the education using the results of this study.

국문 초록 (Abstract)

과학기술-사회-환경의 밀접한 관계를 고려할 때, 환경문제와 지속가능한 사회로의 변화의 과정에서 과학기술이 차지하는 비중이 결코 작지 않을 것이다. 따라서 환경교육에서 과학기술 문제를 적극적으로 연구하고 교육할 필요성이 제기된다. 또한 지금보다 과학기술과 환경의 영향력이 증가할 것으로 예상되는 미래를 살아갈 후세대에게, 환경교육의 관점으로 과학기술의 문제를 연구하고 교육하는 일은 더욱 중요할 것이다. 그러나 환경교육 연구에서 이와 같은 문제의식을 갖고 과학기술을 연구한 논문을 찾아보기 어려운 것이 사실이다.
따라서 이 연구의 목적은 첫째, 과학기술에 대한 환경교육의 방향과 지침을 도출하고, 둘째, 초등학교 교육과정을 분석하여 해결해야 할 과제를 드러내며, 셋째, 연구 결과를 적용하여 초등학교 6학년을 위한 교육 프로그램을 개발하는 것이다.
이 연구는 문헌연구방법으로 수행되었다. 첫째, 과학기술학(Science and
Technology Studies) 문헌 연구를 통해 과학기술에 대한 관점과 과학기술에 대한 시민의 역할을 알아보고, 지속가능발전에 관한 문헌 연구를 통해 지속가능발전의 의미와 지속가능발전을 위한 과학기술의 역할을 고찰하며, 과학교육과의 STSE(Science-Technology-Society-Environment) 교육법과 환경윤리에 관한 문헌 연구를 통해 과학기술에 대한 균형잡힌 관점을 바탕으로 한 교육적 접근법을 도출하였다. 둘째, 2015 개정 초등학교 도덕과, 사회과, 과학과, 실과과의 교육과정에 대한 연구를 통해 과학기술에 대한 환경교육의 현황과 과제를 드러내었다. 셋째, 초등학교 6학년 학생의 인지발달 및 NOS(Nature Of Science : 과학의 본성)에 대한 인식수준에 관한 문헌 연구를 통해 과학기술에 대한 환경교육프로그램의 교육대상인 초등학교 6학년에 대한 교육적 가능성과 필요성을 알아보았고, 프로젝트학습에 관한 문헌연구를 통해 과학기술에 대한 환경교육프로그램의 조직 방법을 연구하였다.
이 연구의 연구결과는 다음과 같다.
첫째, 과학기술에 대한 환경교육의 방향과 지침은 관점, 역량, 가치 및 비전의 측면으로 나누어 볼 수 있었다. 과학기술에 대한 환경교육은 과학기술에 대한 인간의 선택으로 미래 환경을 더욱 지속가능하게 바꿀 수 있지만, 오직 과학기술만으로 모든 문제를 해결할 수 없다는 균형잡힌 관점을 가질 필요가 있다. 또한 과학기술에 대한 의사결정의 과정과 그 속에서의 시민의 역할을 이해하고 연습할 기회를 줌으로써 학습자의 자아효능감과 실천력을 높여야 한다. 마지막으로 과학기술에 대한 환경교육은 과학기술에 대한 가치적, 미래적 접근을 통해 지속가능발전과 과학기술이 결합된 비전을 학습자가 꿈꿀 수 있도록 돕는 것이다.
둘째, 2015 개정 초등학교 교육과정을 분석한 결과는 다음과 같다. 초등학교 교육과정은 과학기술에 대한 균형잡힌 관점을 제공하지 못하였고, 과학기술에 대한 시민의 역할과 의사결정의 과정에 대한 실제적 내용을 다루고 있지 못하였다. 또한 과학기술의 가치지향성과 지속가능발전을 연결하기 위한 가치교육적 접근이 부족하였다.
셋째, 과학기술에 대한 환경교육 프로그램은 초등학교 6학년을 대상으로 하였고 교과 재구성 프로젝트학습법으로 구성되었다. 초등학교 6학년의 인지발달 수준은 논리적 추론과 추상적 사고가 가능한 단계로서 프로그램에 적합하였고, NOS에 대한 인식 수준은 사회구성주의 관점에 기초한 현대적 견해를 갖고 있지 못하므로 이 프로그램을 통해 과학기술에 대한 균형잡힌 관점을 가질 필요가 있었다. 한편, 프로젝트학습은 맥락적, 자기주도적, 유기적, 통합적 특성을 갖고 있어서 프로그램의 취지를 잘 구현할 수 있었고, 학교현장에서 실천하기 쉬울 것으로 기대되며, 교과 재구성을 통해 과목간의 내용 중복을 효과적으로 극복할 수 있었다. 그리하여 이 프로그램은 주제중심 교과 재구성 프로젝트학습법을 활용하여 과학기술에 대한 균형잡힌 관점과 지속가능발전이라는 가치지향을 갖고 과학기술에 대한 시민의 역량을 증진시킬 수 있도록 개발되었다.
이 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 이 연구는 과학기술 관련 교육 분야로서 과학교육과 기술교육이 존재하고 있는 상황에서 이들 교과와 차별화되는 환경교육의 역할을 드러내었다. 지금까지의 과학기술교육이 과학과와 기술과로 나뉘어 각 교과의 전통적 학문의 논리를 중심으로 교육되었다면, 환경교육에서의 과학기술교육은 환경적 측면의 균형을 맞춰줌으로써 과학기술에 대한 균형잡힌 관점과 지속가능발전이라는 가치지향적 목표를 통해 지속가능한 사회와 과학기술의 결합을 이끌어낼 수 있다. 또한 환경교육은 학제적 연구를 통해 과학기술을 메타적으로 고찰하는 데 보다 적합하다.
둘째, 이 연구는 과학기술 거버넌스의 환경교육적 의미를 밝혔다. 과학기술에 대한 환경교육은 과학기술 거버넌스를 위한 시민의 역량을 길러주는 것이다. 과학기술은 사회적인 논의와 합의를 통해 생성되고 변화할 때 지속가능발전을 지향할 수 있기 때문이다.
이 연구의 제언은 다음과 같다.
첫째, 과학기술에 대한 환경교육을 목표 및 역량, 내용 체계 및 성취기준, 교수・학습 방법 등의 분야로 나누어 각각을 깊이 연구하여 교육의 체계를 완성할 수 있는 후속 연구들이 필요하다.
둘째, 이 연구는 초등학교에서의 과학기술교육 수준에 대한 의문을 남겼다고 볼 수 있다. 따라서 교육 대상 및 교육 단계에 대한 연구가 뒷받침될 필요가 있다.
셋째, 과학기술에 대한 환경교육 프로그램을 실시한 후 학습자들의 생각을 알아보는 연구가 필요하다. 김미정(2007)의 연구에서는 학습자들이 기존의 사회가 가진 과학기술에 대한 가치체계를 그대로 투영하여 기술주의를 드러냈다고 하였다. 따라서 이 연구의 결과를 이용한 교육을 실시한 후, 학습자들의 생각을 알아본다면 매우 흥미롭고 의미있는 비교 연구가 될 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적 및 연구 문제 4
• 3. 용어의 정의 5
• Ⅱ. 이론적 고찰 9
• 1. 과학기술과 사회 10
• 가. 과학기술과 사회의 관계 10
• 나. 과학기술 및 과학기술 전문가와 대중의 관계 11
• 다. 과학기술시민성과 시민과학 14
• 라. 과학의 본성(NOS)과 과학기술의 특성 18
• 2. 과학기술과 지속가능발전 22
• 가. 지속가능발전 개념과 과학기술의 관계 22
• 나. 지속가능발전과 과학기술의 결합 28
• 3. 과학기술과 교육 32
• 가. STSE(과학,기술,사회,환경) 교육 32
• 1) STSE 교육의 정의 32
• 2) STSE 교육의 6가지 흐름 33
• 나. 과학기술에 대한 환경교육 39
• 1) STSE 교육의 환경교육적 시사점 39
• 2) 환경문제에 대한 기술적 접근과 윤리적 접근 42
• Ⅲ. 연구 방법 45
• 1. 연구 대상 45
• 2. 연구 방법 45
• 3. 연구 절차 48
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 50
• 1. 과학기술에 대한 환경교육 방향 및 지침 50
• 가. 학습의 출발점 : 인간의 선택과 의지 52
• 나. 과학기술에 대한 관점 : 하나의 선택 53
• 다. 의사결정 과정과 시민의 역할 55
• 라. 가치 및 비전 : 과학기술과 지속가능발전의 결합 58
• 마. 논의점 62
• 2. 교육과정 분석 및 과제 65
• 가. 도덕과 교육과정 66
• 나. 사회과 교육과정 68
• 다. 과학과 교육과정 70
• 라. 실과과 교육과정 73
• 마. 논의점 77
• 3. 과학기술에 대한 환경교육 프로그램 개발 79
• 가. 교육대상 분석 79
• 나. 프로그램 구성의 방법 81
• 다. 프로그램 구성의 실제 83
• 라. 타당도 조사 결과 88
• 마. 논의점 89
• Ⅴ. 결론 및 제언 90
• 1. 요약 90
• 2. 결론 92
• 3. 제언 94
• 참고문헌과 부록
• 1. 참고문헌 95
• 2. ABSTRACT 101
• 3. 부록 105