고등학교 과학교과서와 수학능력시험문항의 탐구영역 분석 : 물리영역을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

많은 정보와 지식을 소유하게 되고 발전시켜나가며 사회를 변화시켜나가고 있는 사회를 유지하고 이끌어 나가기 위해서는 무조건적 지식의 전달과 수용이 아닌 스스로 새로운 지식을 창출해내는 지식생산 능력 계발이 강조되고 있으며 이를 위한 방법 중 탐구능력의 신장은 어느 때 보다 강조 되고 있다. 전통적인 과학교육에서는 과학을 하는 방법보다 과학지식을 중요시하였으나 탐구적 과학교육에서는 과학지식이 얻어지기까지의 과정, 즉 과학을 하는 방법을 더욱 중요시하고 있다.
7차 교육과정에서 탐구영역의 틀을 제시하고 중요성을 강조하고 있는 만큼 탐구적 과학교육의 목표를 달성하는데 가장 중요한 기본 요소는 탐구활동을 포함하고 있는 교과서를 들 수 있다.
따라서 본 연구에서는 고등학교 과학교과 과정 중에서 물리영역으로 한정하고 10학년 과학 에너지단원, 물리Ⅰ, 물리Ⅱ의 교과서 내 탐구활동에 대한 탐구영역을 분석하고 대학수학능력시험 물리문항에 대한 탐구 영역을 분석하여 비교하고 분석내용을 바탕으로 물리교과의 탐구영역과 대학수학능력시험 물리 문항의 관련성을 알아보고자 한다.
고등학교 과학 교과서의 탐구 활동의 주제를 출판사별로 정리하여 교과서에 표기된 탐구 기능 요소만을 가지고 그 빈도를 조사하고 실험에 대한 빈도와 비율을 분석하였다. 또한, 과학 교과서는 각 3종을 선별하여 탐구 과정 기능과 탐구 활동 기능으로 나누어 조사하였고 대학수학능력시험 물리 문항은 탐구 과정기능에 대한 탐구기능요소만 조사하여 탐구 기능요소의 출현 빈도를 각각 비교 분석하여 대학 수학능력시험에 교과서의 탐구 기능 요소들이 어느 정도 반영되어 있는가를 분석하였다. 결과는 다음과 같다.
첫째, 교과서에 표기된 탐구 기능요소로만 실험에 대해 출판사별로 비교해 보면 탐구활동은 많지만 실험에 대해서는 많지 않은 것으로 나타났다.
둘째, 교과서에 표기된 것과 그렇지 않은 것을 모두 조사하여 비교해보면 선별된 과학교과서 모두 기초과정에서 관찰의 빈도가 높고 통합과정에서 자료해석의 빈도가 높으며 탐구활동에서 토의의 빈도가 높게 나타났다. 통합탐구에서는 자료해석의 빈도가 월등히 높은 것으로 나타났고 탐구활동에서는 토의의 빈도가 높게 나타났으며 견학과 과제 연구는 나타나지 않았다.
셋째, 대학수학능력시험 물리 문항은 기초과정에서 예상과 추리가 가장 빈도가 높았고 통합과정에서 대부분의 탐구 기능 요소가 적용되었지만 자료해석과의 빈도 차이가 크게 나는 것을 볼 수 있다.
넷째, 과학교과서에서는 관찰이나 측정을 강조하고 있는 반면, 대학수학능력시험에서는 예상이나 추리가 많이 적용되었다. 그렇지만 통합과정에서 자료해석은 과학교과서와 대학수학능력시험 물리 문항에서 가장 많이 적용되었다.
따라서 본 연구에서 분석한 결과로 탐구 기능 요소가 교과서에 좀 더 다양하게 적용되어 대학수학능력시험의 문제 출제에도 여러 가지 탐구 기능 요소들을 반영 되었으면 하는 것이다. 또한, 교과서는 탐구 활동에 대해 꼭 해야 하는 탐구 활동을 정해주는 것과 같이 항목을 정하는 등 탐구 활동 수의 차이가 교과서간에 크게 나지 않도록 방법을 모색해야 할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성과 목적 = 1
• Ⅱ. 이론적 배경 = 3
• 1. 탐구의 정의 = 3
• 2. 탐구능력 및 탐구 과정 = 5
• 3. 선행 연구에 대한 고찰 = 12
• Ⅲ. 연구 내용 및 방법 = 16
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 = 18
• 1. 고등학교 과학교과서 분석 = 18
• (1) 출판사별 탐구 활동 목록 분석 = 18
• (2) 출판사별 탐구 기능 요소 분석 = 43
• 2. 대학수학능력시험 물리 문항 분석 = 52
• 3. 고등학교 과학교과서와 대학수학능력시험 물리문항 비교 = 56
• Ⅴ. 결론 = 60
• 1. 연구의 요약 = 60
• 2. 결론 및 제언 = 61
• 참고 문헌 = 63
• 표 목차 = 66
• 그림 목차 = 67