중학교 과학 교사의 수업에서 드러나는 과학 탐구 기능 분석 = Analysis of Science Process Skills Revealed in Middle School Science Teacher’s Class

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 중학교 과학 교사의 수업을 관찰하여 중학교 과학 교과서에 반영된 과학 탐구 기능과 교사들이 수업을 통해 학생들에게 경험하도록 하는 기능이 종류와 수준에서 어떠한 차이를 보이는지 알아보았다. 우리나라 과학과 교육과정 상에 과학 기능이 제시되었으나 그에 대한 정의가 나타나 있지 않아 기능의 바탕이 된 NGSS의 과학실천과 한국과학창의재단의 기능 분석 틀을 토대로 기능을 정의하여 분석하였다. 또한 수업에서 교과서에 반영되지 않은 기능이 나타나는 사례는 어떤 특징을 보이는지 탐색하였다. 이를 위해 중학교 과학 교사 5명을 대상으로 수업을 관찰하고, 면담을 진행하여 연구 자료를 수집하고 분석하였다. 이를 바탕으로 도출한 연구 결과는 다음과 같다.
첫째, 교과서에 반영된 기능과 수업에서 드러나는 과학 탐구 기능을 비교 및 분석한 결과 참여 교사에 따라 교과서에 반영된 기능 외에도 추가적으로 다른 기능이 나타남을 확인하였다. 학생활동의 비율이 높은 수업에서 학생들이 경험하는 기능의 종류가 많은 것으로 나타났다. 수업에서 나타나는 기능에 영향을 미치는 요인은 참여 교사의 기능에 대한 인식, 참여 교사가 인식하는 과학 학습 목표와 이에 따른 수업 상황 등이 있었다. 교사가 수업에서 교과서 내용 외의 추가적인 활동을 계획하고 실행하였을 때, 이러한 활동들을 학생들이 경험하는 과정에서 교과서에 반영된 것 이외의 기능이 나타났다. 이러한 추가적인 활동은 교사의 역량과 관계가 있었으며, 연구 참여자들이 인식하는 과학목표와 관련을 보였다. 학생들이 교과서에 포함되지 않은 기능을 경험하는 것은 교사들의 노력의 결과물로 볼 수 있다.
둘째, 교사의 수업에서 드러나는 기능의 수준이 기대 수준보다 낮은 것을 확인하였다. 참여 교사들의 과학 수업에서 나타난 기능의 수준을 NGSS의 학년군별 과학실천의 수준을 바탕으로 비교한 결과, 교사의 수업에서 드러난 81개의 기능 중에서 대부분(49개)이 3-5학년(초등학교 고학년) 수준이었다. 유치원-2학년(초등학교 저학년) 수준의 기능이 18개인데 반해, 6-8학년(중학교) 수준은 14개로 나타나 중학교 수준의 기능은 상대적으로 적은 비율을 차지하고 있음을 확인하였다. 이는 중학교 과학 교과서에 포함된 과학실천의 수준이 대부분 3-5학년(초등학교 고학년)임을 확인하였던 선행연구의 결과와 유사하다. 연구에 참여한 교사들은 대부분 교과서에 포함된 탐구의 수준이 학생들의 수준보다 낮지 않다고 생각하였다. 이러한 인식은 수업에서 드러나는 기능의 수준에 영향을 미친 것으로 판단된다.
셋째, 참여 교사의 수업에서 드러나는 과학 탐구 기능은 교사들의 수업 계획과 차이를 보였다. 이러한 차이는 교사들이 각 기능의 정의를 명확히 인지하지 못하고 있을 뿐 아니라, 탐구 활동과 기능을 적절히 연결하는 것에 어려움을 겪고 있음을 시사한다고 볼 수 있다. 이는 우리나라 교육과정 상의 기능이 NGSS의 과학실천과 다르게 학년 구분이 없으며, 교육과정 내에 명확한 정의가 나타나 있지 않고 단순히 나열만 되어 있어 이에 영향을 받은 것으로 판단된다.
이 연구의 결과는 새로 개정되는 교육과정과 이를 바탕으로 하는 교과서, 교사 연수에 대해 시사점을 제시한다.
첫째, 교과서의 탐구 활동의 수준과 다양성은 교사가 구성하는 탐구 활동의 기준이 되어 학생들이 경험하는 기능의 수준과 다양성과 관련이 있었다. 학생들이 수준에 맞고 다양한 기능을 경험할 수 있도록 하기 위해서는 2022 개정 교육과정을 바탕으로 제작되는 교과서에 탐구 활동의 종류를 다양화하고, 중학교 수준의 탐구 활동 비율을 늘릴 필요가 있다.
둘째, 교육과정 내용체계표 상의 기능은 각 항목에 대해 구체적으로 정의한 바가 없이 내용체계를 통해 단순히 나열되고 있어 교사들은 기능과 탐구 활동을 연결하는데 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 따라서 교사들이 이를 적절히 수업에 적용하여 학생들에게 기능을 경험하게 하기 위해서는 개정되는 교육과정의 해설서 등에서 기능에 대한 정의와 적용 방안을 제시할 필요가 있다.
셋째, 학생들이 수업을 통해 경험하는 기능의 다양성과 수준은 교사의 인식과 관계가 있음을 확인하였다. 교사는 교육과정 실행 경험을 통해 교육과정에 대해 더 깊이 이해하므로 교사들이 교육과정을 직접 실행하고 적용하는 실연, 실습 중심의 연수를 통해 교사들이 역량을 함양할 수 있도록 지원할 필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 5
• 3. 연구의 제한점 6
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• 1. 과학실천(Scientific Practice) 7
• 2. 성취기준 10
• 3. 교과서에 반영된 과학 탐구 기능 12
• Ⅲ. 연구 방법 21
• 1. 연구 절차 22
• 2. 연구 대상 23
• 3. 자료 수집 25
• 가. 면담 25
• 나. 수업 관찰 27
• 4. 자료 분석 28
• Ⅳ. 연구 결과 33
• 1. 참여 교사들의 특징 33
• 가. 교과서 활용 정도 및 수업에서 학생활동의 비율 33
• 나. 과학 탐구 기능에 대한 인식 37
• 다. 과학 교육 목표 인식 40
• 2. 교과서와 수업에서 드러나는 과학 탐구 기능의 차이 44
• 3. 교사들의 수업에서 드러나는 과학 탐구 기능 사례의 특징 72
• Ⅴ. 결론 및 제언 78
• 1. 결론 78
• 2. 제언 80
• 참고 문헌 83
• ABSTRACT 87