대학수학능력시험 과학탐구 영역(물리)의 통합교과적 요소 연구 : 2005학년부터 2007학년까지 기출문제를 중심으로 = Study of Integrated-curricular Elements in the Physics Problems of College Scholastic Ability Test : Based on 2005~2007 Tests

국문 초록 (Abstract)

2005학년도 이후 3년에 걸쳐 치러진 대학수학능력 시험은 제 7차 교육과정을 정상적으로 이수한 학생들을 대상으로 하고 있다. 2005학년도 대학수학능력 시험은 학생의 능력, 진로, 필요, 흥미를 중시하는 제7차 교육과정의 기본 정신과 특성을 반영하기 위해 불가피하게 개편되지 않을 수 없었다. 또한 대학수학능력 시험은 통합교과적인 사고를 측정, 평가한다는 원칙하에 치러지고 있는 시험이기도 하다. 따라서 본고에서는 고차원적인 사고력 육성 차원에 있어서도 과학탐구 영역의 물리과목에서 반드시 필요하다고 생각되는 통합교과적 사고력을 요하는 문항의 출제가 대학수학능력 시험에 얼마나 반영되어 시행되어 왔는지 살펴보았으며 더불어 美國의 대학입학시험(SAT)이면서 SAT의 선택형과목인 SATⅡ 中 Physics분야의 문제를 분석함으로서 미국의 대학입학시험은 어떠한 내용으로 얼마만큼 통합교과적인 문항들이 출제되고 있는지도 비교해보았다.
본고에서 문항 분석에 이용한 이론은 포가티가 제시한 통합교육과정의 설계모형 이며 포가티는 교육과정 통합의 제 유형을 학문 내에서의 통합, 여러 학문들 간에서의 통합, 학습자들 간에서의 통합이라는 세 가지로 크게 범주화하고 교육과정 통합의 모형을 10가지로 상세화 하였다.
이를 바탕으로 한 분석결과로는 첫째, 물리Ⅰ의 경우는 통합비율은 높으나 통합의 대부분이 동일 대단원내 다른 소단원간의 통합이었다. 이는 물리Ⅰ의 경우 요구되는 학업 성취 수준이 크게 높지 않으므로 한 문항을 통하여서도 여러 다양한 분야의 학습정도를 측정할 수 있도록 한 노력이 엿보였다. 그러나 앞서 언급한대로 통합의 유형이 연관형에 그쳐 앞으로는 대단원을 넘나드는 통합 혹은 10학년에서 이수한 과학교과의 타 과목과의 통합으로의 노력이 요구된다.
둘째, 물리Ⅱ의 경우는 통합의 유형은 동심원형의 보다 적극적인 통합형태가 발견되고 있으나 그 수가 많지 않다는 점에서도 대학수학능력 시험의 통합교과적 출제 취지에 부합한 모습은 아닌 것으로 생각된다. 물리Ⅰ보다 높은 학업성취 수준을 요하는 관계로 통합의 수준 역시 높지만 단 2-3문항에 그치는 경우가 대부분이었다. 물리Ⅱ 역시 통합 유형의 문항수를 조금 더 확대 할 필요가 있을 것으로 판단되었으며 나아가 물리Ⅰ가 마찬가지로 통합의 범위를 물리Ⅰ과 10학년에서 이수한 과학교과의 타 과목과의 통합으로의 노력이 필요해 보인다.
셋째, 시험의 목적은 동일하다 하더라도 SATⅡ가 짧은 시간 내에 많은 문항에 대한 정답을 선택하도록 되어있어 정확한 비교의 대상은 될 수 없지만 대학수학능력 시험 유형과는 확연히 다른 굉장히 간단하고 명료하며 단순한 이론적 지식을 확인하는 문제로 구성되어 있었다는 점이다.
결론적으로, 대학수학능력 시험의 과학탐구 영역 중 물리과목에 대한 출제유형은 통합교과적 요소를 평가하기 위한 노력들은 엿보이지만 그 수나 범위에 있어 많은 한계를 가지고 출제되었던 것으로 분석되었다. 학생들을 학습하는데 있어 하나의 평가 도구로서의 통합교과적 출제 방향은 현재보다 더 적극적인 통합교과적 출제가 되어야 할 것이며 이를 위하여 교수-학습 방법 역시 하나의 단원 혹은 더 작은 하나의 소단원 내의 지식들로만 그 범위를 한정 할 것이 아니라 나아가 대단원간 이론의 공유를 통하여 학습 단계에서부터 통합교과적 사고력을 배양할 수 있도록 마련되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The College Scholastic Ability Test (CSAT) conducted during the last three years since 2005 targeted on students who had completed the seventh Education Program. According to the Ministry of Education, one of the principal goals of CSAT is the evaluation of student's ability to understand integrated-curricular concepts. Therefore, the purpose of this study is to analyze and evaluate the degree to which this principle has been reflected in actual Physics problems of CSAT. In addition, recent SAT of U. S. A. is also analyzed by similar methods.
The analysis of problems is based on the integrated-curricular model suggested by Fogarty, which consists of 3 major categories with 10 detailed specifications.
The result of this study is summarized as follows:
First, in the case of Physics I test, although the integration ratio has a high value of 55~85%, most integrations are of the simple, correlation type - between different sections within the same chapter. For example, one such problem integrates the concept of mechanical work with the laws of motion within the chapter of mechanical energy. The relatively lower degree of difficulty in Physics I compared to Physics II could have resulted in more problems with various integrations between different sections.
Second, in the case of PhysicsⅡ, the integration ratio is as low as 10~15%, but problems with more active integration such as concentric type - between different chapters - can be found. The integration of magnetism with the atoms is an example of this type. Although higher degree of difficulty is involved in Physics II, more efforts seem to be necessary for the integration-type problems.
Third, the evaluation pattern of SAT is found to be entirely different from that of CSAT. In particular, SATⅡ demands solving a lot more problems within a short period of time. Problems in SATⅡ hence generally consist of short questions requiring rather simple knowledge and concepts in physics. In other words, integration between sections or chapters is hardly used in SAT II.
In conclusion, systematic analysis of Physics problems in recent CSAT reveals that integrated-curricular elements exist but are rather limited in number and scope. As a valuable tool of evaluation of student's ability for creative thinking, it is desirable for CSAT to have more problems with various types of integration between different branches in physics and even among different disciplines in science. Also, for this purpose, it is important to train the students with broader perspective and integrated-curricular way of thinking.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1.1 연구목적 및 필요성 = 1
• 1.2 기존연구 검토 = 2
• 1.3 연구내용 및 한계점 = 4
• Ⅱ. 이론적 배경 = 5
• 2.1 통합교육과정의 필요성과 의의 = 5
• 2.1.1 교육과정 통합의 필요성 = 5
• 2.1.2 교육과정 통합 및 통합교육과정의 의미와 근거 = 6
• 2.1.3 통합교육의 변천 = 7
• 2.1.4 교육과정 통합의 방법 = 8
• 1) 단일교과 내에서의 통합 = 9
• 2) 여러 교과간의 걸친 통합 = 10
• 3) 학습자들 간의 통합 = 11
• 2.2 과학교육의 평가 = 12
• 2.3 대학수학능력시험 = 12
• 2.3·1 대학수학능력 시험 출제 원칙 및 방향 = 13
• 2.3.2 과학탐구 영역의 출제방향 = 14
• 2.4 제 7차 교육과정 물리Ⅰ,물리Ⅱ의 내용체계 = 16
• Ⅲ. 연구결과 = 17
• 3.1 내용체계 및 통합유형에 준거한 물리영역 분석 = 17
• 3.1.1 2005학년도 과학탐구 영역 물리Ⅰ의 내용체계와의 상관성 = 17
• 3.1.2 2006학년도 과학탐구 영역 물리Ⅰ의 내용체계와의 상관성 = 20
• 3.1.3 2007학년도 과학탐구 영역 물리Ⅰ의 내용체계와의 상관성 = 24
• 3.1.4 2005학년도 과학탐구 영역 물리Ⅱ의 내용체계와의 상관성 = 26
• 3.1.5 2006학년도 과학탐구 영역 물리Ⅱ의 내용체계와의 상관성 = 30
• 3.1.6 2007학년도 과학탐구 영역 물리Ⅱ의 내용체계와의 상관성 = 34
• 3.2 SATⅡ(선택형 과목)의 Physics 모의고사 분석 = 38
• Ⅳ. 결론 = 43
• 참고문헌 = 47
• Abstract = 51