이 연구는 과학적 소양인 양성의 체계적 전략 마련을 위해 과학적 소양이 어떻게 발현되는가를 확인하고 앞으로의 과학적 소양인 양성 교육 프로그램 구성에 필요한 기반을 마련하는 것이 목적이다. 이를 위해 과학교육 전문가 워크숍에서 신문기사를 분석하고 과학적 소양인의 참모습을 논의하여 과학적 소양 발현 메커니즘을 도출하였다. 도출된 메커니즘은 이해, 공감, 실행, 교감 순으로 위계적으로 나타났다. 제시된 각 단계와 단계 이행의 매개를 활용하여 교육 프로그램을 구성하고 이를 학교 현장에 적용한다면 과학교육을 통해 실제적인 과학적 소양인을 양성할 수 있을 것이다.
본 연구는 1960년대 이후 과학적 소양을 정의하고 분류를 시도했던 연구자들의 분류 결과를 3가지 분류 기준에 의하여 재분류하고, 과학적 소양의 정의 분류의 경향을 파악하는데 목적이 있다. 과학적 소양이 과학교육의 주요 목표를 대변하는 개념이므로 그 정의에 따른 분류는 과학교육의 목적에 대한 동향을 검토할 수 있는 주요자료가 될 수 있다. 분류 기준은 1) "literate"의 의미로서 '학습됨', '능력 있음', '사회에서 최소 기능을 할 수 있음', 2) 과학적 소양을 표현하는 방식으로서 용어와 서술, 3) 과학적 소양의 내부 구조로서 '단일 구조', '직렬식 위계구조', '병렬식 수평구조'이다. 분류 결과와 해석은 다음과 같다. 첫째, 과학적 소양의 구조로서 위계 구조는 90년대 후반부터 표현방식으로서 용어를 사용하는 정의와 함께 나타나고 있으며, 학습과 능력사이에서만 위계를 인정하고 사회적 기능으로서의 과학적 소양의 의미는 수용하지 않고 있다. 수평구조는 과학적 소양의 하위 요소 간의 위계 구조를 보이지 않는 대신 사회적 기능으로서 과학적 소양의 의미를 전반적으로 수용하고 있다. 또, 단일 구조는 대부분 과학적 소양을 새로운 시각에서 제안하는 연구에서 나타나고 있으며, 소양의 의미도 최근으로 오면서 학습에서 능력을 거쳐 사회적 기능을 강조하는 특성이 있다. 둘째, 근래로 오면서 과학적 소양을 용어 형식으로 정의하려는 연구가 증가하고, 이들 사이에도 위계를 설정하는 분류가 주도하고 있다. 또한 소양의 세 가지 의미인 학습, 능력, 사회적 기능을 전반적으로 수용하는 분류가 빈번해졌으나, 이들 간에는 위계 구조보다는 오히려 수평 구조를 설정하는 경향이 있다. 위와 같은 분석 결과를 토대로 살펴 볼 때, 과학 교육의 목표로서 과학적 소양의 의미는 학습이나 과제 해결 능력뿐만 아니라, 근래에는 사회적 맥락에서 어떤 역할을 하는 개인을 육성하려는 목표로서 인정되고 있다는 점이다. 또한 주목할 것은 과학적 소양의 이러한 사회적 기능 측면은 위계적이 아닌 독립적인 목표로서의 특성을 견지하고 있다는 점이다. 이러한 변화에 능동적으로 대처하기 위해서는 과학교육이 교과 내 개념학습에서 벗어나 다양한 맥락에서의 적용과 사회적 역할을 중시하는 목표로 전환할 준비를 해야 할 것으로 보인다.
본 연구의 목적은 2050년 미래사회를 살아갈 한국인을 위한 과학소양 범주 및 구성요소 도출에 앞서서, 설문조사를 통해 2050년 미래사회 변화 전망에 따라 요청되는 과학소양의 구성요소를 탐색하고, 2050년 미래학교 과학교육을 통해 다루어야 할 과학소양 주제와 과학소양 구성범주별 중요도 변화 등을 전망하려는 것이다. 본 연구는 보다 큰 프로젝트인 '모든 한국인을 위한 과학(Science for All Koreans) 개발'이라는 연구의 일환으로 수행된 것으로 미래 한국인을 위한 과학소양을 규명하기 위한 기초연구에 해당한다. 연구결과에 따르면 과학소양의 정의에는 기존 과학지식 이외에 과학적 사고방식과 작업 방식 그리고 과학의 응용 등을 포함해야 한다고 응답자들은 강조하였다. 2050년 미래사회 변화 전망에 따라 요청되는 과학소양을 지식과 핵심역량으로 구분하여 제안하고, 2050년 미래 학교 과학소양 교육을 위한 교과목 편성, 과학소양 구성범주별로 중요도 추이변화 등을 분석하였다. 연구결과를 토대로 미래 한국인을 위한 과학소양의 범주로 과학의 방법, 과학지식, 과학의 응용 등을 제안하였다. 또한 2050년 미래사회를 살아갈 한국인을 위한 과학소양 범주 및 구성요소 도출에 주는 시사점과 한국인을 위한 과학소양 개발의 방향을 제안하였다.
이 연구에서는 과학 체험 프로그램의 운영이 예비교사의 과학적 소양에 미치는 영향을 과학문화소양과 핵심역량을 중심으로 알아보았다. K대학교 255명의 예비교사가 참여하였으며, 과학문화소양은 단일집단 사전-사후검사 설계로 대응표본 t-검정을 통해 프로그램의 효과를 알아보았다. 핵심역량 성장 인식은 사후검사만 실시하였으며, ANOVA로 역량별 성장 인식의 차이를 비교하였다. 연구 결과, 과학 문화소양에서 예비교사의 과학문화소양은 사전검사에 비해 사후검사 평균이 더 높았으며, 이 차이는 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 핵심역량의 성장 인식 분석 결과, 과학적 의사소통 능력에서 70.6%의 예비교사가 성장을 보고하였으며, LSD로 사후검증 결과 다른 핵심역량에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 빈도를 보였다(p<.05). 이를 통해 예비교사의 과학적 소양 함양을 위한 방안으로 과학 체험 프로그램의 교육적 가치를 확인할 수 있었다.
오늘날 지식정보사회에서는 국가의 과학기술이 그 나라의 국가 경쟁력을 좌우하게 되기 때문에 우수한 잠재력을 가진 영재를 조기에 육성하고 교육하는 일은 매우 중요하다. 특히 요즘처럼 지식정보사회로의 전환이 급속도로 진행되고 있는 현실을 고려해 볼 때에 영재교육 중 정보과학영계교육의 중요성은 더욱 커지고 있다. 사람들은 흔히 '영재'라는 이유로 기초가 되는 부분을 소홀히 하고 넘어가는 경우가 많다. 정보과학영재를 위한 교육과정 중 기초기술소양교육도 마찬가지였다. 대부분 프로그래밍 같은 고급기술을 요하는 것만 중시하지 워드프로세서나 프리젠테이션 프로그램 활용 같은 컴퓨터 사용에 기본이 되는 것들은 간과하고 넘어가는 경우가 맡았다. 하지만 기초가 단단해야 튼튼한 건물을 지을 수 있고, 뿌리가 깊어야 바람에 안 흔들리듯이 정보과학영재를 위한 교육과정 중 기초기술소양교육의 중요성은 무시할 수가 없다. 특히 컴퓨터에 대한 강한 호기심과 높은 창의력 등 정보과학영재로써의 많은 것을 갖추고 있지만 단지 기초기술이 부족한 아동은 정보과학영재가 아니라고 단정지어 말 할 수가 없기 때문에 기초기술소양교육은 매우 필요한 것이다. 따라서 본 논문에서는 정보과학영재교육의 필요성과 초등정보과학영재를 위한 기초기술소양교육의 필요성을 생각해 보고, 현재 일반적으로 이루어지고 있는 기초기술소양교육을 분석해 보고 단편적인 기능이 중심이 아닌 문제 해결 중심의 새로운 기초기술소양교육방안을 제시하고자 한다.
오늘날 지식정보사회에서는 국가의 과학기술이 그 나라의 국가 경쟁력을 좌우하게 되기 때문에 우수한 잠재력을 가진 영재를 조기에 육성하고 교육하는 일은 매우 중요하다. 특히 요즘처럼 지식정보사회로의 전환이 급속도로 진행되고 있는 현실을 고려해 볼 때에 영재교육 중 정보과학영재교육의 중요성은 더욱 커지고 있다. 사람들은 흔히‘영재’라는 이유로 기초가 되는 부분을 소홀히 하고 넘어가는 경우가 많다. 정보과학영재를 위한 교육과정 중 기초기술소양교육도 마찬가지였다. 대부분 프로그래밍 같은 고급기술을 요하는 것만 중시하지 워드프로세서나 프리젠테이션 프로그램 활용 같은 컴퓨터 사용에 기본이 되는 것들은 간과하고 넘어가는 경우가 많았다. 하지만 기초가 단단해야 튼튼한 건물을 지을 수 있고, 뿌리가 깊어야 바람에 안 흔들리듯이 정보과학영재를 위한 교육과정 중 기초기술소양교육의 중요성은 무시할 수가 없다. 특히 컴퓨터에 대한 강한 호기심과 높은 창의력등 정보과학영재로써의 많은 것을 갖추고 있지만 단지 기초기술이 부족한 아동은 정보과학영재가 아니라고 단정지어 말 할 수가 없기 때문에 기초기술소양교육은 매우 필요한 것이다. 따라서 본 논문에서는 정보과학영재교육의 필요성과 초등정보과학영재를 위한 기초기술소양교육의 필요성을 생각해 보고, 현재 일반적으로 이루어지고 있는 기초기술소양교육을 분석해 보고 단편적인 기능이 중심이 아닌 문제 해결 중심의 새로운 기초기술소양교육방안을 제시하고자 한다.
본 연구의 목적은 미래 과학지식사회의 주역인 청소년의 과학에 대한 이해와 활용능력을 높이는 과학적 소양의 향상 방안을 제시하는 것이다. 과학적 소양은 현대사회에서 꼭 필요하다는 주장이 많은 지지를 받고 있으며, 이에 따라 국내외에 다양한 프로그램이 개발되고 있다. 특히 미국의 '프로젝트 2061'은 과학적인 프로세스를 통하여 문제 해결력을 키워 평생학습을 유도하려는 것으로 모든 미국인들이 과학, 수학, 기술영역의 소양을 함양하도록 지원하고 있다. 청소년의 과학적 소양 향상을 위해서는 과학에 대한 호기심과 흥미를 유발하는 정보서비스뿐만 아니라 학교 수업과 연계된 콘텐트 개발이 무엇보다 중요하다. 또한 과학적 문제 해결력을 배양하기 위한 단계별 문제해결 프로그램의 개발이 필요하며, 과학정보 소양으로 통합된 교육과 연구가 진행되어야 한다.
사회적 차원에서의 '과학문화'는 심리적 차원에서의 '과학교양, 과학적 소양'의 개념과 반드시 상관성을 지닌다. 성숙된 과학문화를 발전시키기 위해서는 우선, '과학문화의 평가가능성'에 대한 신념과 더불어 '평가기준의 모색'이 전제되어야 한다. 본 논문은 이러한 두 가지 전제에 바탕을 두고, OECD 주관 하에 시행중인 PISA (Programme for International Student Assessment)가 채택한 '과학적 소양'의 개념이 어떠한 과학철학적-인지과학적 배경 위에 서 있는지를 분석한다. 그리고 실제로 활용된 예제 문항들을 검토해보고, 결론적으로 PISA의 '과학적 소양' 개념은 <논리경험주의, 자연주의 과학철학, 사회적 구성주의>의 세 가지 입장이 함께 상보적으로 반영되었음을 주장한다. 마지막으로 최근의 과학철학적-인지과학적 연구에 입각해, 과학문화의 증진을 위해 보다 적극적인 과학적 소양 개념이 필요하며, 장차 그러한 과학적 소양 개념에 반영되어야 할 점 몇 가지를 제안한다.
본 연구는 선행 연구에서 도출한 CSILE에서의 협력적 지식구축에 영향을 주는 변인들간의 관련성을 규명하기 위한 후속연구이다. CSILE는 학습자들의 지식구축을 지원하는 환경으로 학습공동체의 탐구과정을 지원하기 위해 활용된다. 본 연구는 CSILE 기반의 초등학교 과학과 탐구학습을 대상으로 선행연구를 통해 밝힌 변인, '지식의 이해', '과학적 소양', '학습 의도'간의 관련성을 살폈고, 각각의 변인이 탐구력을 예측할 수 있는지 분석하였다. 실험 결과, 과학과 탐구에 대한 학술적인 의도가 지식의 이해와 과학적 소양과 관련이 있음을 알 수 있었다. 또한, 탐구력을 예측할 수 있는 변인으로서 과학적 소양의 해석력을 검증하고, CSILE 기반의 탐구학습에서 과학적 소양의 증진을 위해 고려해야 할 사항을 제시하였다.
과학교육에서는 과학과 기술과 관련된 사회적 또는 환경 문제의 증가를 더 이상 간과할 수가 없게 되었고, 이로 인해 과학-기술-사회-환경(Science-Technology, Society-the Environment: STSE)교육을 통한 실천적 과학 소양의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구는 환경 내용을 다룬 초등학교 6학년 2학기 과학 단원, 3. 쾌적한 환경을 학습하는 과정에서 환경 중심 STSE 교육의 어려움과 그 가능성에 대하여 고찰하고자 하였다. 초등학교 6학년 두 개의 반 아동 86명은 단원 학습에 참여하는 동안 설문, 그리기와 쓰기, 면담에 참여하였다. 수집된 자료는 아동들의 과학-기술-사회-환경의 관련성에 대한 인식과 과학 지식의 실천적 소양이라는 측면에서 분석되었다. 결과로는 첫째, 과학-기술-사회-환경의 관계에 대한 아동들의 인식은 현대 사회가 가지고 있는 가치관과 복잡하게 얽혀 있었으며, 이 안에서 과학/기술의 발전은 사회 발전과 환경 문제의 두 측면에서 다소 상반적인 관계를 보였다. 둘째, 환경 문제에 대한 아동의 인식은 높은 반면 실천적 소양의 측면은 상대적으로 낮았다. 셋째 과학-환경 지식은 환경 문제 인식과 문제 해결에 그다지 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과들을 바탕으로 본 논문은 실천적 과학 소양을 위한 과학-기술-사회-환경 교육의 문제점과 어려움에 대해 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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