7학년 과학교과서 중 화학부분에 대한 탐구영역 분석

Abstract

이 연구는 제7차 교육과정에서의 과학과 교육 목표를 달성하기 위하여 본 교육과정에 맞추어 편찬한 중학교 과학 교과서를 사용할 때 과학 교육에서 탐구 학습이 얼마나 잘 이루어질 수 있는지를 간접적으로 알아보기 위하여 수행되었다. 5종의 중학교 1학년 과학 교과서의 물질영역을 중심으로 이에 수록된 탐구학습의 수를 비교, 분석하고 제7차 교육과정에 제시된 탐구 과정 및 활동이 중학교 1학년 과학 교과서에 어떻게 반영되었는지, 그리고 그 반영된 정도에 있어서 교과서별로 어떤 차이가 있는지 알아볼 수 있었다. 첫째, 5종의 중학교 1학년 과학 교과서의 탐구학습수를 비교 분석한 결과, 각 교과서별 탐구학습의 횟수는 평균 19.2개로 대체로 평균에 큰 차이가 없었지만 탐구학습수가 가장 많은 A교과서와 E교과서의 편차가 2배나 되었다. 한편 단원별 평균 탐구학습의 수는 36, 32, 28개로 ‘물질의 세 가지 상태’ 단원이 가장 많았다. 둘째, 탐구과정요소를 비교 분석한 결과, 교과서별 기본적 탐구요소는 평균 31회인데 비해 A교과서가 총 39회로 가장 많았고 통합적 탐구요소는 교과서별 평균 3회로 기본적 탐구요소에 비해 현저하게 낮은 비율을 차지하고 있었다. 단원별 기본적 탐구과정요소는 평균 51회인데 ‘물질의 세 가지 상태’가 58회로 가장 많았고 다른 단원에 비해서 기본적 탐구과정요소가 비교적 다양하였다. 전체적으로 관찰과 추리에 너무 편중되어 있으며(86.3%) 측정, 분류, 예상은 매우 낮은 비율을 차지하고 있다. 통합적 탐구과정요소를 포함하는 탐구학습의 수가 너무 작아 단원별 비교분석은 별다른 의미가 없을 것으로 판단되며 대부분이 자료해석에 편중되어 있었다. 셋째, 물질영역의 탐구활동 수의 비교 분석결과, 탐구활동 총 35회 중 토의 29회, 조사 6회이고 실험, 견학, 과제연구는 0회로 토의 활동이 83%나 차지하고 실험은 과학과 교육과정에서 의미하는 실험이 아니라 실험이라 분류하기 어려웠으므로 토의활동이 83%로 대부분을 차지하였다. 넷째, 개념별 탐구학습의 유무를 비교 분석한 결과 대부분의 교과서는 다양한 소재와 방법으로 주요 개념을 위한 탐구학습을 포함하고 있으며 개념별 누락된 탐구학습을 포함한 교과서는 본문 내 이론적인 지식이나 보충학습, 심화학습을 통해 주요 개념 학습을 위해 제시하고 있었다. 본 연구의 결과를 토대로 다음과 같이 제언할 수 있다. 대부분의 교과서에는 제7차 교육과정에서 제시한 탐구과정과 탐구활동을 고루 포함하지 못하고 부분적으로 제시하고 있었다. 교사는 교과서의 탐구활동에 얽매이지 말고 학습 내용이나 학생의 수준을 고려하여 관찰, 분류, 측정, 예상, 추리 등의 기초 탐구 과정과 문제 인식, 가설설정, 변인 통제, 자료 해석, 결론 도출, 일반화 등의 통합 탐구 과정을 적절하게 경험하여 학생들이 궁극적으로 종합적인 탐구능력을 기를 수 있도록 해야 한다. ‘잘 가르치기 위해 염두에 두어야 할 56가지 사항’의 첫 번째 항목에서는 “좋은 교과서를 선정하라. 그러나 교과서 내용 그대로 수업을 하지 말라.”¹· 라고 조언하고 있다. 이와 같이 교과학습에 적합한 교과서를 선정하는데 주의를 기울이고 교과서별 다양한 소재와 방법으로 주요 개념학습의 성취에 목적으로 두고 있으므로 교사는 지정된 교과서에 의존하지 않고 학습자의 관점에서 좀 더 다양하고 친숙하게 느낄 수 탐구학습을 교수하여야 할 것이다. 효과적인 교수학습 방법은 학습 내용이나 학습자에 따라 다르게 제시하여야 학습효과를 높일 수 있으므로 학습 내용과 학습자의 특성을 충분히 고려하여 과학과 학습내용을 선정하고 조직하고 가장 중요한 개념과 탐구 과정을 엄선하여 학습량보다는 학습의 질에 초점을 맞추어야 할 것이다. 학생이 해당 개념을 이해하고 활용할 수 있게 하려면 기회가 있을 때마다 다양한 맥락에서 수준을 달리하면서 반복하여 제시해야 할 것이다. 제7차 교육 과정의 가장 큰 특징인 수준별 교육과정의 운영으로 과학과에선 심화·보충형 수준별 교육 과정으로 운영된다. 심화·보충형 수준별 교육 과정이란 현재와 같이 학년별로 교육 과정을 구성하되, 학생의 능력 수준에 따라 학습의 양과 폭을 달리하는 교육과정이다. 모든 학생이 이수해야 할 최소 기준으로 기본 학습 내용을 구성하고, 성취 기준에 도달한 학생에게는 기본 학습 내용을 심화·확대하는 ‘심화 학습’을 적용하며, 성취 기준에 미달한 학생에게는 기본 학습 내용의 가장 핵심적인 개념과 지식을 보충하는 ‘보충 학습’ 내용을 적용하게 된다.¹· 따라서 해당 단원에서 학습되어야 할 주요 개념이 누락된 탐구학습은 보충·심화과정의 탐구에 제시되어 있지만 이는 기본과정을 이수한 후에 부가적으로 학습자의 인지를 향상시키는 것으로 보충·심화과정이 아닌 기본과정에서 이루어져야 한다. 핵심적인 학습 내용의 탐구학습이 기본과정에 누락되고 이론적 지식만으로 제시되어 있으면 미시적 현상의 인지에 어려움을 느끼는 중학생들에게 오개념을 발생시킬 가능성이 있다. 이렇게 개념 학습이 성취되지 않으면 다음 연계단원에서의 학습에 어려움을 느껴 과학을 기피하게 되는 성향을 야기하게 될 우려가 있을 것으로 판단되므로 교과서 내용 구성에 있어서 개정이 필요할 것이다.

This study compared and analyzed inquiry sections of chemistry units of 7th grade textbooks under the 7th national curriculum by textbook and by unit. The study aimed at indirectly examining how effectively middle school science textbooks published under the 7th national curriculum met the education goal and contributed to inquiry-based learning. To this end, inquiry sections of substance units of five kinds of 7th grade science textbooks were compared and analyzed in terms of inquiry process and inquiry activity by textbook and by unit according to the 7th curriculum. The results of the study were as follows. First, the results of the comparison and analysis of the number of inquiry-based learning section found that overall, not a big difference was detected in the number of inquiry-based learning section of each textbook, with a textbook containing an average of 19.2 sections. As for the comparison and analysis by unit, a unit contained an average of 36, 32, 28 sections, with unit "three states of substance" containing the most sections. Second, the factors of inquiry process were compared and analyzed. Overall, inquiry-based learning sections contained fundamental inquiry factors, and in most inquiry sections, observation and reasoning accounted for 86.3%. Integrative inquiry factors, on the other hand, were extremely rarely included in the sections. Only data interpretation and data conversion included in the sections. According to the results of the analysis of fundamental inquiry process, fundamental inquiry factor was contained in each textbook an average of 31 times, and in each unit an average of 51 times. Unit "three states of substance" included lots of various inquiry process factors, compared with other units. Third, inquiry activities were compared and analyzed. Out of a total of 35 inquiry activities, discussion and examination accounted for 29 and 6 times respectively and none of experiment, excursion and research was found. Fourth, the comparison and analysis of whether or not inquiry-based learning of each main concept existed found that most textbooks contained inquiry-based learning section with various materials and methods and that textbooks which lacked inquiry-based learning section with main concepts presented inquiry-based learning through theoretical knowledge, complementary learning and advanced learning. Overall, science textbooks reflect fairly well fundamental inquiry process, but fail to contain enough integrative inquiry process and inquiry activity. As inquiry-based learning is effective in deciding students' cognitive structure when learning micro concepts, teachers should present appropriate inquiry-based learning at their discretion when using a textbook which lacks inquiry-based learning section with main concepts. That is, as science education at school fails to fully meet the demand of the curriculum, teachers should offer various appropriate inquiry-based learning.