과학을 가르치는 방법

과학 교육과정을 비판하는 많은 사람들은 내용이 너무 많아 상대적으로 짧은 시간에 과학을 가르칠 수 없다고 얘기합니다. 오늘은 어떻게 과학을 가르쳐야 할지 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

1. 과학 교수학습의 효율화

우리는 가능한 한 일찍 학교 초기에 과학 교실을 시작해야 합니다.

또한 효과적으로 가르치는 방법을 찾아내어 짧은 시간에 오래도록 기억되게 하도록 가르쳐야 합니다.

세부적인 것에 집중하기보다는 일반적 주제를 중심으로 개념을 조직할 필요도 있습니다.

많은 것을 가르칠 수도 없고 가르칠 만한 충분한 시간도 없기 때문입니다.

 

이렇게 효율적으로 과학을 가르치기 위해서 제시되는 것이 개념 형성입니다.

인간의 모든 이해의 기본은 감각이기 때문에, 감각으로부터 얻은 생각의 기초가 충분히 확립되어야 생각이 새로운 의미를 창출하기 위해 언어적으로 다루어질 수 있습니다.

즉 자연현상과 직접적으로 활동하는 경험은 과학 교수에서 필수적인 경험입니다.

 

 

2. 개념 형성과 발견학습

또한 사고가 조직되는 특정 방식이 중요한데요.

다른 사고와 관련이 없는 사고는 풍부하게 상호 연관된 사고보다 의미를 덜 가지게 됩니다.

따라서 관련이 없거나 불필요한 개념 구조는 사라지게 되고, 새로운 개념과 연결되기 더욱 어려워지는 것입니다.

따라서 많은 과학 교육자들은 가능한 한 새로운 내용을 학생들이 이미 경험한 것에 관련 지어보라고 주장합니다.

그러려면 감각을 통해서 학생들이 물리적 세계와 직접적인 접촉을 해야 합니다.

 

개인의 관찰을 통하여 중요한 과학적 원리의 타당성을 활용할 수 있는 실험실과 야외 활동을 하게 됩니다.

발견 학습 또한 아동의 독특한 개념 패턴이 새로운 경험 영역과 접촉할 수 있게 하고 유의미 학습으로 이어지는 학습 방법입니다.

안내된 발견 학습은 교사가 다양한 방법으로 학생들이 경험에서 의미를 끌어내도록 인도하는 구체적인 예입니다.

학생들은 필요한 재료를 공급받고 해결할 문제를 확인하고, 개념들 사이의 관계나 발견을 위하여 문제에 집중할 수 있게 됩니다.

 

이처럼 자연과학은 귀납적 사고라는 이성적 사고의 형태들로 만들어졌습니다.

많은 학자들은 자연 세계를 관찰한 것을 기초로 하여, 그들의 관찰 결과를 설명하는 일반 법칙을 얻게 됩니다.

이 법칙들은 연속적으로 과학 분야의 지식에 기초가 됩니다.

동시에 연역적 과정을 포함한 논리적 계열성을 제공하기도 합니다. 

 

또한 과학적 사고는 지적 능력을 증가시키는 강력한 효과가 있습니다.

정신 능력이 개발된다는 것인데요. 우리의 천재성 창의성 발견력은 지식과 기능의 정의가 가능합니다.

과학자이건 비과학자이건 간에 과학적 문제에 대해 계속 생각하도록 돕기 때문입니다.

과학자들은 과학 공동체 구성원이기 때문에 사고법을 배워야 하고, 비과학자들은 올바른 시민이 되어 과학자들의 활동에 공감하고 과학적 문제에 대해 생각해 볼 필요가 있습니다.

 

그렇다면 학생들은 언제 과학자적 사고를 할까요. 과학적 사고와 관련된 주제는 읽기 능력일 것입니다.

삐아자의 인지 발달단계에 따르면 과학적으로 사고하는 데는 읽기 능력이 필요합니다.

변인을 통제하고 사건의 모든 가능한 조합을 고려하고 통합적으로 생각하고 효율적으로 사고해야 하기 때문입니다.

 

 

3.  과학의 사회적 관련성 강조하기

1970년대에 그리고 80년대에 sts적 접근과 과학적 소양에 대한 주목이 이루어졌습니다.

사회적 관련성은 중요한 아이디어로 과학 교육에 적용되고 있습니다.

과학 교육자들은 교사에게 사회적 관련성을 갖는 접근법을 확신시키기는 어려웠습니다.

하지만 실제로 과학의 사회적 관점이 있기 때문에 과학 학습이 더 쉽습니다.

그리고 과거의 과학 교과보다 사회적 관점이 가미된 과학은 과학을 전공하지 않은 학생들에게도 적합합니다.

 

사회적으로 연관된 과학을 가르쳐야 하는 이유는 무엇일까요?

세 가지가 있습니다.

첫째, 원자력 발전, 환경오염, 오중층 파괴 같은 일상의 경험과 친숙한 맥락에서 과학을 공부하기 때문에 학생들은 일상 경험과 관련된 과학을 더 흥미롭게 느낄 것입니다.

두 번째, 과학을 다른 과목과 함께 하기 때문에 개인의 삶을 더욱 풍요롭게 합니다. 또 민주시민으로서 과학에 관련한 주제 토론하고 판단하는 능력을 길러줍니다.

세 번째, 인류의 생존과 건강을 위해 매우 중요합니다. 우리의 삶의 질이나 생존의 문제와도 직결되어 있기 때문에 과학은 사회적 맥락과 관련하여 가르쳐야 할 것입니다. 

 

어떤 과학 교육자는 기술 공학적 성취를 그 자체로서 연구의 주제가 될 수 없다고 보면서, 과학의 내용을 제한하고자 하였습니다. 그러나 이것은 새롭게 사회적으로 연관된 문제가 대두되거나 또 새로운 기술 공학이 발달하는 것을 의미하는 것이 아니고, 과학 교수의 기본 조직이 변화되어야 한다는 공감대에서 출발합니다. 

 

더군다나 환경 문제는 우리 학생들에게 매우 급박한 행동 변화를 요구합니다.

 최근 들어서는 가치 교육의 측면에서 윤리적인 문제 해결을 과학 수업에 포함하는 경우가 많습니다. 유전공학의 윤리적인 문제, 경제 발전을 이유로 미세먼지 등이 발생되는 문제 같은 딜레마가 있을 수 있습니다. 이러한 딜레마들은 과학과 밀접하게 연결되어 있고 아주 매력적인 문제입니다.

 

하지만 이것은 온전하게 과학이라고 보기에는 어려운 측면도 있습니다. 따라서 사회적 주제를 분석하고 교육과정에 적용할 수 있도록 표준화시키는 것도 필요할 것입니다.

 

교육은 학생들의 실제 삶과 연결되어야 하고 우리는 그 영역을 결정해 주어야 하는 것입니다. 과학 과목은 이처럼 우리에게 세계를 이해하기 위한 개념 세계와의 상호작용, 그리고 그 예상과 결과, 즐거움과 깨달음을 함께 제공합니다.

과학은 단어나 그 의미에 대한 연구가 아니고 자연과 사건에 대한 연구입니다.

과학은 물리적 세계와도 직접적으로 연결되어 있고 학생들의 선 경험에 기초합니다.

이론과 실험이라는 수단을 통해 학생들은 이론의 물리적 확인 사이를 연결 짓는 과학의 과정을 배워왔습니다. 듀이에 따르면 오래전부터 모든 형태의 고립은 회피되며 누구나 연합을 원하고 있다고 합니다. 과학을 좋아하고 배우고자 하는 학생들은 자신이 살고 있는 세계를 설명하고 싶어 하며 그 관계에 대한 잦은 토의를 해나가야 할 것입니다.