미래 과학교육과 한국 과학교육의 방향- 과학적 소양(KSES)

  이미 테크놀로지, 기술의 사회가 되었습니다. 특히나 코로나 상황에 의해 더 많은 사람들이 기술 발달에 의존하게 되었습니다. 이건 과학교육에서도 같은 흐름으로 이어지고 있는데요.

인공지능, VR 등의 기술 발달이 하나의 축이 되어, 우리 교실에서 쓰일 수 있다는 의미인데요. 우리는 교사로서 어떻게 잘 가르칠 수 있을까요?

 

 

1. 최근 과학교육의 동향

 이제 과학교육에서는 과학적 지식만이 중요한 게 아닙니다. 과학자로서의 실천, 인식론적 기초, 과학적 의사소통 능력 등이 더욱 중요해진 거죠. 그래야 자신의 방법에 따른 실험 결과 등을 사람들에게 설득하고 이해시킬 수 있습니다. 따라서 교실에 있는 학생들이 과학자처럼 생각하고, 행동하고, 활동하는 기회를 교사가 풍부하게 제공할 필요가 있다는 겁니다(Ford, 2009; Reiser, 2013).

 특히 과학 탐구과정에서 학생들의 참여를 자극하고, 관리하는 정서적인 반응, 느낌, 자세를 느끼는 기회를 적극적으로 제공할 필요가 있다는 연구자들도 최근 등장하고 있습니다(한문현&김희백, 2017). 실제로 왓슨과 크릭은 DNA 구조에 대한 연구를 수행하면서, 로사 린드 프랭클린과 말리스 윌킨스가 자신의 이론을 공격할 것을 두려워했고, 찰스 다윈이 종의 기원이라는 저서를 출판하기까지는 20년이 걸렸습니다. 이를 보면, 과학자들이 겪는 '정서적 현상'이 과학적 실천, 행동에 주요한 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다.

 

 

2. 한국 과학교육의 방향- 과학적 소양

  교육부는 최근 과학기술정보통신부, 한국 과학창의재단과 함께 '모든 한국인을 위한 과학적 소양 교육의 길을 열다'라는 주제로 대 토론회를 개최하였습니다. 여기에서 과학계, 교육계, 산업계 등 주요 인사들은 미래세대 과학교육 표준 연구 결과를 공유하고 실행 방안을 모색한 바 있습니다.

 

 장기적 안목에서 모든 이를 위한 과학적 소양은 

1) 역량: 과학적 탐구력, 사고력, 의사소통과 협업 능력, 정보처리와 의사결정 능력, 평생학습 능력

2) 지식: 규칙성과 다양성, 에너지와 물질, 시스템과 상호작용, 변화와 안정성, 과학과 사회, 지속가능 사회를 위한 과학기술

3) 참여와 실천: 과학 공동체 활동, 리더십 발휘, 안전사회 기여, 과학문화 향유, 지속가능 사회 기여 

이렇게 세 가지로 크게 제시되었습니다. 그림으로 나타내면 다음과 같습니다.

 

과학적 소양(교육부, 2019. 보도자료)

 

  이들은 서로 영향을 주고받는 상호의존적인 동시에 상호보완적 관계입니다. 통합적으로 과학적 소양을 형성하는데 기여하지요. 이처럼 한국에서의 미래세대 과학교육 표준은 '과학적 소양을 갖추고, 이를 바탕으로 사회의 다른 구성원들과 조화롭게 살아갈 수 있는 창의적인 사람'이라고 정리되고 있습니다. 다소 추상적이고 포괄적인 내용이죠.

 

  한국 과학창의재단은 교육부와 함께 2014년부터 5년간 미래세대를 위한 한국형 과학교육 표준(KSES)의 개발을 목표로 연구해 왔습니다. KSES는 2015 개정 과학과 교육과정에 더하여 과학적 탐구력에 '모델링 능력', '공학적 설계와 디자인 능력'을 새롭게 포함하였습니다. 초연결사회에 대응하여 평생학습 능력, 관계 형성 능력 등을 추가하여 미래 사회에 대비한 역량으로 확대한 것입니다. 

 

 

3. 올라 피샘이 생각하는 과학적 소양의 핵심

 열정, 창의, 소통, 창의적 사고력 등 모두 두리뭉실하면서도 중요한 얘기들입니다. 분명한 건 더 이상 정보와 단순한 지식 습득만으로는 과학교육의 가치를 추구할 수 없다는 얘기입니다. 과학뿐 아니라 기술, 공학을 넘나드는 융합적인 접근과 '실질적 문제 해결'이 중요한 시대가 되었기 때문입니다.

•  이 문제 해결이라는 것은 지식에 근거한 문제풀이가 아니라, '탐구 수행'이 중심이 된 종합적 이슈여야 한다고 생각합니다.  제가 계속하고 있는 경제교육, 금융 교육도 이러한 맥락의 토대를 제공하기 위함입니다. 아이들은 지속가능 사회를 위한 과학기술을 경제교육, 기술의 측면에서도 새롭게 바라보게 됩니다.  학급 자체가 과학 공동체로서 기능하기 때문에, 아이들이 과학 리더십을 발휘할 수 있는 기회가 더욱 많아집니다. 
•   학생들은 지속가능 개발을 위한 기술에 무엇이 있을지, 흥미와 호기심을 가질 수 있도록 다양한 상황을 제공받아야 합니다. 교사는 이런 상황들을 경험할 수 있도록, 도구나 장소, 시간을 제공하는 것입니다.  그 시간 속에서 학생들은 자신의 역량을 발휘해 과학적 의사소통, 과학적 참여를 하게 됩니다. 그러면 평생학습 능력도 자연스럽게 길러지지 않을까요?