[논문]중등 과학 교과서의 화학 단원에 포함된 STS 내용 중 윤리.가치 영역에 대한 분석

차정호; 이혜인; 노태희

doi:10.5012/jkcs.2005.49.2.215

문제 정의

따라서 이 연구에서는 제7차 교육과정의 중등 과학 교과서의 화학 단원에 포함된 STS 관련 내용을 선정하고, 윤리·가치 영역을 중심으로 분석하였다. 이에 따른 연구 문제는 다음과 같다.
이 연구는 제7차 교육과정에 따른 중등 과학 교과서의 화학 단원에 포함된 STS 내용 중 윤리·가치 영역을 중심으로 분석하였다.

가설 설정

측정한 면적은 다시 전체 면적 중 STS 내용의 면적이 차지하는 백분율로 계산하여 제시하였다. 이때 완전한 한 단락은 한 가지의 의미만을 갖는다고 가정하였는데, 한 단락의 의미가 Cheek의 분석 기준에서 지식, 기능, 윤리·가치, 실행 중 두 가지 이상의 영역에 중복되었다면 윤리·가치 영역이나 실행 영역에 포함되도록 하였다.

제안 방법

제7차 교육과정의 과학 교과서는 텍스트 위주의 기존 교과서와 달리 시각 자료가 풍부하고 편집 방식이 복잡하여 줄 단위로 계산하기에는 한계가 있다. 그래서 이 연구에서는 교과서를 단락19으로 구분한 후 각 단락이 차지하는 면적을 이용하여 전체 면적이나 STS 내용의 면적을 계산하였다. 특히, 교과서의 내용을 단락으로 구분하거나 이를 전체 면적에 포함시킬지의 여부를 결정할 때 다음과 같은 점을 고려하였다.
분석 기준과 분석 과정에 관해서는 과학 교육 전문가 2인의 검토를 받았다. 또한, 2인의 연구자가 선정한 STS 내용을 Yager의 분석 기준과 Cheek의 분석 기준에 의해 분류하는 과정에서 모두 95% 이상의 분석자간 일치도에 도달한 후에 1인의 연구자가 모든 교과서를 분석하였다.

대상 데이터

분석된 단원은 7학년의 ‘물질의 세 가지 상태’, ‘분자의 운동’, ‘상태 변화와 에너지’, 8학년의 ‘물질의 특성’, ‘혼합물의 분리’, 9학년의 ‘물질의 구성’, ‘물질 변화의 규칙성’, 10학년의 ‘전해질과 이온’, ‘산과 염기의 반응’, ‘반응 속도’로 총 10개 단원이었다.
이 연구는 제7차 교육과정에 따른 7학년부터 10학년까지의 과학 교과서의 화학 단원을 대상으로 하였다. 중학교 과학 교과서는 모든 학년에서 채택된 교학사(강), 금성출판사, 디딤돌, 지학사, 대일도서, 블랙박스의 6종 교과서 18권을, 고등학교 과학 교과서는 서울교육정보, 교학사(정), 금성출판사, 디딤돌, 중앙교육진흥연구소, 대한교과서, 문원각의 7종 교과서를 대상으로 하였다.
이 연구는 제7차 교육과정에 따른 7학년부터 10학년까지의 과학 교과서의 화학 단원을 대상으로 하였다. 중학교 과학 교과서는 모든 학년에서 채택된 교학사(강), 금성출판사, 디딤돌, 지학사, 대일도서, 블랙박스의 6종 교과서 18권을, 고등학교 과학 교과서는 서울교육정보, 교학사(정), 금성출판사, 디딤돌, 중앙교육진흥연구소, 대한교과서, 문원각의 7종 교과서를 대상으로 하였다. 편의상 출판사명은 위에 나열된 순서대로 M1~M6(중학교)과 H1~H7(고등학교)로 대신하였다.

데이터처리

1) 본문의 서술이나 질문, 제목이 있는 표나 그림, 여백의 주석, 탐구 활동의 각 단계, 단원 종합 문제의 각 문항, 차시별 형성평가 및 알아보기의 각 문항을 각각 한 단락으로 구분하였다.
3) 단원명, 단원 개관, 선수 학습 과제, 용어 및 개념 정리 등은 전체 면적에서 제외하였다.

이론/모형

선정된 STS 내용을 윤리·가치적 측면을 고려하여 분석하기 위해 Cheek18가 15개의 논문 자료를 분석하여 만든 분석 기준을 이용하였다. 이 분석 기준은 STS 교육 목표를 지식, 기능, 윤리·가치, 실행으로 구분한 4개 영역과 29개의 세부 목표 항목으로 구성되었는데, 이 연구에서는 Yager의 분석 기준과 전혀 관련이 없는 지식 영역의 ‘정량화 기술들을 정확히 사용하기’를 제외한 28개 항목을 사용하였다(Table 1).
우선 제6차 교육과정기의 과학 교과서에 대한 분석 결과와 비교하기 위해 Yager16,17의 분석 기준에 따라 STS 내용을 선정하였다. Yager가 제시한 STS 교육과정의 구성 요소는 지역 사회와의 관련성, 과학의 응용, 사회적 문제, 의사결정 능력 함양을 위한 연습, 과학과 관련된 직업에 대한 인식, 실제 문제에 대한 협동 작업, 과학의 다차원성, 정보 획득과 이용에 관한 평가의 8가지 항목으로 구성되어 있다.
선정된 STS 내용을 윤리·가치적 측면을 고려하여 분석하기 위해 Cheek18가 15개의 논문 자료를 분석하여 만든 분석 기준을 이용하였다. 이 분석 기준은 STS 교육 목표를 지식, 기능, 윤리·가치, 실행으로 구분한 4개 영역과 29개의 세부 목표 항목으로 구성되었는데, 이 연구에서는 Yager의 분석 기준과 전혀 관련이 없는 지식 영역의 ‘정량화 기술들을 정확히 사용하기’를 제외한 28개 항목을 사용하였다(Table 1). 지식 영역은 주로 각종 STS 논제(issue)를 통하여 사회에 의해 통제되는 과학과 기술과 사회의 상호작용을 다루고, 기존의 과학 교과에서 소홀히 다루었던 다양한 기술의 적용 사례를 포함한다.

성능/효과

교과서의 STS 내용을 STS 교육과정의 구성 요소별로 분석한 결과, 일부 항목에 편중되었던 제6차 교육 과정의 중학교 교과서9에 비해 제7차 교육과정의 중학교 교과서는 지역 사회와의 관련성, 의사결정, 과학 관련 직업, 문제해결, 과학의 다차원성, 정보 획득 평가에 대한 내용의 비중이 증가하였다. 한편, 학년이 올라갈수록 과학의 응용의 비율은 감소하는 추세였으나, 사회적 문제는 그 반대의 경향을 보였다.
선정한 STS 내용을 Cheek의 분석 기준을 사용하여 지식, 기능, 윤리·가치, 실행 영역별로 분류한 결과, STS 내용의 대부분은 지식 영역에 해당되었고, 기능 영역, 윤리·가치 영역, 실행 영역 순으로 나타났다. 지식 영역의 비율이 이처럼 높은 이유는, STS 내용을 다룰 때 주로 과학 개념이 기술에 어떻게 응용되는지 설명하거나, 학생 활동 없이 단순히 지식이나 정보를 조사하는 수준에서 그치는 경우가 많기 때문이다.
전 학년에 걸쳐 윤리·가치 영역이나 실행 영역에 해당하는 STS 내용이 드물었다. 학습자의 사고나 행동이 편향되지 않기 위해서는 사회 현상에 대한 올바른 지식 교육뿐 아니라 가치 교육도 바탕이 되어야 하므로22 교과서에서 지식, 기능, 윤리·가치, 실행 영역을 어느 정도의 비중으로 어떻게 조직할 것인가에 대한 후속 연구가 필요하다.

후속연구

그러나 7학년은 기능 영역이 한 번도 제시되지 않은 교과서가 많으므로, 실제 STS 수업에서 학생의 능동적인 참여를 유도할 수 있는 학생 활동이 고려되지 않을 수 있다. 따라서 STS 내용을 구성하기 위해서는 다양한 학생 활동을 적용할 필요가 있다. 윤리·가치 영역과 실행 영역에서는 두 영역 모두 그 비율이 매우 낮았으므로 이에 대한 내용을 늘릴 필요가 있다.
이러한 경향은 학생들의 관심과 인지수준에 비추어 볼 때 중학생에게는 사회적인 논쟁거리가, 고등학생에게는 과학 지식과 기술의 응용 사례가 STS 수업 주제로서 효과적이라는 제안21과 다소 상반된다. 따라서 학생들의 관심이나 인지 수준을 고려하여 학년에 따라 적절한 STS 주제를 선정하고, 적당한 포함 비율을 결정하는 것과 같이 STS 교육과정의 구체적인 운용 방안에 대하여 계속적인 관심이 필요하다.
또한, 화학 단원 내에는 고압 가스의 위험, 냉동인간, 대기의 오염, 냉매 사용, 약품 남용, 폐수처리, 도핑테스트, 마약, 음주측정 등 옳고 그름이나 좋고 나쁨을 판단해야 하는 다양한 윤리적 특성 교수·학습 소재11가 있다. 따라서 향후 이들 소재에 적절한 윤리적 특성 교수·학습 방법21을 적용하여 다양한 교수·학습 자료를 개발할 필요성이 제기된다.
따라서 STS 내용을 구성하기 위해서는 다양한 학생 활동을 적용할 필요가 있다. 윤리·가치 영역과 실행 영역에서는 두 영역 모두 그 비율이 매우 낮았으므로 이에 대한 내용을 늘릴 필요가 있다. 또한, 9학년을 제외한 전 학년에서 윤리·가치 영역의 내용이 주로 본문이 아닌 읽기 자료, 심화 과정, 단원의 마무리, 더 알아보기 등에 제시되었는데, STS 내용이 본문이 아닌 읽기 자료 위주로 제시되면 교사가 수업 시간에 다루지 않고 일부 학생들이 각자 읽어보는 수준에 그칠 수 있다.
전 학년에 걸쳐 윤리·가치 영역이나 실행 영역에 해당하는 STS 내용이 드물었다. 학습자의 사고나 행동이 편향되지 않기 위해서는 사회 현상에 대한 올바른 지식 교육뿐 아니라 가치 교육도 바탕이 되어야 하므로22 교과서에서 지식, 기능, 윤리·가치, 실행 영역을 어느 정도의 비중으로 어떻게 조직할 것인가에 대한 후속 연구가 필요하다. 또한, 화학 단원 내에는 고압 가스의 위험, 냉동인간, 대기의 오염, 냉매 사용, 약품 남용, 폐수처리, 도핑테스트, 마약, 음주측정 등 옳고 그름이나 좋고 나쁨을 판단해야 하는 다양한 윤리적 특성 교수·학습 소재11가 있다.

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