우리나라 과학 교과서에 나타난 기초 탐구 과정 분석: 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 중심으로 Analysis of the Basic Inquiry Process in Korean Science Textbooks: Focused on Classification, Prediction and Reasoning원문보기
본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다. 분류에서는 전체 빈도수가 관찰이나 측정에 비해서 적었으며, 초등학교에서 많이 발견되었다. 분류의 단계는 '한 가지 특성에 의한 분류'가 대부분이고 분류의 상위 단계인 '복합 특성 특성에 따른 분류' 활동은 많이 발견되지 않았다. 예상에서는 대부분이 실험 결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은 빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.
본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다. 분류에서는 전체 빈도수가 관찰이나 측정에 비해서 적었으며, 초등학교에서 많이 발견되었다. 분류의 단계는 '한 가지 특성에 의한 분류'가 대부분이고 분류의 상위 단계인 '복합 특성 특성에 따른 분류' 활동은 많이 발견되지 않았다. 예상에서는 대부분이 실험 결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은 빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.
The purpose of this study was to examine the features of the standards of classification, prediction and reasoning in foreign national science standards and the characteristics of these inquiry processes in the Korean science textbooks. The inquiry process of classification was found less frequently...
The purpose of this study was to examine the features of the standards of classification, prediction and reasoning in foreign national science standards and the characteristics of these inquiry processes in the Korean science textbooks. The inquiry process of classification was found less frequently rather than observation and measurement. 'The classification of one character' was much more contained than the higher level of classification, 'the classification of composit character'. For the inquiry process of prediction, most of prediction was 'prediction from experiment result'. In the level of prediction, 'basic prediction' was found more frequently than 'operation prediction'. The inquiry process of reasoning was found more frequently than classification and prediction and was increased in the higher grade textbooks. In the level of reasoning, the higher grade textbooks included 'secondary reasoning' rather than 'simple reasoning'.
The purpose of this study was to examine the features of the standards of classification, prediction and reasoning in foreign national science standards and the characteristics of these inquiry processes in the Korean science textbooks. The inquiry process of classification was found less frequently rather than observation and measurement. 'The classification of one character' was much more contained than the higher level of classification, 'the classification of composit character'. For the inquiry process of prediction, most of prediction was 'prediction from experiment result'. In the level of prediction, 'basic prediction' was found more frequently than 'operation prediction'. The inquiry process of reasoning was found more frequently than classification and prediction and was increased in the higher grade textbooks. In the level of reasoning, the higher grade textbooks included 'secondary reasoning' rather than 'simple reasoning'.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 외국의 과학교육 과정에서 나타난 탐구 기준 중에서 기초 탐구 과정인 분류, 예상, 추리에 관련된 항목을 분석하여 기준이 어떻게 제시되어 있는지 살펴보고, 이를 바탕으로 분석 틀을 개발하고 국민 공통 기본 교육과정인 우리나라 3 ~io학년 과학 교과서에서 분류, 예상, 추리의 탐구 요소가 어떻게 제시되어 있는지 분석하였다.
본 연구의 두 번째 목표는 분류, 예상, 추리 탐구요소가 우리나라 3~10학년 교과서에 어떻게 제시되어 있는지 분석하는 것이다. 이를 위해서 분류, 예상, 추리 등에 대한 기존의 논의들을 바탕으로 분석 틀을 개발하였다.
본 연구의 목적은 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리 탐구 요소가 우리나라 과학 교과서에어떻게 제시되어 있는지 살펴보는 것이다. 이를 위하여 외국의 과학 교육과정에 나타난 분류, 예상및 추리의 내용을 살펴보고, 이론적 논의를 바탕으로 분석틀을 개발하여 초등학교 3학년부터 고등학교 10학년까지의 과학 교과서를 분석하였다.
본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학 교과서에 나타난 기초탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다.
정에 나타난 탐구 기준에서 기초 탐구 과정인 분류, 예상 및 추리 탐구 요소의 특징을 분석하는 것이다. 분석을 한 외국의 교육과정은 영국 교육과정(INCA, 2004) , 미국 과학교육기 준(National Research Council, 1996), 미국 캘리포니아주 교육과정(California Department of Education, 2000), 미국 메사쥬세츠주 교육과정 (Massachusetts Department of Education, 2001), 미국 콜로라도주 교육과정(State of Colorado, 1995), 미국 텍사스주 교육과정 (Texas Education Agency, 2005) , 미국 네브라스카주 교육과정 (Nebraska State Department of Education, 1998), 미국 버지니아주교육과정 (Board of Education, 2003), 미 국 플로리 다주 교육과정 (Florida Department of Education, 1996a, 1996b), 캐나다 앨버타주 교육과정(Government of Alberta, 1996), 호주 빅토리아주 교육과정(Victorian Cu- niculum and Assessment Authority, 2002), 뉴질랜드교육과정 (Ministry of Education, 1993), 싱가포르 교육과정 (Singapore Department of Education, 2004)으로 총 13개의 나라(주)의 교육과정이다.
가설 설정
이를 바탕으로 분류 분석틀의 하위 범주를 기본적으로 물체로부터 특성에 따라 분류하는 것과 분류된 것으로부터 특성을 찾는 것으로 나누는 것으로 정하였다. 또한, 분류에서 중요한 것 중 하나가순서를 정하는 것과도 관련되어 있기 때문에 이를세 번째 하위 항목으로 정하였다.
제안 방법
총 13개의 나라(주)의 교육과정이다. 교육과정에나타난 탐구 요소 중에서 분류, 예상 및 추리와 관련된 부분을 추출하여 정리하고 그 특징을 분석하였다.
본 연구에서는 예상의 하위 단계로 크게 예상 대상, 예상의 단계, 예상의 확인, 예상의 진술로 나누었다. 예상의 대상은 표로부터의 예상, 그래프로부터의 예상, 실험 결과의 예상으로 나누었고, 예상의단계는 초보적 예상과 조작적 예상으로 나누었다.
본 연구에서는 추리 탐구 요소의 하위 단계로 크게 추리의 자료 출처, 추리의 단계, 추리 진술하기로 나누었다. 추리의 자료 출처는 추리의 정의에 근거하여 관찰로부터의 추리, 측정으로부터 추리, 분류로부터의 추리로 구분하였다.
예상의 대상은 표로부터의 예상, 그래프로부터의 예상, 실험 결과의 예상으로 나누었고, 예상의단계는 초보적 예상과 조작적 예상으로 나누었다. 초보적 예상은 경험과 관찰로부터의 예상을 말하며, 조작적 예상은 내삽 .
제시되어 있는지 살펴보는 것이다. 이를 위하여 외국의 과학 교육과정에 나타난 분류, 예상및 추리의 내용을 살펴보고, 이론적 논의를 바탕으로 분석틀을 개발하여 초등학교 3학년부터 고등학교 10학년까지의 과학 교과서를 분석하였다.
있는지 분석하는 것이다. 이를 위해서 분류, 예상, 추리 등에 대한 기존의 논의들을 바탕으로 분석 틀을 개발하였다.
경향 분석을 통한경향성으로부터의 예상과 독립 . 종속 변인에 의한조작을 가했을 경우, 변화를 예상하는 것으로 구분하였다. 예상 확인하기는 관찰이나 실험을 통해 예상이 결과와 비교하여 옳은 지를 확인하는 단계와예상이 잘못되었을 경우, 예상을 수정하는 단계로구분하였고, 예상 진술하기는 글로 진술하기, 발표나 언어로 진술하기, 표 .
추리의 자료 출처는 추리의 정의에 근거하여 관찰로부터의 추리, 측정으로부터 추리, 분류로부터의 추리로 구분하였다. 추리의 단계는 자료로부터 단순 추리하는 일차적 추리와 알고 있는 지식이나 자신의 경험과 연결시켜 추리하는 이차적 추리로 구분하였다. 추리의 진술은 글로 진술흐}기, 언어로 진술하기, 그림 .
나누었다. 추리의 자료 출처는 추리의 정의에 근거하여 관찰로부터의 추리, 측정으로부터 추리, 분류로부터의 추리로 구분하였다. 추리의 단계는 자료로부터 단순 추리하는 일차적 추리와 알고 있는 지식이나 자신의 경험과 연결시켜 추리하는 이차적 추리로 구분하였다.
대상 데이터
본 연구에서 개발한 분류 탐구 요소 분석틀에 의해서 초등학교 3학년 1학기부터 6학년 2학기까지 총 8권의 교과서와 중학교 1학년(7학년)부터 고등학교 1학년(10학년)까지 총 4개 학년에 대한 12권을 분석1)하여 그 결과를 표 4에 제시하였다.
분석된 교과서는 제7차 교육과정에 의한 초등학교 3학년부터 6학년까지의 국정교과서와 중학교 1 학년부터 고등학교 1학년까지의 교과서 중 가장 사용 빈도수가 높은 3종의 교과서로 총 20권을 분석하였다. 초등학교 과학 교과서는 탐구 활동 위주로되어 있기 때문에 교과서 전체 내용을 분석하였고, 중학교와 고등학교 과학 교과서는 교과서에 제시된활동만을 분석 대상으로 선정하였다.
예상의 대상은 실험 결과 예상이 대부분이었다. 3~5학년에는 총 28회 중 20회(71%), 6~7학년은총 31회 중 20회(65%), 8~10학년은 총 74회 중 44 회(59%)로 60% 이상을 차지하였고, 학년이 높아지면서 표, 그래프 과학사 내용 등 예상 대상이 다양하였다.
초등학교 과학 교과서는 탐구 활동 위주로되어 있기 때문에 교과서 전체 내용을 분석하였고, 중학교와 고등학교 과학 교과서는 교과서에 제시된활동만을 분석 대상으로 선정하였다. 개발된 분류, 예상 및 추리 탐구 요소의 분석틀을 바탕으로 3인의 연구자가 1차 분석을 실시하였고, 연구자의 분석 결과가 일치하지 않은 항목에 대해서는 최종적으로 일치할 때까지 반복하여 분석을 실시하였다.
데이터처리
초등학교 과학 교과서는 탐구 활동 위주로되어 있기 때문에 교과서 전체 내용을 분석하였고, 중학교와 고등학교 과학 교과서는 교과서에 제시된활동만을 분석 대상으로 선정하였다. 개발된 분류, 예상 및 추리 탐구 요소의 분석틀을 바탕으로 3인의 연구자가 1차 분석을 실시하였고, 연구자의 분석 결과가 일치하지 않은 항목에 대해서는 최종적으로 일치할 때까지 반복하여 분석을 실시하였다.
성능/효과
이러한 경향은 예상 탐구 요소의 분석 결과에서도 비슷하게 나타나고 있다. 예상 탐구 요소 분석 결과를 살펴보면 예상의 단계에서, 초보적 예상, 이 51회로 예상의 상위 단계인 조작적 예상의 15회에 비해서 상당히 많았다. 조작적 예상은 중 .
예상 확인에서는 실험 후 결과와 예상 결과, 확인하기가 대부분이 었고, 예상 결과를 수정 하기는 4 학년 1학기에 1회 뿐이었다. 예상 진술에서는 말로 진술하기가 3 ~5학년은 총 4회 중 3회(75%), 6~7학년은 총 12회 중 7회(58%), 8 ~10학년은 총 24회 중 17회(71%)로 가장 많았고, 고차원적 사고를 요하는그림 .
일차적 추리에 해당하는 단순 추리에 비해서 지식 연결의 이차적 추리의 횟수가 더 많았으며, 학년 간 빈도도 초등학교에서 중학교, 고등학교로 이어지면서 더 많이 발견되었다. 이는 추리 탐구 요소가 통합 탐구 요소의 결론 도출 및 일반화 과정에서 가장 필요한 탐구 요소이기 때문이다.
6학년 1학기에서는, 주변의 생물, 에서 여러가지 생물의 특징을 알아 기준에 따라 분류하기, 분류의 기준 토의하기, 각 무리의 특징 알기 등의 활동으로 분류 능력이 집중되어나타났다. 총 20회로 가장 많았는데 특성에 따른분류에서는 12회 중 복합 특성에 따른 분류가 7회 (58%)로 가장 많았고, 분류된 것에서 특성 찾기는 8 회 중 5회로(63%) 특성 표현하기가 가장 많았으며, 순서에 관련된 분류하기는 없었다. 6학년 2학기에는 특정 단원이 없어 총 4회로 가장 낮은 빈도를 보였다.
예상에서는 대부분이 실험결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.
빈도수로만 살펴보았을 때초등학교에서 비교적 많이 발견되었다. 특성에 따라 분류하기에서는 76%가 한 가지 특성에 대해서분류하는 것이었고, 복합 특성에 대한 것은 많이 발견되지 않았다. 초등학교의 경우에는 학년별 단원마다 많은 차이가 나타났는데, 3학년 1학기에서는 분류와 관련된 특정 단원이 없어 총 6회로 가장 적었으며, 모두 한 가지 특성에 따라 분류하는 것이었다.
후속연구
2007년에 새로 교육과정이 개정되어 최근 새로운 교과서 개발이 이루어지고 있고, 교육과정 속에는 '자유 탐구, 를 제시하여 교과서의 내용과 관련 없이 탐구 활동을 할 수 있는 방안이 마련되어 있다. 따라서 새로운 교과서(특히 초등학교 과학 교과서)에는 기초 탐구 과정의 여러 능력을 신장시킬 수 있는 방안이 모색되어야 할 것이다. 이를 위해서는 우선 기초 탐구요소들이 학년에 따라서 학생들이 어떤 능력을 갖추어 야 할지 에 대한 논의가 필요하다.
이를 위해서는 우선 기초 탐구요소들이 학년에 따라서 학생들이 어떤 능력을 갖추어 야 할지 에 대한 논의가 필요하다. 본 연구의 결과에서 제시한 외국 교육과정 중에서 미국의 버지니아주의 분류와 예상 관련 탐구 기준이 하나의 모델이 될 수 있을 것이다. 이 내용과 현 7차 교육과정 교과서에 제시된 탐구 요소들의 분석 결과는 학생들이 신장시켜야 할 탐구 능력의 기준을 세우는데 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구의 결과에서 제시한 외국 교육과정 중에서 미국의 버지니아주의 분류와 예상 관련 탐구 기준이 하나의 모델이 될 수 있을 것이다. 이 내용과 현 7차 교육과정 교과서에 제시된 탐구 요소들의 분석 결과는 학생들이 신장시켜야 할 탐구 능력의 기준을 세우는데 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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