[논문]2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 과학의 본성 분석

박상우; 정원우; 박경미

doi:10.21796/jse.2015.39.2.221

2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 과학의 본성 분석
Analysis of the Introduced Contents and the Nature of Science on the History of Science in Elementary School Science Textbooks according to the 2009 Revised Curriculum 원문보기

과학교육연구지 : 경북대학교 과학교육연구소 = Journal of science education, v.39 no.2, 2015년, pp.221 - 238

박상우 (문장초등학교) , 정원우 (경북대학교) , 박경미 (경북대학교)

초록
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본 연구의 목적은 2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 이에 반영된 과학의 본성 요소를 분석하는 것이다. 분석을 위해 우선 2009 개정 초등 과학교과서 8종을 새롭게 도입된 학년군과 내용 영역에 따라 과학사의 도입 자료와 제시형태를 도출하고 보다 체계적이고 심층적인 분석을 위해 과학사와 관련된 내용을 박세기, 이기영, 이면우(2011)가 개발한 3차원 조합 분석틀을 이용하여 과학사의 도입 내용을 분석하고, Leite(2002)가 개발하고 최윤희(2005)와 정고은(2013)이 수정한 분석틀을 보완하여 과학의 본성 요소를 분석하였다. 이 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료는 총 26개로 학년군 및 내용 영역별로 자료의 분포가 고르지 않았다. 둘째, 전체 48개의 3차원 조합 유형 가운데에서 오직 13개 유형만 사용되고 있어 특정 유형에 편중하여 과학사를 도입하고 있었다. 셋째, 과학사 자료에 반영된 과학의 본성 요소가 학년 및 영역별로 고르게 분포되지 않았다. 결론적으로 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양하기 위해서는 2009 개정 초등 과학교과서에서의 학년군과 내용 영역을 고려하여 다양한 유형의 과학사 자료를 도입해야 하고, 과학의 본성 요소를 적절히 반영하도록 교과서 도입에 있어 보다 다차원적인 접근이 이루어져야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to analyze the introduced contents and the nature of science on the history of science in elementary school science textbooks according to the 2009 revised curriculum. For this purpose, first of all, the frequency of contents of history of science in 8 kinds of science textbooks in elementary school is analyzed by grade cluster and content part. Analysis framework for analyzing the introduced contents on the history of science was characterized with three-dimensional combination of the context, the role and the types(Park, Lee, & Lee, 2011). Analysis framework for the nature of science on the history of science was developed by Leite(2002) and revised by Choi (2005) and Kim(2010) and complemented under one expert in science education. The results of this study are as follows: First, the frequency of contents of history of science in textbook is 26 and it were not equally distributed into science textbooks in elementary school as a result of the analysis by grade cluster and content part. Second, with three-dimensional combination framework only 13 kinds were used in all 48 different types through analyzing the textbooks. It implies that ways of introducing contents of history of science into textbooks were limited to certain types. Third, the nature elements of science were not equally distributed on the history of science in elementary school science textbooks. In conclusion, in order to understand the nature of science through the history of science and to foster scientific literacy ultimately, it implicates that it is need to present various kinds of the history of science for one theme in consideration about the grade cluster and content part. Also more multilateral approach is need to introduce equally distributed into textbooks to reflect the elements of the nature of science.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 2009 개정 초등학교 과학교과서 전체에 도입된 과학사 자료를 도출하여 학년군 및 내용 영역별로 과학사 도입 자료와 제시형태를 분석하고 3차원 조합 분석틀을 이용하여 과학사의 도입 내용을 심층적으로 분석하였다. 또한 초등 과학 교과서에 도입된 과학사 자료에 학년군 및 내용 영역별로 과학의 본성 요소가 어느 정도로 반영되어 있는지를 분석함으로써 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양할 수 있도록 개정 교과서가 적절하게 구성되었는지 알아보고자 하였다. 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사의 도입 내용과 이에 반영된 과학의 본성 요소에 대하여 분석한 연구 결과를 바탕으로 내린 결론 및 제언은 다음과 같다.
96의 일치도를 보였다. 모호하거나 의견이 불일치한 부분은 연구자들의 충분한 논의를 거쳐 명확한 분석 기준과 그 합의점을 찾고자 노력하였다.
이에 본 연구에서는 2009 개정 과학과 교육과정 도입에 따라 초등 과학교과서에 도입된 학년군 및 내용영역에 따른 과학사의 도입 빈도, 교과서 제시 형태를 도출하여 과학사의 도입 유형을 심층 분석함으로써 초등학교 과학교과서에 포함된 과학사의 도입 내용을 분석하고, 또한 단순한 과학사 도입 유형 분석을 넘어 교과서에 도입된 과학사 내용이 과학의 본성을 얼마나 반영하고 있으며 어떠한 요소들로 분포되고 있는지 분석하고자 한다. 이러한 연구결과를 바탕으로 2009 개정 초등 과학교과서 속 과학사 자료가 초등학생 수준에서 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양할 수 있도록 적절하게 구성되기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
이에 본 연구에서는 2009 개정 과학과 교육과정 도입에 따라 초등 과학교과서에 도입된 학년군 및 내용영역에 따른 과학사의 도입 빈도, 교과서 제시 형태를 도출하여 과학사의 도입 유형을 심층 분석함으로써 초등학교 과학교과서에 포함된 과학사의 도입 내용을 분석하고, 또한 단순한 과학사 도입 유형 분석을 넘어 교과서에 도입된 과학사 내용이 과학의 본성을 얼마나 반영하고 있으며 어떠한 요소들로 분포되고 있는지 분석하고자 한다. 이러한 연구결과를 바탕으로 2009 개정 초등 과학교과서 속 과학사 자료가 초등학생 수준에서 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양할 수 있도록 적절하게 구성되기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

2009 개정 과학과 교육과정에 따른 초등학교 과학교과서의 과학사 도입 내용을 수업맥락, 역할, 제시유형의 3차원으로 과학사의 도입 유형을 분석하였다. 먼저, 수업맥락 측면에서 과학사 도입 유형을 살펴보면 <표 9>와 같다.
2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 이에 반영된 과학의 본성 분석으로 이를 위하여 우선적으로 초등 과학교과서에 반영된 과학사의 도입 자료를 분석하기 위하여 개정 교육과정에 새롭게 도입된 학년군과 내용 영역에 따른 과학사 도입 자료를 분석하였으며 그 내용은 와 같다.
개발된 분석틀은 수업맥락, 역할, 제시유형의 3차원으로 구성되어 있으며, 각 유형들은 다시 각각의 하위 영역들로 구성되는데 수업맥락은 흥미(I), 개념(C), 사회문화적(S), 인식론적(E)으로 나뉘고, 역할은 기본적(F), 보충적(C), 탐구적(I)으로 나뉘며, 제시유형은 에피소드/일화(E), 역사적 실험(H), 발견/고안(D), 선형적 발전(L)으로 나뉘며 각 유형에 대한 설명은 와 다음과 같다.
그리고 과학사 도입 내용을 보다 체계적이고 심층적으로 분석하기 위해 박세기, 이기영, 이면우(2011)가 개발한 3차원 과학사 자료 분석틀을 이용하여 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료를 분석하였다. 이 분석틀은 Leite(2002)와 Seker(2007)의 연구를 바탕으로 과학교과서에 사용된 과학사 자료를 체계적이고 효과적으로 분석할 수 있으며, 과학사 자료를 과학 수업에 도입할 때에도 활용할 수 있는 3차원 틀로 개발되었다.
또한 교과서에 도입된 과학사 자료의 제시형태를 분석하기 위해 과학교과서의 제시형태를 다음의 5가지 범주로 나누어 분석하였으며 그 내용은 과 같다.
또한 본 연구에서 분석한 2009 개정 초등 과학교과서의 과학사에 반영된 과학의 본성 요소를 분석하기 위해 Leite(2002)가 개발하고 최윤희(2005)와 정고은(2013)이 수정․보완한 체크리스트를 사용하여 과학사 도입 내용에 반영된 과학의 본성을 분석하였다. 이 분석틀은 과학의 본성 요소를 ‘과학자’, ‘과학지식’, ‘과학적 방법’, ‘과학-기술-사회의 관계’로 구분하고 있으며, 여기에 ‘과학적 방법’의 하위 요소로 ‘과학자의 수행 과정’을 추가하였으며 초등학교 과학교과서를 분석하기에 적합한 수준으로 하위 요소를 지나치게 세분화하지 않고 수정․보완하였다.
과학 교육에서 도입하는 과학사는 도입 유형이 다양하여 과학교과서 내에 다양하게 제시되어 있으며 과학 교과서에 도입된 과학사의 자료 유형을 체계적이고 심층적으로 분석하고 과학사를 효과적으로 가르치는 방안을 탐색하려는 시도들이 계속 이루어져 왔다(동효관, 2004; 이봉우, 신동희, 2010; Leite, 2002; Seker, 2007; Wang, 1998). 박세기, 이기영, 이면우(2011)는 Leite(2002)와 Seker(2007)의 연구를 바탕으로 과학사를 수업맥락, 역할, 제시유형으로 3차원 조합으로 구분하여 분석하였으며, 과학사 자료를 과학수업에 도입할 때 사용할 수 있는 3차원적 틀을 개발하였다. 따라서 단순히 과학교과서에 제시된 과학사 자료를 도출하여 내용의 유무를 살펴보는 것이 아니라, 교과서에 어떤 형태로 제시되고 있는지 3차원 틀을 활용하여 보다 심층적으로 과학사의 도입 유형을 살펴보는 것은 의미가 있다고 하겠다.
본 연구에서는 2009 개정 교육과정의 초등 과학교과서의 과학사에 반영된 과학의 본성 요소를 수정된 과학의 본성 분석틀을 이용하여 학년군과 내용 영역별로 나누어 분석하였다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해 연구자 3인이 분석틀을 이용하여 동일한 과학교과서를 분석하였으며 0.
본 연구에서는 2009 개정 초등학교 과학교과서 전체에 도입된 과학사 자료를 도출하여 학년군 및 내용 영역별로 과학사 도입 자료와 제시형태를 분석하고 3차원 조합 분석틀을 이용하여 과학사의 도입 내용을 심층적으로 분석하였다. 또한 초등 과학 교과서에 도입된 과학사 자료에 학년군 및 내용 영역별로 과학의 본성 요소가 어느 정도로 반영되어 있는지를 분석함으로써 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양할 수 있도록 개정 교과서가 적절하게 구성되었는지 알아보고자 하였다.
그리고 과학사 도입 내용을 보다 체계적이고 심층적으로 분석하기 위해 박세기, 이기영, 이면우(2011)가 개발한 3차원 과학사 자료 분석틀을 이용하여 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료를 분석하였다. 이 분석틀은 Leite(2002)와 Seker(2007)의 연구를 바탕으로 과학교과서에 사용된 과학사 자료를 체계적이고 효과적으로 분석할 수 있으며, 과학사 자료를 과학 수업에 도입할 때에도 활용할 수 있는 3차원 틀로 개발되었다. 개발된 분석틀은 수업맥락, 역할, 제시유형의 3차원으로 구성되어 있으며, 각 유형들은 다시 각각의 하위 영역들로 구성되는데 수업맥락은 흥미(I), 개념(C), 사회문화적(S), 인식론적(E)으로 나뉘고, 역할은 기본적(F), 보충적(C), 탐구적(I)으로 나뉘며, 제시유형은 에피소드/일화(E), 역사적 실험(H), 발견/고안(D), 선형적 발전(L)으로 나뉘며 각 유형에 대한 설명은 <표 4>와 다음과 같다.
이 분석틀은 과학의 본성 요소를 ‘과학자’, ‘과학지식’, ‘과학적 방법’, ‘과학-기술-사회의 관계’로 구분하고 있으며, 여기에 ‘과학적 방법’의 하위 요소로 ‘과학자의 수행 과정’을 추가하였으며 초등학교 과학교과서를 분석하기에 적합한 수준으로 하위 요소를 지나치게 세분화하지 않고 수정․보완하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 2009 개정 초등 과학교과서에 도입된 과학사 자료를 도출하여 과학사 자료를 3차원으로 도입 유형을 분석하고, 과학사 자료에 반영된 과학의 본성을 분석하기 위해서 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등학교 3～6학년 총 8종의 과학교과서를 연구대상으로 하였다. 2009 개정 과학 교과서는 초등학교 3～4학년군의 경우는 2014학년도부터 이미 적용되어 사용하고 있으며, 5～6학년군은 현재 2015학년도부터 적용되어 학교 현장에서 사용하고 있다.

성능/효과

둘째, 2009 개정 초등 과학교과서에 도입된 과학사의 내용을 3차원 조합 분석틀로 분석한 결과, 수업맥락 차원에는 흥미(I) 유형, 수업역할 차원에서는 보충형(C) 유형, 제시유형 차원에서는 발견/고안(D) 유형의 특정 유형에 편중하여 과학사를 도입하고 있음을 알 수 있다. 3차원 조합으로 과학사 자료의 도입 유형을 분석할 결과, 2009 개정 초등 과학교과서에서는 전체 48개 유형 가운데에서 13개 유형만 사용되고 있으며, 나머지 35개 유형은 어느 학년에서도 사용되지 않는 것으로 나타났다. C-C-D(개념-보충-발견/고안)유형이 제일 높은 빈도를 보였으며, C-C-L(개념-보충-선형적 발전)과 I-C-E(흥미-보충-에피소드/일화)유형이 두 번째로 높은 빈도를 보였다.
이상에서 살펴본 수업맥락, 역할, 제시유형의 3차원 조합에 따라 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료를 분석한 결과는 <표 12>와 같다. 3차원적으로 과학사 자료의 도입 유형을 분석할 결과, 2009 개정 초등 과학교과서에서는 전체 48개 유형 가운데에서 13개 유형만 사용되고 있으며, 나머지 35개 유형은 어느 학년에서도 사용되지 않는 것으로 나타났다. C-C-D(개념-보충-발견/고안) 유형의 빈도가 19.
7%로 그 빈도가 낮게 나타났다. 3～4학년군에서는 흥미(I) 유형의 빈고가 가장 높으나 인식론(E)적 유형은 교과서에 제시되지 않았으며, 5-6학년군에서도 흥미(I)와 개념(C) 유형의 빈도가 가장 높고 사회문화적(S)과 인식론적(E) 유형 순으로 그 빈도를 보였다. 전체적으로 볼 때 다른 유형에 비해 인식론적(E) 유형은 제일 빈도가 낮았으며, 3～4학년군에서는 제시되지 않고 5～6학년군에서만 제시되었다.
3차원 조합으로 과학사 자료의 도입 유형을 분석할 결과, 2009 개정 초등 과학교과서에서는 전체 48개 유형 가운데에서 13개 유형만 사용되고 있으며, 나머지 35개 유형은 어느 학년에서도 사용되지 않는 것으로 나타났다. C-C-D(개념-보충-발견/고안)유형이 제일 높은 빈도를 보였으며, C-C-L(개념-보충-선형적 발전)과 I-C-E(흥미-보충-에피소드/일화)유형이 두 번째로 높은 빈도를 보였다.
0%)에 동일하게 과학사 자료가 제시되었다. 각 하위 영역별로는 지구(43.3%), 에너지(34.6%), 물질(15.4%), 생명(7.7%) 순으로 과학사 자료의 빈도를 보여 지구 영역에서 가장 많고 생명 영역에서 가장 적게 제시되었다.
과학의 본성 요소가 ‘과학적 방법’과 ‘과학-기술-사회의 관계’ 두 요소에 가장 높은 빈도로 제시되었으며 ‘과학지식’ 요소는 가장 낮은 빈도로 나타났다.
과학의 본성에 대한 4가지 요소 중에서 ‘과학적 방법’ 요소와 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소가 각 38.5%로 가장 높은 빈도를 보였다.
두 내용 영역별로 과학의 본성을 분석해 본다면 빈도가 동일하지만 하위 영역별로 분석한 결과 지구 영역의 과학사에서 가장 빈도가 높았으며, 에너지 영역, 물질 영역, 생명 영역 순으로 빈도를 나타냈다. 또한 물질 영역, 에너지 영역, 생명 영역 등 3개 영역 모두 ‘과학지식’ 요소가 제시되어 있지 않아 앞으로 교과서에 반영될 필요가 있고, 지구 영역은 다른 요소에 비해 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소의 빈도가 높았다.
둘째, 2009 개정 초등 과학교과서에 도입된 과학사의 내용을 3차원 조합 분석틀로 분석한 결과, 수업맥락 차원에는 흥미(I) 유형, 수업역할 차원에서는 보충형(C) 유형, 제시유형 차원에서는 발견/고안(D) 유형의 특정 유형에 편중하여 과학사를 도입하고 있음을 알 수 있다. 3차원 조합으로 과학사 자료의 도입 유형을 분석할 결과, 2009 개정 초등 과학교과서에서는 전체 48개 유형 가운데에서 13개 유형만 사용되고 있으며, 나머지 35개 유형은 어느 학년에서도 사용되지 않는 것으로 나타났다.
또한 물질 영역, 에너지 영역, 생명 영역 등 3개 영역 모두 ‘과학지식’ 요소가 제시되어 있지 않아 앞으로 교과서에 반영될 필요가 있고, 지구 영역은 다른 요소에 비해 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소의 빈도가 높았다.
마지막으로 지구 영역은 과학-기술-사회의 관계(5개, 45.5%), 과학적 방법(3개, 27.3%), 과학지식(2개, 18.2%), 과학자(1개, 9.1%) 순으로 자료의 빈도를 보였는데 다른 요소에 비해 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소의 빈도가 높은 것으로 판단된다.
분석 결과 과학의 본성 가운데 초등학교 과학교과서의 과학사에는 총 26개의 과학의 본성 요소가 반영되어 있음을 확인하였다. 과학의 본성에 대한 4가지 요소 중에서 ‘과학적 방법’ 요소와 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소가 각 38.
본 연구에서는 2009 개정 교육과정의 초등 과학교과서의 과학사에 반영된 과학의 본성 요소를 수정된 과학의 본성 분석틀을 이용하여 학년군과 내용 영역별로 나누어 분석하였다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해 연구자 3인이 분석틀을 이용하여 동일한 과학교과서를 분석하였으며 0.96의 일치도를 보였다. 모호하거나 의견이 불일치한 부분은 연구자들의 충분한 논의를 거쳐 명확한 분석 기준과 그 합의점을 찾고자 노력하였다.
셋째, 2009 개정 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료에 과학의 본성이 어떻게 반영되어 있는지를 분석한 결과, 과학사 자료의 과학의 본성 요소가 고르게 분포되어 있지 않음을 알 수 있다. 과학의 본성 요소가 ‘과학적 방법’과 ‘과학-기술-사회의 관계’ 두 요소에 가장 높은 빈도로 제시되었으며 ‘과학지식’ 요소는 가장 낮은 빈도로 나타났다.
수업맥락에 따라 과학사 도입 유형을 분석한 결과, 초등 과학교과서 전체에 도입된 과학사의 빈도는 흥미(I) 유형이 42.3%로 가장 높게 나타났다. 다음으로 개념(C) 유형이 38.
다음으로 과학사 도입 유형을 수업 역할 측면에서 살펴보면 <표 10>과 같다. 수업역할에 따라 과학사 도입 유형을 빈도 분석한 결과, 보충형(C) 유형이 76.9%로 제일 높게 나타났다. 이는 앞서 살펴 본 <표 8>과 같이 과학사 자료의 제시형태가 교과서 본문에 기본형(F)이나 탐구형(I) 자료보다는 ‘과학이야기’와 같은 교과서 본문 이외의 보충형(C) 형태로 많이 제시되었다는 것을 알 수 있다.
3～4학년군에서는 흥미(I) 유형의 빈고가 가장 높으나 인식론(E)적 유형은 교과서에 제시되지 않았으며, 5-6학년군에서도 흥미(I)와 개념(C) 유형의 빈도가 가장 높고 사회문화적(S)과 인식론적(E) 유형 순으로 그 빈도를 보였다. 전체적으로 볼 때 다른 유형에 비해 인식론적(E) 유형은 제일 빈도가 낮았으며, 3～4학년군에서는 제시되지 않고 5～6학년군에서만 제시되었다. 이와 같은 결과는 초등 과학교과서는 학생들의 흥미를 유발하는데 중점을 두고 있는 반면에 인식론적 맥락이 다소 취약하여 과학의 본성 측면을 학습하는데 있어서 부족하다는 것을 의미하므로 앞으로 수업맥락 차원에서 인식론적(E) 유형의 과학사 자료의 개발과 도입이 필요하다고 하겠다.
4%)의 순으로 과학사 자료의 학년별 도입 빈도를 보였으며, 과학사 자료는 6학년에 가장 많고 5학년에 가장 적게 제시되었다. 전체적으로 학년이 높아지고 상위 학년군으로 갈수록 과학사 자료의 도입 빈도가 증가하는 양상을 보이지만, 예외적으로 5학년(15.4%)의 경우에는 4학년(30.8%)에 비해 상대적으로 낮은 빈도를 보였다.
전체적인 과학사 자료의 수를 감안해 볼 때, ‘생명과 지구’ 영역 내에서도 지구 영역(11개)에 비해 생명 영역(2개)의 자료의 수가 상대적으로 부족하다.
다음으로 제시유형에 따른 과학사 도입 유형을 분석한 결과는 <표 11>과 같다. 제시유형에 따라 과학사 도입 유형을 빈도 분석한 결과, 발견/고안(D) 유형이 38.4%로 제일 높게 나타났다. 그 다음으로 선형적 발전(L), 역사적 실험(H), 에피소드/일화(E) 순으로 자료의 빈도를 보였다.
첫째, 2009 개정 전체 초등 과학교과서의 학년군 및 내용 영역별 과학사 자료의 빈도와 제시형태를 살펴본 결과, 2009 개정 초등 과학교과서 전체에는 총 26개의 과학사 자료가 도입되었고 교과서에 주로 ‘과학이야기’ 형태로 과학사 자료가 제시되어 있었으며, 초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료는 학년군 및 내용 영역별로 분포가 고르지 않다는 것을 알 수 있다.
학년군 및 내용 영역에 따른 과학사 자료의 빈도를 비교해보면 3～4학년군에서는 ‘물질과 에너지’ 영역(30.8%)이 ‘생명과 지구’ 영역(15.4%)보다 2배 높은 빈도를 보였으며, 하위 영역별로는 에너지(6개), 지구(3개), 물질(2개), 생명(1개) 영역 순으로 자료의 빈도를 보였다.
2%로 제일 높게 나타났다. 학년별로 분석 결과에 따르면 3학년에서는 C-C-L 유형, 4학년에서는 I-F-D 유형과 C-C-D 유형이 제일 많았으며, 5학년에서는 I-C-D유형, 6학년에서는 C-C-D 유형과 C-C-H 유형이 가장 높은 빈도를 보였다. 2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용을 3차원 조합에서 볼 때 특정 유형에 편중하여 도입하고 있어 다양한 조합의 과학사 자료를 도입하지 못하고 있었다.

후속연구

본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 초등 과학교과서에 도입된 과학사의 내용과 이에 반영된 과학의 본성을 분석하였으며, 결론적으로 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양하기 위해서는 개정 초등 과학교과서에서의 학년군과 내용 영역을 고려하여 다양한 유형의 과학사 자료를 도입해야 하고, 과학의 본성 요소를 적절히 반영하도록 교과서 도입에 있어 보다 다차원적인 접근이 이루어져야 할 것이다. 과학사의 내용도 어떤 방식으로 제시되는가에 따라 그 효과가 다르게 나타날 수 있으므로(강유미, 신영준, 2011), 과학사 자료를 실제 수업에 적용하였을 때 교사와 학생들이 어떤 과학사 도입 유형을 선호하는지, 또한 유형의 과학사 자료가 과학의 본성 학습에 효과적인지에 대한 추가적인 연구 시도가 이루어질 필요가 있다.
또한 물질 영역, 에너지 영역, 생명 영역 등 3개 영역 모두 ‘과학지식’ 요소가 제시되어 있지 않아 앞으로 교과서에 반영될 필요가 있고, 지구 영역은 다른 요소에 비해 ‘과학-기술-사회의 관계’ 요소의 빈도가 높았다. 과학의 본성 요소에 대한 다각적인 접근과 이해를 바탕으로 학생들이 과학적 소양을 함양할 수 있도록 과학사 자료에 다양한 과학의 본성 요소를 고르게 반영해야 하며 이를 적용한 교과서의 개발이 시급히 이루어져야 할 것이다.
학년별로 3～4학년에는 역사적 실험(H) 유형이 제시되지 않았으며, 5학년에서는 에피소드/일화(E) 유형과 선형적 발전(L)유형의 자료가 제시되지 않아 자료의 분포가 고르지 못하고 학년별로 제시유형이 특정 유형에 편중된 모습을 볼 수 있다. 따라서 초등학생들의 발달 단계와 흥미를 고려하여 에피소드/일화(E) 유형 자료를 보다 확충할 필요가 있는데 특히 5학년에 적합한 에피소드 자료가 없으므로 이를 보충하고, 3～4학년군에도 저학년의 발달과정을 고려하여 이에 적합한 역사적 실험(H) 유형의 자료를 개발하고 도입할 필요가 있겠다.
본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 초등 과학교과서에 도입된 과학사의 내용과 이에 반영된 과학의 본성을 분석하였으며, 결론적으로 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양하기 위해서는 개정 초등 과학교과서에서의 학년군과 내용 영역을 고려하여 다양한 유형의 과학사 자료를 도입해야 하고, 과학의 본성 요소를 적절히 반영하도록 교과서 도입에 있어 보다 다차원적인 접근이 이루어져야 할 것이다. 과학사의 내용도 어떤 방식으로 제시되는가에 따라 그 효과가 다르게 나타날 수 있으므로(강유미, 신영준, 2011), 과학사 자료를 실제 수업에 적용하였을 때 교사와 학생들이 어떤 과학사 도입 유형을 선호하는지, 또한 유형의 과학사 자료가 과학의 본성 학습에 효과적인지에 대한 추가적인 연구 시도가 이루어질 필요가 있다.
앞으로 과학교과서에 과학사 자료를 도입할 때는 보다 다양한 3차원 조합으로 과학사 자료를 도입하도록 노력해야 하겠다. 구체적으로 수업맥락 차원에서는 흥미(I) 유형뿐만이 아니라 과학의 본성을 고르게 학습하는 측면에서 인식론적(E) 유형의 과학사 자료의 개발이 필요하며, 수업 역할 차원에서는 기본형(F)과 탐구형(I) 형태로의 다양한 시도가 필요하고, 제시유형 차원에서는 학년의 발달과정을 고려하여 에피소드/일화(E) 유형의 확충과 3～4학년군에의 역사적 실험(H) 유형의 자료를 제시할 필요가 있다.
앞으로 차기 과학교과서를 개발할 때 새로 도입된 학년군과 내용 영역별 균형을 고려하여 과학사 자료를 도입하여야 하겠다. 초등학교에서는 학년과 학년군이 높아짐에 따라 점진적으로 과학사 자료의 빈도를 늘리고, 특정 내용 영역에 편중되지 않도록 과학사 자료를 도입해야 한다고 볼 때, 앞으로 5학년의 과학사 자료를 확충하고 초등 ‘생명 영역’에서의 과학사 자료의 개발과 교과서 내용 도입을 할 필요가 있다.
전체적으로 볼 때 다른 유형에 비해 인식론적(E) 유형은 제일 빈도가 낮았으며, 3～4학년군에서는 제시되지 않고 5～6학년군에서만 제시되었다. 이와 같은 결과는 초등 과학교과서는 학생들의 흥미를 유발하는데 중점을 두고 있는 반면에 인식론적 맥락이 다소 취약하여 과학의 본성 측면을 학습하는데 있어서 부족하다는 것을 의미하므로 앞으로 수업맥락 차원에서 인식론적(E) 유형의 과학사 자료의 개발과 도입이 필요하다고 하겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학적 소양이란?	2009 개정 과학과 교육과정에서도 이러한 시대적 흐름에 부응하여 과학 개념 중심의 교육에서 벗어나 융합적 시각에서 민주화된 과학기술 시대를 살아가는 모든 사람에게 반드시 요구되는��과학적 소양��에 목표를 두고, 소수의 전문적인 과학자나 기술자를 양성하는 것이 아닌 다수의 미래 일반시민이 갖추어야 할 자질을 지향하며 미래 과학기술 사회가 요구하는 높은 수준의 창의성과 인성을 고루 갖춘 합리적 융합인재를 양성하는 것을 목표로 하고 있다(교육과학기술부, 2009). ‘과학적 소양’이란 학생들이 과학지식과 기술이 형성되고 발전하는 과정을 이해하고, 현실에서 직면하는 문제를 정확하게 파악하고 합리적으로 해결할 수 있도록 교육하는 것을 강조하고 있으며 모든 사회 구성원들이 갖춰야 할 필수적인 이해와 사고방식을 의미한다 (AAAS, 1989). 이 속에는 초․중등학교 과학교육을 통해서 달성하고자 하는 목표가 소수의 전문적인 과학자나 기술자가 아닌 다수의 과학적 소양을 지닌 일반시민을 기르는 ‘모든 이를 위한 과학 (Science for all)’을 지향하고 있음을 말한다.
	과거 전통적인 과학수업은 무엇에 치중해 왔는가?	과거 전통적인 과학수업은 과학적 개념의 탐구과정보다는 결과 중심의 과학 개념의 전수에만 치중해 왔다. 하지만 최근 현대사회의 폭발적인 지식과 과학의 발달은 이러한 과학 개념 전수 위주의 과학 교육이 한계에 부딪히게 되었으며, 빠르게 변화하는 현대사회와 과학 기술 기반의 미래사회에 능동적으로 대처하기 위해 현재 우리 사회가 당면한 문제를 해결하며 삶을 개선하기 위한 방법을 제시하는 방법 습득으로의 과학교육의 변화가 불가피하게 되었다.
	초등학생들의 발달 단계와 흥미를 고려하여 에피소드/일화 유형 자료를 보다 확충할 필요가 있는가?	4%로 제일 높게 나타났다. 그 다음으로 선형적 발전(L), 역사적 실험(H), 에피소드/일화(E) 순으로 자료의 빈도를 보였다. 학년군별 비교에서도 발견/고안(D) 유형의 자료는 빈도가 제일 높았으며, 역사적 실험(H) 유형의 자료는 3～4학년 군에서는 제시되지 않고 5～6학년군에만 제시되었다. 학년별로 3～4학년에는 역사적 실험(H) 유형이 제시되지 않았으며, 5학년에서는 에피소드/일화(E) 유형과 선형적 발전(L)유형의 자료가 제시되지 않아 자료의 분포가 고르지 못하고 학년별로 제시유형이 특정 유형에 편중된 모습을 볼 수 있다. 따라서 초등학생들의 발달 단계와 흥미를 고려하여 에피소드/일화(E) 유형 자료를 보다 확충할 필요가 있는데 특히 5학년에 적합한 에피소드 자료가 없으므로 이를 보충하고, 3～4학년군에도 저학년의 발달과정을 고려하여 이에 적합한 역사적 실험(H) 유형의 자료를 개발하고 도입할 필요가 있겠다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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