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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 고등학교 융합형 ‘과학’의 ‘생명의 진화’와 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역에서 STS 교육 내용을 얼마나 포함하고 있는지를 분석하여 현재의 교육과정의 목표와 잘 부합되어 있는지를 알아보고자 하였다.
가설 설정
- 둘째, 차기 교육과정에서는 STS 내용을 한 쪽으로 치우치지 않게 골고루 포함할 수 있도록 해야할 것이다. 과학의 응용을 통한 기술과 사회 개발도 중요하지만, 과학과 관련된 직업을 꾸준히 소개 하여 학생들의 진로 탐색에 있어서 과학 관련 직업을 스스로 고려해 볼 수 있는 기회를 제공하는 것 또한 과학발전을 위해 필요하다.
제안 방법
- 각 교과서에서 포함된 STS 주제는 Piel(1981)의 연구에 의해 제시한 STS 8가지 주제 영역을 사용하여 각 교과서의 소주제를 중심으로 분석하였다(표 3). STS 주제 영역을 분석할 때에는 소주제의 개수를 기준으로 하였고, 소주제가 의미하는 내용에 해당하는 주제에 따라 분석하였다.
- 과학 교과서 ‘생명의 진화’와 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역에서 SATIS가 제시한 9가지의 활동 영역의 포함 정도를 비교 분석하였다.
- 다음으로, 과학 교과서의 전체적인 STS 내용의 포함 정도를 분석하고, 그 결과를 구하기 위해 각 교과서의 전체 줄 수와 STS 내용에 해당하는 줄 수를 비교하여 백분율로 나타내었다. STS 내용 영역 포함 정도를 개수로 나타낸 분석과 마찬가지로 줄 수를 통한 분석 또한, 과학 교과서에서의 과학·기술·사회의 상호작용을 이해한다는 목표 부합 정도가 어느 정도인지 파악이 가능하다.
- 이는 전체적인 STS 내용 포함 정도보다 ‘STS 교육과정의 필수 구성 요소’의 준거별 내용이 각 교과서마다 얼마나 비중을 차지하고 있는지를 더욱 상세히 비교할 수 있다. 두 번째로 줄 수를 분석하였다. 타 논문에서의 선행연구에서는 STS 내용 포함 정도를 교과서 면을 정형화하여 분석 기준으로 삼았으나, 각 교과서마다 전체 줄 수가 다르므로 좀 더 구체적인 분석 결과를 위해 본 연구에서는 분석 기준을 줄로 선정하였다.
- 본 연구에서는 STS 내용 영역 포함 정도를 두가지 기준을 선정하여 각각 분석하였다. 첫 번째로 ‘STS 교육과정의 필수 구성 요소’에 해당하는 각각의 요소의 포함 개수를 분석하였다.
- 첫 번째로 ‘STS 교육과정의 필수 구성 요소’에 해당하는 각각의 요소의 포함 개수를 분석하였다.
- 두 번째로 줄 수를 분석하였다. 타 논문에서의 선행연구에서는 STS 내용 포함 정도를 교과서 면을 정형화하여 분석 기준으로 삼았으나, 각 교과서마다 전체 줄 수가 다르므로 좀 더 구체적인 분석 결과를 위해 본 연구에서는 분석 기준을 줄로 선정하였다. 이러한 방법은 각각의 교과서가 얼마나 STS 내용을 포함하고 있는지를 양적으로 비교할 때에 정확한 수치를 얻을 수 있다.
대상 데이터
- 2009 개정 교육과정 융합형 '과학‘ 교과서에서의 STS 활동 영역을 분석하기 위해 영국 과학교육협회에서 개발한 STS 프로그램인 SATIS(Science and Technology in Society)에서 제시하고 있는 활동 영역을 사용하였다.
- 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 의해서 편찬된 고등학교 융합형 '과학' 교과서 7종 중 ‘생명의 진화’와 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역에 해당하는 부분을 분석하였다.
- 그리고 ‘기술발달의 영향’ 주제로는 B 교과서와 E 교과서를 제외한 5종의 교과서에서 총 18개의 주제로 삼았음을 알 수 있었다. 즉, 7종의 교과서에서의 STS 주제와 관련된 소주제는 총 48개였다. 비록, 생명과학과 관련한 ‘생명의 진화’와‘인류의 건강과 과학기술’ 영역이고, 이 영역과 ‘우주개발과 국방’이라는 주제를 결부시키기는 어려움이 있었을 것이다.
이론/모형
- 각 교과서 단원에서의 STS 내용 포함 정도는 Yager(1984, 1989)가 제시한 ‘STS 교육과정의 필수 구성 요소’에 해당하는 내용을 기준으로 삼았다(표 4).
- 각 교과서에서 포함된 STS 주제는 Piel(1981)의 연구에 의해 제시한 STS 8가지 주제 영역을 사용하여 각 교과서의 소주제를 중심으로 분석하였다(표 3). STS 주제 영역을 분석할 때에는 소주제의 개수를 기준으로 하였고, 소주제가 의미하는 내용에 해당하는 주제에 따라 분석하였다.
- 고등학교 과학 교과서(‘생명의 진화’와 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역)의 STS 주제 포함 정도를 분석하기 위해 Piel(1981)의 연구에 의해 정의된 STS 주제를 사용하여 분류하였다.
성능/효과
- ‘생명의 진화’와 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역에 해당하는 전체 줄 수는 각 면에 해당하는 줄 수를 모두 합하였다.
- A 교과서부터 G 교과서까지의 전체 줄 수는 차이가 있었는데, 이는 학생들이 학습하게 될 교과서의 양적차이로 이어진다. 7종 교과서의 전체 줄 수 평균은 3,402줄로, 그 중 가장 많은 과학 내용이 담겨있는 책은 전체 줄 수가 4,208줄인 D 교과서 였다. 반대로, G 교과서는 2,910줄로 가장 적은 과학 내용을 담고 있었는데, D 교과서와 G 교과서의 전체 줄 수의 차이는 1,298 줄로 큰 차이를 보이고 있다.
- 7종의 고등학교 융합형 ‘과학’ 교과서 생명과학 영역에 포함된 STS 내용은 평균 20.75%로, 출판사 별 최소 12.35%에서부터 많게는 26.90%를 포함하고 있었다.
- 71회 다루고 있음을 알 수 있었다. 7종의 교과서를 종합하여 살펴보면, 총 STS 활동 영역에 해당하는 횟수는 235회로 나타났으며, 7종 교과서가 평균 33.57회를 포함하고 있음을 알 수 있다.
- STS 내용에 해당하는 8개의 내용 준거를 모두 활용한 교과서는 B 교과서와 D 교과서이고, 그 중 352 정경하・손연아・김동렬 D 교과서는 그 내용의 개수도 타 교과서에 비해서 많음을 알 수 있다. STS 내용의 총 개수의 합계를 교과서 별로 각각 살펴보면 최소 42개에서부터 최대 64개까지 22개 정도의 개수 차이를 보였으며, 이는 교과서 7종의 평균이 52.4개로, 백분율로 보았을 때 약 41.98%에 해당하기 때문에 최소의 STS 내용 개수에서 최대의 개수 차이가 크다는 것을 알 수 있었다.
- 33%의 STS 주제를 사용하여 단원을 나타내었다. 가장 높은 비율부터 낮은 비율까지 차례로 교과서 순서를 나타내자면, E 교과서(58.33%), F 교과서(45.16%), A 교과서(39.13%), D 교과서(30.00%), C 교과서 (23.53%), G 교과서(20.00%), B 교과서(16.67%)이 었고, 가장 많은 주제가 포함된 E 교과서와 적게 포함된 B 교과서의 비율 차이는 41.66%로 많은 차이가 있음을 알 수 있었다.
- 과학 교과서의 STS 내용 포함 정도를 분석한 결과, 최소 12.35%에서 최대 26.90%까지 다양한 포함 정도를 나타내었다.
- 이러한 내용으로 볼 때, 고등학교 ‘과학’ 교과서는 평균 20%정도의 STS 내용을 포함하고 있어야 함을 알 수 있다. 교과서 별 STS 내용 포함의 평균 정도는 20.75%였고, 7개의 교과서 중, 5개의 교과서가 20%가 넘는 것으로 분석되었다. 이는 Bybee(1987)나 NSTA(1990)의 기준에 양적인 측면에서 부합한다고 볼 수 있으나, B 교과서와 E 교과서의 경우에는 기준에 못 미치는 각각 18.
- 교과서 중 STS 내용이 포함된 영역은 주제, 탐구, 조사, 읽을거리 외의 다른 여러 활동 영역뿐만 아니라, 본문에서도 어느 정도 포함을 하고 있었는데, 그 중에서도 ‘생명의 진화’ 영역보다는 ‘인류의 건강과 과학기술’ 영역이 그 포함 정도가 높았다.
- 이러한 방법은 각각의 교과서가 얼마나 STS 내용을 포함하고 있는지를 양적으로 비교할 때에 정확한 수치를 얻을 수 있다. 교과서의 글자 크기와는 상관없이 줄 수를 계산하였고, 전체줄 수와 STS 내용의 줄 수의 비율을 백분율로 나타내었다. 전체 줄 수 분석에서는 교과서의 대단원명, 단원서문, 단원 마무리(단원 정리, 문제, 글쓰기 등)는 제외하였으며, 그림과 표는 분석에 포함시켰고, 그림에 대한 줄 수 계산은 그림이 차지하고 있는 면적을 줄 수로 변환하였다.
- 교과서마다 양적으로 어느 정도의 차이가 나는 것을 알 수 있었는데, 고등학교에서 20~25% 정도의 STS 내용이 포함되어야 한다는 NSTA의 기준치에 못미치는 과학 교과서는 2종이었다. 기준치를 도달하지 못한 교과서도 있었지만, 선행 연구와는 달리 과학 교과서 본문의 내용에서는 STS 내용 포함 정도는 늘어났으며, 각 과학 교과서 전체의 양과 STS 내용의 양이 비례하지 않음을 알 수 있었다.
- 둘째, STS 활동 영역에서는 ‘구조화된 토론’, ‘자료 해석’, ‘조사 연구’ 영역에서 많은 활동 횟수를 보이고 있었다.
- 또한 STS 내용 준거 별로 보았을 때, ‘과학의 응용성’에 해당하는 내용이 67.57%로 최대 내용을 구성하고 있었지만, ‘과학과 관련된 직업에 대한 인식’은 1.63%로 그 비율의 차이가 매우 크게 나타났다.
- 셋째, 각 영역별 STS 내용 포함률을 분석한 결과, ‘과학의 응용성’에 해당하는 내용이 67.57%로 최대 내용을 구성하고 있었지만, ‘과학과 관련된 직업에 대한 인식’은 1.63%로 그 비율은 차이가 매우 크게 나타났다.
- ‘연구 고안’의 경우 B, D 교과서에서 각각 1회씩을 다루었으며, F 교과서에서는 3회를 다루었다. 이로써 총 5회, 평균 0.71회 다루고 있음을 알 수 있었다. 7종의 교과서를 종합하여 살펴보면, 총 STS 활동 영역에 해당하는 횟수는 235회로 나타났으며, 7종 교과서가 평균 33.
- 35%로 가장 적었다. 이를 통해, 전체 줄 수의 많고 적음과는 상관없이, STS 내용 포함 정도는 다르다는 것을 알 수 있다.
- 이와 같이 본 연구에서의 STS 교육 내용 분석은 분석의 타당성과 신뢰성을 높이기 위하여, 과학교육전문가 2인과 교육대학원 과학교육 전공자 1인이 분석 기준에 따라 각자 분석한 후, 교차 비교하여 100% 일치를 보이는 항목을 분리해 내고, 이외에 것에 대해서는 2차의 걸쳐 재분석과 논의를 반복하여 100% 일치된 의견을 보이는 것에 대해 최종 결과로 정리하였다.
- 첫째, 2007 개정 교육과정과는 다르게 2009 개정 교육과정에서는 초등학교 및 중학교에서 다루지 않은 새로운 개념과 심화된 내용을 교과서에서 다룰 수 있도록 하고 있다. 새롭고 심화된 학습 내용으로 인해, 학생들이 과학에 대한 호기심과 흥미를 잃을 가능성이 있다.
- 첫째, 7종의 교과서를 STS 주제 영역을 기준으로 분석한 결과, 적게는 16.67%를, 많게는 58.33%를 포함하고 있어 교과서 별로 크게 차이가 나타났고, 주제 영역 별 STS 내용은 ‘기술발달의 영향’이 가장 많았으며, 그 다음으로는 ‘인구’, ‘에너지’와 ‘인간 공학’, ‘과학의 사회화’, ‘천연자원의 이용’ 순서로 나타났다.
후속연구
- 학생들은 STS와 관련된 내용으로 사회에서 나타나는 여러 가지 문제에 대한 실상을 파악하게 되는데, 다양한 종류의 문제에 대한 인식뿐만 아니라 그 문제에 대한 자신의 의사를 결정하는 법을 교과서의 여러 가지 활동을 통해 익히며, 어떤 방법으로 해결할지를 선택하게 된다. 그리고 학생 개개인뿐만 아니라, 학우들과의 협동 작업을 통한 문제해결을 통해 협동심을 기르고 좀 더 나은 문제 해결 방법을 찾는 것도 용이할 것이다. 이로 인해, 2009 개정 교육과정에서 중시하는 학생들의 문제 해결 능력과 의사 결정 능력의 함양에 도움이 될 것으로 보인다.
- 우리나라의 현행 교육 실정에 맞춰서 분석할 수 있는 기준을 마련해야 할 것이고, 우리나라에서 마련된 기준을 활용하여 STS 연구 및 분석, 그리고 과학교육에서 STS 교육과 관련된 부교재 편찬 등이 활발히 이루어져야 할 것이다. 또한 NSTA에 의한 기준치에 부합하는지를 살펴볼지라도, 고등학교 교과서는 20~25% 정도의 STS 내용을 포함하고 있어야 하기 때문에 STS 내용 포함 정도를 점차 확대하여 교과서를 편찬하여야 할 것이다.
- 교과서에서 제시한 인터넷 웹 주소를 통한 정보는 그 정확성과 신뢰성이 확실히 확보되어야 할 것이며, 학생들에게 어떠한 방법으로 이용가능한지 설명이 반드시 되어야 한다. 또한, 교과서를 통해 웹 주소를 단순히 학생들에게 제시하는 것도 좋지만, 수업시간의 어느 정도를 할애하여 함께 인터넷 정보를 확인하고 이용해 보는 방법도 STS 교육과 관련한 수업 방법 중, 하나의 방법으로 사용될 수 있을 것으로 보인다.
- 셋째, 아직까지 우리나라에서는 STS 내용이 어느 정도 포함되어야 한다는 연구가 행해지지 않고 있다. 우리나라의 현행 교육 실정에 맞춰서 분석할 수 있는 기준을 마련해야 할 것이고, 우리나라에서 마련된 기준을 활용하여 STS 연구 및 분석, 그리고 과학교육에서 STS 교육과 관련된 부교재 편찬 등이 활발히 이루어져야 할 것이다. 또한 NSTA에 의한 기준치에 부합하는지를 살펴볼지라도, 고등학교 교과서는 20~25% 정도의 STS 내용을 포함하고 있어야 하기 때문에 STS 내용 포함 정도를 점차 확대하여 교과서를 편찬하여야 할 것이다.
- 하지만 2009 개정 교육과정이 추구하는 융합 과학에서의 효과적인 교수-학습 방법을 위해서는 STS 활동 영역에 해당하는 ‘구조화된 토론’, ‘역할 놀이’, ‘현장 활동’, ‘문제 해결 활동’ 등과 관련한 내용을 더 추가하여 학생활동으로서 활성화 되어야 할 것이다.
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