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문제 정의
- 그러므로 이 연구에서는 탐구과정이 강조된 킬링 곡선 관련 기후변화교육 프로그램을 개발해 초등학생에게 적용해 봄으로써 그들의 기후소양에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.
- 인터뷰 내용의 의도는 1번 문항을 통해서 학생들이 연구자가 의도한 학습 목표를 어느 정도 이해하고 있는지를 확인해 보고자 하였다. 그리고 2번 문항을 통해서는 지구의 평균기온 1℃ 상승의 의미를 스스로 탐구해 가는데 있어 교사의 발문이 어느 정도 도움을 주었는지를 확인해 보고자 하였다. 학생들의 인터뷰 평균 시간은 10분 내외였다.
- 통제집단의 경우는 실험집단과 비교했을 때 [활동 1]에서 차이가 있다. 이 연구는 기후변화교육 관련 프로그램의 유무에 따른 기후소양의 정도를 확인해 보는 것이 아닌 프로그램을 진행하는 과정 중학생들의 실질적인 이해를 돕는 탐구과정이 포함된 프로그램이 학생들의 기후소양에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는 것이 목적이다. 그러므로 실험집단에서 하는 활동 대부분은 통제집단에서도 동일하게 실시하되, [활동 1]의 내용에 차이를 둔 것이다.
- 이 연구는 초등학생의 기후소양 함양을 위해 탐구과정이 강조된 킬링 곡선 활동 중심의 프로그램을 개발하여 적용해 보고 그 효과를 확인해 본 논문으로, 학생들이 최근 100년간의 기온 상승의 폭이 얼마나 심각한 현상인지 제대로 이해하지 못하고 단순히 지식으로만 받아들이고 있는 현상의 교수·학습방법의 대안으로 제시하였다.
제안 방법
- 그리고 6학년 학생은 6-1학기 4단원 ‘여러 가지 기체’ 단원의 ‘지구 온난화와 이산화탄소’ 과학 이야기 시간을 포함하여 단원 재구성을 통해 4시간을 증배하여 지도하였다.
- 6). 그리고 앞으로 기후변화가 어떻게 일어날지 예상하여 그래프를 그려보도록 하였다.
- 다섯째, 행동으로의 변화를 강화하기 위해 포스트잇에 실천적인 내용을 적도록 하는 활동을 하였다. 이 실천다짐 활동에서는 이론적으로 알고 있는 인지적인 내용을 적는 것이 아닌 실제 학교 및 가정생활에서 자신이 실천할 수 있는 내용 한 가지만 적도록 하였다.
- 또한 1901년~2013년까지의 기온 변화를 표시하되 나머지 연도는 예상하거나 찾아보도록 변화시켜 9세~성인까지 활용할 수 있도록 바꾸었다. 두 프로그램 모두 핵심 내용은 킬링 곡선으로 학생들이 직접 연도별 기온 변화를 일으킨 사건을 찾아 해당 온도를 그래프에 나타내고 100년 내외의 기후 변화의 폭을 스스로 찾아 그 의미를 어느 정도 이해하고 있는지에 강조점을 두었다.
- 둘째, 연구에서 개발하여 적용한 수업을 참관한 교사 5명을 대상으로 수업에 대한 전반적인 생각을 알아보고, 이 중 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 수업의 장·단점을 수업·관점표를 통해 확인하였다.
- 둘째, 최고 기온과 최저 기온을 찾아서 그 차이 값을 계산해 보도록 하였다. 제시된 그래프에서는 최고 기온이 14.
- 수업 관점표에서는 배움중심 수업 설계, 배움중심 수업 과정, 배움중심 수업 확인의 3가지 영역 총 19개의 수업관점으로 되어 있는데, 이 중 연구의 목적에 맞게 12개를 선택해 활용하였다. 또한 서술형 의견을 물어볼 수 있는 내용을 추가함으로써 총 13개의 수업관점표로 수정하였다(Table 6).
- 먼저 학생들에게 기후변화와 관련된 생각을 이끌어내기 위해 집단 마인드맵을 실시하였다. 교사는 학생들에게 기후변화와 관련해서 떠오른 단어나 내용을 말하도록 한 후, 대략적인 마인드맵의 틀을 갖추어 나타내었다.
- 첫째, 관찰을 통한 자료 해석 및 질문 생성 활동이다. 모둠에서 완성된 그래프를 관찰하여 찾을 수 있는 내용을 모두 적어 보도록 하였다. 그리고 그 중에서 가장 궁금한 내용을 질문으로 바꾸도록 하였는데, 학생들이 기록한 자료 해석 및 질문 내용은 다음과 같다(Table 1).
- 셋째, 기온 상승의 의미를 잘 이해하지 못하는 대부분의 학생을 위해 추가 자료를 제시함으로써(Fig. 8) 모둠별로 완성한 100년간의 기온변화 그래프와 비교하도록 하였다. 이 때 관찰, 측정, 추리, 자료 해석 및 예상하기가 반영된 탐구과정 활동이 이루어질 수 있도록 교사는 다음과 같이 관련 질문을 하였다(Table 2).
- 둘째, 연구에서 개발하여 적용한 수업을 참관한 교사 5명을 대상으로 수업에 대한 전반적인 생각을 알아보고, 이 중 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 수업의 장·단점을 수업·관점표를 통해 확인하였다. 셋째, 수업을 받은 학생들에게 설문을 통해 수업에 대한 만족도를 확인하고, 서술형 의견을 자세히 기술한 21명의 학생 중 자발적으로 인터뷰에 응한 12명에 대해 전사 작업을 거친 후, 중요 내용 위주로 기술하였다. 이러한 자료 처리를 통해 초등학생의 기후소양 변화를 양적으로 확인함과 동시에 교사와 학생의 관점에서 이 수업에 대해 생각하고 있는 바를 확인함으로써 연구 결과의 신뢰성 확보에 많은 노력을 기울였다.
- 이 연구에서는 2013년도에 경기도교육청 교육과정 정책과 홈페이지에 탑재한 ‘중등 배움중심수업 관점표’를 연구 목적에 맞게 바꾸어 수정한 후, 참관 교사들에게 제공하였다. 수업 관점표에서는 배움중심 수업 설계, 배움중심 수업 과정, 배움중심 수업 확인의 3가지 영역 총 19개의 수업관점으로 되어 있는데, 이 중 연구의 목적에 맞게 12개를 선택해 활용하였다. 또한 서술형 의견을 물어볼 수 있는 내용을 추가함으로써 총 13개의 수업관점표로 수정하였다(Table 6).
- 프로그램 초안을 개발하여 (재)국제기후환경센터에서 환경부 방과후기후환경교실로 선정하여 운영하는 곳 중 G광역시에 소재한 G초등학교 6학년 학생 10명을 대상으로 기후변화강사단 1인의 보조교사와 함께 1차 사전 수업을 진행하였다. 수업 후 SNS를 통해 기후변화교육교사연구회 회원 10여명과 프로그램에 대한 현장전문가의 의견을 수렴하여 1차 수정 및 보완을 하였다. 기후변화교육교사연구회는 G광역시 (재)국제기후환경센터의 지원으로 6년 간 꾸준히 연구를 하고 있으며, 전국 1인 1톤 온실가스 줄이기 실천대회 최우수상, G광역시 교사부문 환경교육 대상, 기후교육 분야 대상, 선생님이 들려주는 기후변화이야기(스토리텔링 교재), 빛고을초록사랑(창의적 체험활동 교재) 등의 실적을 거둔 전국에서 유일한 초등교사 중심의 기후변화교육 연구회이다.
- 수정된 프로그램은 I초등학교 5학년 20명 학생을 대상으로 2차 공개수업을 진행하였다. 이 때 환경교육 전문가 1인, 기후변화교육 교사연구회 회원 2명, (재)국제기후환경센터 교육 담당자 2인이 함께 참석하였으며, 수업 이후에는 심도 있는 수업 협의회를 실시하였고, 2차 수정 및 보완을 통해 최종 프로그램을 개발하였다. 최종 프로그램은 M초등학교 ‘기후변화특공대’ 동아리 학생과 6학년 학생을 대상으로 수업을 적용하였고, 기후소양 검사지를 활용해 사전 및 사후 검사를 실시하여 그 결과를 분석하였다.
- 이 연구에 사용된 프로그램 중 일부는 한국기후 환경네트워크 기후변화교육센터에서 일반인을 대상으로 개발한 ‘오르락내리락’ 프로그램과 유사한 ‘지구 기온 오르락내리락 연대기 사전’이라는 교구를 활용하였다.
- 이 연구에서는 2013년도에 경기도교육청 교육과정 정책과 홈페이지에 탑재한 ‘중등 배움중심수업 관점표’를 연구 목적에 맞게 바꾸어 수정한 후, 참관 교사들에게 제공하였다.
- 이 연구에서는 크게 3가지 방법으로 자료를 처리하였다. 첫째, 실험집단과 통제집단의 기후소양에 대한 전체적인 값과 각 영역별 값에 대한 사전, 사후 검사 결과 값을 통계처리프로그램 SPSS 21.
- 인터뷰 시작 전에 12명의 학생들에게 지구의 평균기온 1℃ 상승에 대한 수업 전과 후의 이해 정도를 5점 척도에서 선택하고, 그 이유를 자유롭게 응답하도록 하였다. 학생 인터뷰 문항은 크게 2개로, 1번 문항은 “지구의 평균기온이 1℃ 상승하는 것이 얼마나 심각한지 이해하였습니까?”이고, 2번 문항은 “킬링 곡선을 직접 그려보면서 선생님이 여러 가지 질문을 하였는데 이것들이 그래프의 진짜 의미를 해석하는데 도움이 되었습니까?”였다.
- 최종 프로그램은 M초등학교 ‘기후변화특공대’ 동아리 학생과 6학년 학생을 대상으로 수업을 적용하였고, 기후소양 검사지를 활용해 사전 및 사후 검사를 실시하여 그 결과를 분석하였다.
- 통제집단에서 [활동 1]은 ‘킬링 곡선 보여주기 → 킬링 곡선 해석하기(가로 및 세로축 변인, 그래프의 추세) → 지구 기온 그래프와 비교 및 해석하기 → 킬링 곡선에서 최고 기온과 최저 기온 차이 값 설명하기’로 탐구과정보다는 강의식 위주로 진행하였다.
대상 데이터
- 이 연구회 소속 교사들은 논문 발표, 프로그램 개발 등의 전문성을 갖추고 꾸준히 노력하고 있어서 연구자가 개발한 프로그램을 이곳의 교사로부터 조언을 받는 것은 매우 중요한 과정이라고 생각했다. 수정된 프로그램은 I초등학교 5학년 20명 학생을 대상으로 2차 공개수업을 진행하였다. 이 때 환경교육 전문가 1인, 기후변화교육 교사연구회 회원 2명, (재)국제기후환경센터 교육 담당자 2인이 함께 참석하였으며, 수업 이후에는 심도 있는 수업 협의회를 실시하였고, 2차 수정 및 보완을 통해 최종 프로그램을 개발하였다.
- 실험집단은 동아리반 19명과 6학년 학생을 포함하여 총 46명, 통제집단은 6학년 학생 43명이 참여하였다. 동아리반은 5~6학년 학생 중 각 반별 1~2명씩 고루 자발적으로 참여한 학생으로 구성되었다.
- 이 연구는 2016년 3월부터 7월까지 진행되었다. 프로그램 초안을 개발하여 (재)국제기후환경센터에서 환경부 방과후기후환경교실로 선정하여 운영하는 곳 중 G광역시에 소재한 G초등학교 6학년 학생 10명을 대상으로 기후변화강사단 1인의 보조교사와 함께 1차 사전 수업을 진행하였다.
- 이 연구는 2016년 3월부터 7월까지 진행되었다. 프로그램 초안을 개발하여 (재)국제기후환경센터에서 환경부 방과후기후환경교실로 선정하여 운영하는 곳 중 G광역시에 소재한 G초등학교 6학년 학생 10명을 대상으로 기후변화강사단 1인의 보조교사와 함께 1차 사전 수업을 진행하였다. 수업 후 SNS를 통해 기후변화교육교사연구회 회원 10여명과 프로그램에 대한 현장전문가의 의견을 수렴하여 1차 수정 및 보완을 하였다.
데이터처리
- 이 연구에서는 크게 3가지 방법으로 자료를 처리하였다. 첫째, 실험집단과 통제집단의 기후소양에 대한 전체적인 값과 각 영역별 값에 대한 사전, 사후 검사 결과 값을 통계처리프로그램 SPSS 21.0을 사용하여 분석 및 해석함으로써 학생들의 변화를 확인하였다. 둘째, 연구에서 개발하여 적용한 수업을 참관한 교사 5명을 대상으로 수업에 대한 전반적인 생각을 알아보고, 이 중 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 수업의 장·단점을 수업·관점표를 통해 확인하였다.
이론/모형
- 이 연구에 사용된 검사 도구는 박혜경(2013)이 개발하여 초등학생과 중학생에게 적용한 기후소양 검사지이다. 기후소양 검사 도구는 인지적 영역 6문항, 정의적 영역 8문항, 실천적 영역 7문항으로 Cronbach α 신뢰도는 0.
성능/효과
- 기상청(2016)에서는 IPCC 제5차 보고서를 토대로 대표농도경로(Represntative Concentration Pathway; RCP) 시나리오를 소개하였다. RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5의 4가지별 시나리오에 따라 2100년까지 기온과 해수면의 상승 정도를 예상하였는데, 이로써 이산화 탄소의 농도가 지구의 기온 상승에 미치는 효과가 큼을 확인할 수 있다. 그래서 연구자는 초등학생 5~6학년 251명을 대상으로 ‘지구의 기온이 1℃ 상승하는 것이 지구에 큰 영향을 미친다고 생각하십니까?’라는 질문을 해 보았는데 그 결과, ‘매우 그렇다’ 25명(9.
- 둘째, 이 연구에서 개발한 기후소양 함양 프로그램을 적용한 실험집단의 기후소양 검사 결과, 전체적으로 학생들의 기후소양을 향상시키는데 도움을 줄 수 있음을 확인하였다. 구체적으로는 인지적 영역, 정의적 영역의 비판적 사고력, 실천적 영역의 기후변화대응과 기후변화태도에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었는데, 이는 학생들의 기후소양을 향상시킬 가능성을 갖고 있음을 의미한다. 따라서 이 연구에서 제시한 3가지 활동(킬링 곡선 이해하기, 세계의 이상기후 사례 표식지 활동하기, 나의 다짐)을 수업에 잘 적용한다면 학생들의 기후소양 향상에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.
- 넷째, 위의 활동이 끝난 후 학생들에게 ‘세계의 이상 기후 사례 표식지’ 활동을 제시하였다(Fig. 9).
- 둘째, 이 연구에서 개발한 기후소양 함양 프로그램을 적용한 실험집단의 기후소양 검사 결과, 전체적으로 학생들의 기후소양을 향상시키는데 도움을 줄 수 있음을 확인하였다. 구체적으로는 인지적 영역, 정의적 영역의 비판적 사고력, 실천적 영역의 기후변화대응과 기후변화태도에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었는데, 이는 학생들의 기후소양을 향상시킬 가능성을 갖고 있음을 의미한다.
- 또한 두 집단의 기후소양 사전검사 결과, 인지적, 정의적(비판적 사고력, 의사결정능력, 문제해결기능), 실천적(기후변화 대응, 기후변화 태도) 영역 모두 통계적으로 차이가 없어서(p>.05) 동질집단임을 확인하였다(Table 4, Table 5).
- 셋째, 수업에 참관한 교사들은 새롭게 개발한 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 활동 중심의 기후변화 관련 수업이 지구의 평균기온 1℃ 상승이라는 과학적 의미를 학생들이 정확하게 이해할 수 있는 효과적인 방법이라는 점에서 긍정적인 평가를 하였다. 또한 다양한 탐구중심의 활동 수업으로 킬링 곡선의 의미에 대한 이해도를 높임으로써 실천적인 행동으로의 내면화까지 이어질 수 있는 계기가 되었다고 평가하였다.
- 연구 결과, 전체적으로는 실험집단이 통제집단보다 통계적으로 기후소양이 향상된 것으로 나타났다(t=6.982, p=.000). 특히 인지적 영역(t=6.
- 위의 결과, 정의적 영역의 비판적 사고력(t=3.306, p=.001)과 실천적 영역의 기후변화 대응(t=3.817, p=.000) 및 기후변화 태도(t=2.287, p=.025)의 하위 요소는 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p<.05).
- 위의 결과, 학생들이 수업 전과 후를 생각하여 점수를 비교한 것이 평균 2.08점 이상 향상된 것으로 나왔는데, 이는 1℃ 상승의 의미를 수업 전에 비해 좀 더 정확히 이해했음을 보여주는 결과라고 생각한다. 이는 인터뷰 내용을 통해서도 확인할 수 있었는데, 전반적으로 학생들은 킬링 곡선 활동을 통해 1℃ 상승의 의미를 과거 기온변화와의 비교를 통해 그 심각성을 이해하고 공감할 수 있게 되었으며, 특히 교사의 탐구과정별 발문은 기후변화에 관한 비판적 사고력 향상과 자기주도적 학습을 위한 정의적인 영역에 많은 영향을 주었음을 확인할 수 있었다.
- 위의 내용을 정리해 볼 때, 이 연구에서 개발한 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 활동 중심의 기후변화 관련 수업은 참관한 교사의 관점에서 바라보았을 때에도 매우 긍정적임을 확인할 수 있었다. 특히 기존의 주입식 혹은 강의식으로 남발되던 지구의 평균 기온 1℃ 상승의 의미를 탐구과정을 통해 학생들이 스스로 발견해 정리했다는 부분에서 만족도가 높은 평가를 받았다.
- 08점 이상 향상된 것으로 나왔는데, 이는 1℃ 상승의 의미를 수업 전에 비해 좀 더 정확히 이해했음을 보여주는 결과라고 생각한다. 이는 인터뷰 내용을 통해서도 확인할 수 있었는데, 전반적으로 학생들은 킬링 곡선 활동을 통해 1℃ 상승의 의미를 과거 기온변화와의 비교를 통해 그 심각성을 이해하고 공감할 수 있게 되었으며, 특히 교사의 탐구과정별 발문은 기후변화에 관한 비판적 사고력 향상과 자기주도적 학습을 위한 정의적인 영역에 많은 영향을 주었음을 확인할 수 있었다.
- 물론 인터뷰에 응한 학생들 역시 수업 전에 비해 1℃ 상승이 갖는 의미를 이해하는데 많은 도움이 되었으며, 특히 교사의 탐구과정별 발문으로 인해 스스로 사고를 할 수 있는 계기가 되었다고 응답하였다. 이러한 모든 응답 내용을 종합적으로 정리해 볼 때, 1℃ 상승의 의미를 정확히 알도록 하는 탐구과정이 강조된 킬링 곡선 활동 중심의 수업은 학생들의 기후소양 향상에 도움이 될수 있는 밑거름이 되었음을 알 수 있었다.
- 첫째, 이 연구에서 개발한 탐구과정이 강조된 킬링 곡선 활동 프로그램은 기후소양을 함양시키기 위한 기후변화교육 프로그램으로서의 가치가 있음을 확인하였다. 기존의 기후변화교육 프로그램이 강의식 위주이거나 혹은 기후변화와 관련된 자극적인 내용 위주의 전달을 통한 강요적인 행동 변화를 요구했다면, 이 연구에서 개발한 프로그램은 기온 상승의 의미를 이해하기 위한 탐구과정을 반영시킴으로써 과학적인 시각에서 냉정하게 바라보고 이에 대해 비판적 사고력을 갖고 대처할 수 있는 내재적 동기를 강조하였다.
- 위의 내용을 정리해 볼 때, 이 연구에서 개발한 탐구과정을 강조한 킬링 곡선 활동 중심의 기후변화 관련 수업은 참관한 교사의 관점에서 바라보았을 때에도 매우 긍정적임을 확인할 수 있었다. 특히 기존의 주입식 혹은 강의식으로 남발되던 지구의 평균 기온 1℃ 상승의 의미를 탐구과정을 통해 학생들이 스스로 발견해 정리했다는 부분에서 만족도가 높은 평가를 받았다. 응답 속에는 교사들의 수업에 대한 고민도 일부 포함되어 있었다.
- 특히 인지적 영역(t=6.97, p=.000)과 실천적 영역(t=5.723, p=.000)에서 통계적으로 유의미하게 향상되었음을 확인하였다(p<.01).
후속연구
- 기후변화교육에 관심을 갖고 학생들에게 관련 내용을 지도하던 교사들도 대부분 정적이거나 강의식 위주 혹은 감정에의 호소 등의 방법으로 진행하다보니 수업에 대한 고민이 일부 있었다. 그러나 이 연구에서 개발한 프로그램과 진행 방법을 활용한다면 완벽하진 않겠지만, 기후변화에 대한 학생들의 자발적인 참여와 깊이 있는 이해를 돕는데 많은 도움이 될 것으로 참관한 교사들은 기대하였다.
- 이는 우리나라의 국가 교육과정이 기후변화와 관련된 현상이나 지식을 총체적으로 이해할 수 있도록 구성되어 있지 않다 보니 체계적인 기후변화 교육이 실시되지 못하고 단편적인 지식 습득으로 그치는 한계 때문으로 생각해 볼 수도 있다(권난경, 2015; 김찬국과 최돈형, 2010; 이영준 외, 2014). 그러므로 킬링 곡선을 직접 그려보고, 과거의 기후변동과의 차이점을 찾아 미래의 기온 상승을 예상해 보는 등의 탐구과정을 반영시킨 기후변화교육 프로그램의 개발과 적용은 초등학생의 기후변화에 대한 이해를 돕는 출발점이 될 것으로 생각한다.
- 구체적으로는 인지적 영역, 정의적 영역의 비판적 사고력, 실천적 영역의 기후변화대응과 기후변화태도에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었는데, 이는 학생들의 기후소양을 향상시킬 가능성을 갖고 있음을 의미한다. 따라서 이 연구에서 제시한 3가지 활동(킬링 곡선 이해하기, 세계의 이상기후 사례 표식지 활동하기, 나의 다짐)을 수업에 잘 적용한다면 학생들의 기후소양 향상에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.
- 그러다보니 이 검사지에서 요구하는 의사결정능력과 문제해결기능에는 다소 소홀함이 있었을 것으로 생각한다. 따라서 차후프로그램을 개발할 때는 기후소양이라는 전체적인 안목을 갖고 골고루 세부 요소들이 반영될 수 있도록 해야 할 것이다.
- 첫째, 이 연구에서는 기후소양 함양을 위한 프로그램으로 킬링 곡선을 강조한 프로그램 개발에 초점을 두다 보니 기후소양 검사지 결과에서 보듯이 정의적 영역 중 2개의 하위 요소에서는 통계적으로 유의미한 결과 값이 나타나지 못하였다. 따라서 기후소양 함양을 위한 프로그램을 개발할 때에는 검사지에서 제시된 다양한 영역이 고루 함양될 수 있도록 프로그램 구성에 각별한 주의가 요구된다.
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