중학교 과학 교과와 수학 교과의 연관성에 관한 연구

Abstract

과학 교과와 수학 교과는 내용면에서 깊은 관련을 가지고 있으며, 학생들의 과학 학습이 보다 효과적으로 달성되기 위해서는 과학 교과의 학습 시에 수학 내용을 적절히 연관지어 사용할 줄 아는 것이 중요한 관건이다. 그러나 두 교과는 서로 깊은 관련이 있음에도 불구하고 상당한 부분 교육 과정상 내용과 지도 순서가 합리적이지 못하고, 이로 인해 일선 학교 현장의 과학 교사들은 과학을 가르치는데 있어서 어려움을 겪게 된다. 따라서 본 연구에서는 과학 교과와 수학 교과의 교과서 내용을 연관지어 비교 분석해봄으로써 두 교과간의 연관성을 알아보고, 과학 교사들이 과학 수업 시 수학적 방법을 적용할 때 구체적으로 어떠한 어려움을 느끼는지에 관해 알아봄으로써 과학 학습의 효과를 증진시킬 수 있는 계기를 마련해보고자 한다. 본 연구에서는 제 6차 중학교 교육과정을 중심으로 과학 교과와 수학 교과의 내용의 연관성을 분석해보고, 과학 교사들이 인식하고 있는 두 교과간의 연관성 정도와 구체적인 관련 영역들을 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 과학 교과와 수학 교과는 내용면에서 밀접한 관계에 있으나 많은 부분 과학 학습에 필요한 수학 내용이 과학보다 나중에 배우게 되어 있다. 2. 특히 수학적 방법을 많이 필요로 하는 과학 단원으로는 '물질의 특성과 분리' 단원, '힘과 운동' 단원, '물질의 구성' 단원, '전기와 자기' 단원, '일과 에너지' 단원, '지구와 우주' 단원 등이 있다. 3. 대다수의 과학 교사들은 과학 교과와 수학 교과간에 연관성이 많다고 느끼고 있으며 그로 인해 수업에 어려움을 느낀 적이 있다고 응답했다. 4. 과학 교사들이 수학적 방법을 과학 수업에 적용시킬 때 가장 어려움을 느낀 영역으로는 올레산 분자의 크기 측정, 힘과 물체의 속력 변화, 역학적 에너지 보존의 법칙, 밀도와 농도 구하기, 위치에너지와 운동에너지의 순서로 나타났다.;The science and mathematics are deeply interrelated with each other. To teach science effectively to students, it is crucial that science education should go along with mathematics. However, content and order of the two classes are not logical in terms of curriculum. Many science teachers who actually teach students at school have difficulties in teaching science. Therefore two steps need to be taken in order to increase the effectiveness of science education. First, the content of science and mathematics textbooks should be carefully compared and analyzed each other. Secondly, we should figure out what kind of problems science teachers encounter when they apply mathematical method to science education. The study analyzes the relationship between science and mathematics in terms of the contents. It also analyzes the relationship and specifically related areas between two classes that science teachers are aware of. Results of this study are as follows: 1. Most of the content of mathematics which are essential for the science are not taught along with the science although these two classes are deeply interrelated each other. 2. The science class chapters that need great amount of mathematical contents ai-e "Characteristic and Separation of Material," ''Force and Motion," "Consisting of Material," and "Earth and Universe." 3. Most of the science teachers agree upon the relationship between science and mathematics. They also respond that they experienced hard time in managing there classes because of the interrelationship of the two classes. 4. When science teachers apply mathematical method to science education, the order of difficulties are measured in the size of Oleic Acid particle, speed change of Force and Body, Conservation of Total Energy. solving Density/Consistency, and Potential/Kinetic energy.