과학관 현장학습을 통한 중학생들의 과학적 소양 및 인식 변화

Abstract

This study purported to examine the effects of field experiences and science museums in developing middle school students' attitude on science literacy and understanding of STS. The study consists of three parts: firstly, to examine the content of field experiences in the science textbooks developed by the 7th Curriculum; secondly, to examine STS related content in the education program and exhibitions of science museums and centers both nationally and internationally, third, to examine the effect of field trips to science museums and centers to increase students' level of awareness about STS interactions and science museum field trips. In study Ⅰ, the results indicated that 43 field trips were suggested by 78 science textbooks. In the elementary science textbooks, the places for visits mostly included nature sites in the vicinity of school rather than visiting science facilities in the local area. In the middle school science textbooks, the suggested field trips were overlapped among many textbooks which they were published by different companies. This indicates that they hardly deal with field trips. The suggested field trips did not include clear objectives for the activities, and the recommended internet sites were not rather irrelevant to the content or the topic of the field trips. This characteristics became more vivid in the case of highschool students' science textbooks. This indicates that the field trips suggested in the textbooks lack variety and practicality due to insufficient guidance and information. Study Ⅱ examined the efforts of both national and international science museums and centers to educate the public on science, technology, social issues and ethical issues on the recent developments by analyzing the exhibits and their STS-related content. The results indicated that each science centers communicated with the public on most recent science technology and relevant social and ethical issues by various channels. However, science museums in our country introduced the new science technology concepts at the rudimentary level or were used as attractions to gather people's attention, which can easily elicit distorted thoughts and misunderstanding of the concept. In addition, the characteristics of the exhibits in Korea include descriptive panels, displaying fixed exhibits of models and samples. Science centers in Korea should upgrade by analyzing the program contents and methods of centers in other countries in order to develop our own education program with focus of STS themes of Korea. In study Ⅲ, the study examined if 7 months of science field trips would effect on students' level of awareness about STS interactions and science museum field trips. The results indicated that field trips to science centers brought positive increase in the level of awareness about STS interactions, and specially it increased the awareness of the effects of science and technology on society and social construction of scientific knowledge and technology. Students displayed preference for science museums and centers which dealt themes and topics of their interest, and also after field trips, they responded by stating that science museums and centers functioned as provider of information. Students showed high interest in science museums and centers, willingness to participate in the field trips, level of awareness on the efficacy of science museums. Many students responded that science center field trips provided them a chance to explore future science and its application to everyday life, developmental histories, science-related news, social issues, and what science is for. In addition, field trip experiences bring positive effect in expanding students' interest range in every day life and science related issues of their own interest area.;현장학습은 학생들로 하여금 과학과 실제 세계가 서로 연결되어 있음을 인식하게 하는 계기가 되며, 직접 눈으로 보고, 손으로 만져 보고, 귀로 듣고, 코로 냄새를 맡아보면서 과학 현상을 이해하는 데 도움을 주는 효과적인 교수-학습 방법이다. 또한 여러 현장학습 장소 중 과학관이나 과학 센터는 방문객들로 하여금 과학과 기술의 다양한 측면을 포괄적으로 볼 수 있게 하고, 과학이 우리의 생활과 깊은 관련을 맺고 있다는 사실을 보여줌으로써 과학적 소양을 함양시키는데 큰 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 제 7차 교육과정에 의해 저술된 과학 교과서에 소개된 현장학습을 조사·분석함으로써 교과서에 과학관련 현장학습이 소개된 방법 및 빈도를 알아보았으며(연구 Ⅰ), 국내외 주요 과학관에서 방문객들의 과학적 소양을 증진시키기 위해 전시물과 교육프로그램에서 STS 관련 내용을 얼마나 포함하고 있는지 조사하였다(연구 Ⅱ). 또한 서울의 한 중학교 학생들을 대상으로 과학관 현장학습을 실시한 후 과학관에서의 학습이 중학생들에게 미치는 영향을 알아보았다(연구 Ⅲ). 연구 Ⅰ의 결과에 의하면 총 78권의 초중등 과학 교과서에 43건의 현장학습이 소개되어 있었다. 초등학교 과학 교과서의 경우에는 소개된 현장학습 활동은 지역사회의 기관 방문 활동보다 학교 내 혹은 학교에서 가까운 자연환경을 방문하는 활동이 주를 이루었다. 중·고등학교 교과서에는 각 출판사별로 중복되는 현장학습 소개가 많아 교사와 학생들에게 다양한 현장학습이 소개되지 못하고 있음을 알 수 있었다. 소개된 현장학습 활동은 교수-학습 목표 및 활동 내용이 구체적으로 명시되어 있지 않거나 교수-학습 내용과 관련성있게 제시되지 못하며, 참고자료로 제시된 인터넷 사이트의 주소는 현장학습 활동과 밀접한 관련이 없는 경우도 많았다. 이를 통해 우리나라 과학 교과서에서는 소개된 현장학습이 다양하지 못하며, 교사나 학생이 새로운 활동을 시도해 볼 수 있는 안내가 충분히 이루어지지 않아 현장학습이 교수학습 과정에 적절하게 이용되기 어려움을 알 수 있다. 연구 Ⅱ는 국내외 과학관의 전시물과 교육프로그램에 포함된 STS 관련 내용을 분석하여 시민들에게 과학과 기술, 사회의 관계 및 최신 과학 기술의 윤리적 문제들을 교육시키기 위해 어떠한 노력을 하고 있는지 살펴보았다. 연구 결과, 각 과학관들은 최신 과학기술을 소개하고, 과학과 기술, 사회와의 관계 및 과학기술과 관련된 윤리적 측면에 대한 문제를 다양한 방법을 통하여 대중들에게 소개하고 있다. 그러나 우리나라 과학관의 경우 최신 과학 기술에 대하여 개념적인 설명이나 관람객의 흥미를 끌 만한 단편적인 사건과 현상의 소개, 과학 기술의 발전으로 인한 긍정적인 측면을 보여주는 경우가 대부분이어서 관람객들로 하여금 과학 기술에 대한 왜곡된 이미지를 갖게 할 수 있다는 문제점을 지니고 있다. 또한 교육 방법에 있어서도 우리나라의 과학관들은 모형, 실물, 패널과 같은 설명 위주의 고정 전시물이 주를 이루고 있다. 우리나라의 과학관들은 외국 과학관들이 대중의 과학적 소양을 증진시키기 위해 실시하는 다양한 과학관 교육 내용과 방법을 조사·연구함으로써 우리나라 상황에 적절한 STS 관련 소재를 발굴하고 이를 과학관을 통해 교육하기 위한 다양한 방법을 개발할 필요가 있다. 연구 Ⅲ에서는 7개월에 걸친 5회의 과학관 현장학습이 중학생들에게 미치는 영향을 알아보았다. 과학관 현장학습을 통해 중학생들의 과학-기술-사회의 관계에 대한 인식이 향상하였으며, 과학관을 정보 제공의 매체로 인식하게 되었다. 많은 학생들이 과학관 현장학습을 통해 미래 과학의 발전, 실생활에 과학의 적용, 과학 기술의 역사적 발달 과정, 과학관련 뉴스나 사회문제, 과학이란 무엇인가 등에 대해 생각하는 계기가 되었다고 응답하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해 과학관에서의 경험은 일상생활 및 과학 관련 이슈들과 연관되면서 학생들의 관심 영역을 확장시켜주는데 긍정적인 영향을 미침을 알 수 있다. 본 연구를 통해 과학과 교육과정과 연계할 수 있는 적절한 현장학습 장소의 발굴 및 학생용 활동지 등의 개발 및 보급이 필요하며, 정규 교육과정 내에서 현장학습을 실시할 수 있는 적절한 방안의 모색이 요구됨을 제안한다. 또한 우리나라의 과학관들은 관람객들의 과학적 소양을 함양시키기 위한 다양한 전시물과 교육 프로그램 마련이 시급하며 과학관의 교육적 역할을 극대화시키기 위해 과학관 내에 과학교육 전문가의 배치가 요구된다. 과학관 내의 안내 도우미 배치를 통해 관람객들을 위한 교육서비스가 극대화될 수 있도록 노력해야 할 것이다. 아직까지 우리나라의 과학관들은 양적·질적 측면에서 미흡한 수준이며, 기존 과학관의 홍보가 적극적으로 이루어지지 않고 있음에도 불구하고 우리나라의 과학관 현장학습이 학생들에게 긍정적으로 인식되고 있으며 과학적 소양과 인지적·정의적 측면에서 긍정적인 영향을 끼쳤음을 알 수 있었다. 이는 우리나라의 과학기술을 발전시키고 과학적 소양을 함양시키는데 기여를 할 수 있는 수준높은 과학관 시설의 확충 및 적극적인 홍보, 정규·비정규 교육에서 과학관의 적극적인 활용이 절실히 필요함을 시사하고 있었다.