2007·2009 개정 교육과정에 따른 중·고등학교 교과서 내 ‘자극과 반응’ 단원의 수직적 연계성 분석

Abstract

본 연구는 ‘자극과 반응’ 단원을 중심으로 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서와 2009 개정 교육과정에 따른 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서의 수직적 연계성을 분석하였다. 수직적 연계성은 학교급 간의 교육내용을 연결하는 데 중요한 역할을 하며, 교육과정 개발의 여러 단계에서 강조되는 부분이다. 과학 과목에서 연계성이 없을 경우 흥미를 잃고 호기심이 저하되어 후속 학습에 차질이 생긴다는 연구가 많다. 특히, 우리나라 중·고등학교 과학의 생물 영역에서 자극과 반응과 같은 생리학 주제들은 학생들이 개념을 이해하는데 어려움이 있고, 단원의 연계성이 <격차>가 큰 단원으로 연구된 바가 있다. 2007 개정 교육과정 이후에 자극과 반응 단원의 세부 내용이 어떤 수직적 연계성을 가지는지에 대한 연구는 아직 보고되지 않았기 때문에 본 연구를 진행하게 되었다. 본 연구를 수행하기 위하여 현재 중·고등학교에서 사용되고 있는 중학교 과학 교과서 3종과 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서 3종을 선정하였다. 중학교와 고등학교 교과서에서 자극과 반응의 소단원 별로 각각의 개념도를 작성하여 내용 체계를 분석한 후, 천광호(2012)의 연계성 준거 모형 분석 기준을 이용하여 내용의 수직적 연계성을 분석하였다. 중학교 과학과 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서에서 ‘자극과 반응’ 단원을 감각기관, 뉴런의 자극 전달, 신경계, 근 수축 운동, 호르몬, 항상성의 6개 상위 주제로 나눈 후, 이것을 다시 20개의 하위 주제로 나누어 연계성을 분석하였다. 연계성을 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 감각기관은 중학교 과학에서만 다루고 생명과학Ⅰ에서는 다루지 않기 때문에 눈, 귀, 코, 혀, 피부의 구조와 기능의 5가지 하위 주제 모두 <축소>로 나타났다. 둘째, 근 수축 운동은 골격근의 구조와 근 수축 기작 내용 모두 생명과학Ⅰ에서만 다루고 중학교 과학에서는 전혀 다루고 있지 않아 2가지 하위 주제 모두 <격차>로 나타났다. 셋째, 뉴런의 자극 전달, 신경계, 호르몬, 항상성은 중학교 과학과 생명과학Ⅰ에서 모두 다루고 있었지만 하위 주제에 따라 <발전>, <격차>, <반복>, <축소>의 연계성이 다르게 나타났다. <발전>의 연계성을 보인 6개의 하위 주제는 뉴런의 구조, 자극의 전달 과정, 중추 신경계와 말초 신경계의 구성과 기능, 호르몬의 종류와 기능, 항상성 조절의 원리, 혈당량 조절이 있었고, <격차>의 연계성을 보인 4개의 하위 주제는 뉴런에서의 흥분 전달, 시냅스에서의 흥분 전달, 체온 조절과 삼투압 조절이 있었다. 약물의 영향은 <반복>의 연계성을 성호르몬에 의한 2차 성징은 <축소>의 연계성을 나타냈다. 본 연구는 연계성이 부족한 부분을 찾아 앞으로의 교과서 개편에 대한 참고자료를 제공하고자 하였으며, 연구의 결과를 바탕으로 다음과 같은 제언을 할 수 있다. 첫째, 생명과학Ⅰ에서 골격근의 구조와 근 활주 설에 대한 모든 개념을 처음으로 제시하고 있어 단원 전체가 격차의 연계성을 나타내므로, 중학교 과학에서 골격근의 구조에 관한 내용을 간략하게 제시할 필요가 있다. 둘째, 중학교 과학에서 다루고 있는 감각기관의 경우, 생명과학Ⅰ으로 연계되지 못하고 내용이 삭제되었다. 이 부분을 생명과학Ⅰ의 탐구활동이나 읽기자료와 같은 형태로 제시하여 학습한 내용이 단절되는 것을 막을 필요가 있다.;The purpose of this study was to analyze the Vertical Articulation, connectivity and continuity between foundation and advanced-level courses in terms of organizing curriculum, about “stimulus and response” between middle school science textbooks in the revised curriculum of 2007 and high school life science Ⅰ textbooks in the revised curriculum of 2009. There needs to be a great connection and continuity between the curriculum of middle school and the curriculum of high school. Especially, it is known for middle and high school students to have difficulty understanding physiological concepts such as stimulus and response; if these biological concepts are not reinforced to students in both middle and high school, students easily lose their interest and it can interrupt students’ further acquisition. This study has been conducted because the Vertical Articulation of stimulus and response in middle school science textbooks in the revised curriculum of 2007 and high school life science Ⅰ textbooks in the revised curriculum of 2009 has not been reported yet while there has been a great amount of research into whether there is a significant gap about stimulus and response between the previous middle and high school curriculum. In order to perform this study, six textbooks, three different kinds of middle school science and high school life science Ⅰ textbooks, were selected. First, conceptual diagrams were created to divide the concept of stimulus and response into subsections for each textbook. In detail, 'Stimulus and response' in Middle school science and high school life science Ⅰ textbooks was divided into six sections such as sense organ, signaling in neurons, the nervous system, muscle contraction, hormones, and homeostasis. The subsections were divided into 20 sub-topics. Second, I analyzed the Vertical Articulation between conceptual diagrams based on a model analysis standard on connectivity proposed by Cheongwangho(2012), which was revised and complimented properly to fit this study. The results of connectivity analysis are labeled as <development>, <gap>, <repeat>, and <reduction> and summarized as below. First, sensory organs are taught in the middle school science textbook. All the five sub-topics such as the structure and functions of eye, ear, nose, tongue, and skin structure were turned out to be <reduction>. Second, the structure of skeletal muscle contraction and the mechanism of muscle contraction are not included in middle school textbooks but introduced only in high school life science Ⅰ. Therefore, all two sub-topics were determined to have <gap>. Third, signaling in neurons, nervous system, hormones, and homeostasis are taught in middle school science and life science Ⅰ, but according to sub-topics <Development>, <gap>, <repeat>, <reduction> of connectivity was different. Based on the above result, the next developer of text book and curriculum should be aware of this problem and reflect an improvement for the next revision of text book and curriculum.