2009 개정 중학교 1학년 과학 교과서에 반영된 과학의 본성 분석

Abstract

The purpose of the study is to analyze how the four themes of nature of science are reflected in the balance and explicitness of the various nature of science in the first grade of middle school science textbook developed under the 2009 revised curriculum. For the study, the four kinds of science textbooks were selected among 9 textbooks. The units of textbooks were divided into introduction, text, inquiry activities, reading materials and evaluation items. The total number of analysis units is 5,560, including 481 introduction, 1,600 text, 978 inquiry activities, 639 reading materials, and 1,862 evaluation items. The nature of science reflected in the textbooks was analyzed by four themes of nature of science, by publisher, by unit, and by scientific field, using the nature of science framework developed by Lee Young-hee(2013). The results and conclusions are as follows. First, in all four textbooks, ThemeⅠ accounted for 54.3%, while ThemeⅢ and ThemeⅣ were 8.8% and 9.8%, respectively. In addition, the sub-items of the four themes of nature of science were focused on specific items. As a result of analyzing by analysis area, most of the analysis units belonging to ThemeⅠ and ThemeⅢ appeared in the evaluation items and ThemeⅡ was appeared mainly in inquiry activities. ThemeⅣ appeared mainly in both text and reading materials. As a result of analysis by publisher, the distributions of the four themes of nature of science were similar regardless of the publisher. As a result of the analysis by unit, the introduction section '1.What is Science?' included ThemeⅣ as the highest rate, and the remaining units showed similar distribution patterns of the four themes of nature of science. In the analysis of the four scientific fields, the overall distribution was alike. The results show that the textbooks do not deal well with the various sub-items as well as the four themes of nature of science. It suggests that there are many opportunities for students to acquire the knowledge of science itself, but there is a lack of opportunities to learn the nature of scientific thinking and relationship between science, technology and society. In addition, through the results that the each themes of nature of science were mainly dealt with in the specific area, it can be seen that there is a difference in the nature of science that can be learned depending on which area of ​​the textbook is taught. Since the nature of science has a variety of characteristics, it may lead to limited awareness of science if only some items are emphasized. Therefore, it is necessary to develop contents related to the nature of science which is insufficient and to include them in various areas. In addition, since all units except the first unit appear to be concentrating on the scientific concept regardless of the publisher, It is necessary to provide specific criteria for the nature of science in the curriculum and to include the various nature of science in the textbooks considering the characteristics of the unit. Second, as a result of analyzing the explicitness of the nature of science reflected in the whole textbook, there was a difference in the explicitness scores among the sub-items. As a result of the analysis by unit, the explicitness score of the first unit was the highest at 56 points, and the scores of the remaining six units were similar. As a result of analyzing by publisher, all four textbooks showed low explicitness. The results of this study show that there is a difference in explicitness according to the sub-items on the nature of science. This suggests that it is necessary to present explicit expressions with various examples in textbooks in the future. In addition, the results show that the explicitness of the nature of science is low regardless of the publisher and that the explicitness scores of the remaining units are lower than those of the introduction unit. This suggests that there is a limit to understanding the nature of science properly because it must be understood and inferred by oneself. Since the nature of science can be understood more effectively when it is explicitly addressed than when it is implicitly treated, it is necessary to deal directly with the nature of science in the curriculum. And in textbooks, it is necessary to present explicit expressions of the nature of science in connection with the example of contents. The purpose of this study is to provide the implications for the development of textbooks and the nature of science education by analyzing the extent of the four themes of the nature of science and explicitness of the nature of science in the first grade of middle school science textbook developed under the 2009 revised curriculum.;본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따라 편찬된 중학교 과학1 교과서에서 4가지 범주의 과학의 본성을 얼마나 균형 있게 포함하고 있으며, 다양한 과학의 본성 항목에 관한 명시성이 어떠한지 분석하고자 하였다. 이를 위해 2009 개정 중학교 과학1 교과서 9종 중 4종을 분석 대상으로 선정하였다. 교과서의 단원은 단원 도입, 본문, 탐구 활동, 읽을거리, 평가 문항으로 구분하였다. 전체 분석 단위는 총 5,560개이며 이 중 단원 도입 481개, 본문 1,600개, 탐구 활동 978개, 읽을거리 639개, 평가 문항 1,862개이다. 그 후 이영희(2013)가 개발한 과학의 본성 틀을 사용하여 교과서에 반영된 과학의 본성을 4가지 과학의 본성 범주 별, 출판사 별, 단원 별, 과학 분야 별로 분석하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 교과서 4종 전체에서는 범주Ⅰ이 54.3%를 차지하고 있었으며, 범주Ⅲ과 범주Ⅳ는 각각 8.8%와 9.8%의 비율로 나타났다. 또한, 4가지 과학의 본성 범주 별 로 특정 하위 항목이 편중되어 나타났다. 분석 영역 별 분석 결과, 범주Ⅰ과 범주Ⅲ에 속하는 분석 단위는 평가문항, 범주Ⅱ는 탐구 활동, 범주Ⅳ는 본문과 읽을거리에서 높은 비율로 나타났다. 출판사 별 분석 결과, 출판사에 관계없이 4가지 과학의 본성 범주의 분포는 비슷한 것으로 나타났다. 단원 별 분석 결과, 도입 단원인 '1.과학이란?' 단원은 범주Ⅳ를 가장 높은 비율로 포함하고 있었으며, 나머지 단원에서는 4가지 과학의 본성 범주의 분포 양상이 비슷하였다. 4가지 과학 분야 별 분석에서도 전체적인 분포가 비슷한 것으로 나타났다. 교과서에서 4가지 과학의 본성 범주뿐만 아니라 다양한 하위 항목을 균형 있게 다루지 못하고 있다는 본 연구의 결과는 학생들이 과학적 지식 외에 과학자들의 사고 특성이나 과학과 기술 및 사회의 관계를 학습할 수 있는 기회가 부족함을 시사한다. 또한, 각각의 범주가 특정 분석 영역에서 다루어지는 것을 통해 학생들이 어떤 분석 영역을 학습하느냐에 따라 학습할 수 있는 과학의 본성에 차이가 있음을 알 수 있다. 과학의 본성은 다양한 성격을 가지기 때문에 일부 내용만이 강조될 경우 과학에 관한 제한된 인식을 가지게 될 수 있다. 따라서 향후 교과서 지필시 부족한 과학의 본성 항목과 관련된 내용을 개발해 다양한 영역에 포함시킬 필요가 있겠다. 또한 출판사에 관계없이 1단원을 제외한 모든 단원이 개념 전달에 치중하고 있는 것으로 나타나므로 앞으로 교육과정에서 과학의 본성 항목에 관한 구체적 기준을 제시하고 교과서에서는 단원의 특성을 고려하여 다양한 과학의 본성을 포함시킬 필요가 있다고 판단된다. 둘째, 교과서 전체에 반영된 과학의 본성에 관한 명시성을 분석한 결과 하위 항목 별로 명시성 점수에 차이가 있는 것으로 나타났다. 단원 별로 분석한 결과, 7개의 단원 중 1단원의 명시성 점수가 56점으로 가장 높았으며 나머지 여섯 단원의 명시성 점수는 비슷하게 나타났다. 출판사 별로 분석한 결과, 4종의 교과서 모두 명시성이 낮은 것으로 나타났다. 과학의 본성에 관한 하위 항목에 따라 명시성에 차이가 있다는 본 연구의 결과는 앞으로 교과서에서 다양한 항목에 대해 적절한 예시와 함께 명시적 표현을 제시할 필요가 있음을 시사한다. 또한 교과서에 반영된 과학의 본성이 출판사에 관계없이 명시성이 낮으며 도입 단원에 비해 나머지 단원의 명시성 점수가 낮다는 본 연구의 결과는 학생들이 도입 단원을 제외한 교과 내용에서 대부분의 과학의 본성을 스스로 추론하여 이해해야하기 때문에 과학의 본성을 올바르게 이해하는데 제한이 있음을 시사한다. 과학의 본성은 암시적으로 다루었을 때보다 명시적으로 다루었을 때 더 효과적으로 이해할 수 있으므로, 교육과정에서 과학의 본성을 직접적으로 다룰 필요가 있으며 교과서에서는 과학의 본성에 관한 명시적 표현을 교과 내용의 예시와 연결하여 제시할 필요가 있겠다. 본 연구에서는 2009 개정 중학교 1학년 과학 교과서를 분석 대상으로 하여 교과서에서 4가지 과학의 본성 범주를 얼마나 포함하고 있으며 과학의 본성에 관한 명시성이 어떠한지 분석함으로써 교과서 개발과 과학의 본성 교육을 위한 시사점을 제공하고자 하였다.