2015 과학과 교육과정에 따른 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 성취기준과 교과서 활동 및 평가 문항 분석

Abstract

본 연구에서는 2015 과학과 교육과정에 따른 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 ‘산·염기·중화반응’, ‘산화·환원’ 관련 성취기준과 교과서 활동과 평가 문항을 과학과 핵심역량과 과학과 핵심역량별 하위요소를 기준으로 분석하였다. 2015 과학과 교육과정과 통합과학 교과서 5종, 화학Ⅰ 교과서 9종, 화학Ⅱ 교과서 6종을 분석 대상으로 선정하고, 윤도운 외(2018)가 제시한 과학과 핵심역량별 하위요소와 각 하위요소의 정의를 분석 기준으로 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 통합과학의 성취기준에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력과 과학적 의사소통 능력, 과학적 문제 해결력과 과학적 참여와 평생 학습 능력 순으로 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으나, 화학Ⅰ의 성취기준에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력이 포함되어 있었고, 화학Ⅱ의 성취기준에는 과학적 사고력만 포함되어 있었다. 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 성취기준에는 과학과 핵심역량별로 특정 하위요소만 포함되어 있었으며, 각 교과에서 모두 과학적 사고력의 ‘논리적 사고하기’가 강조되어 있었다. 둘째, 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 교과서 활동에는 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었고, 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ에서 모두 과학적 탐구 능력과 과학적 사고력이 높은 비율로 포함되어 있었다. 각 교과의 교과서 활동에는 과학과 핵심역량별로 다양한 하위요소가 포함되어 있었으며, 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 교과서 활동에서 모두 과학적 사고력의 ‘논리적 사고하기’, 과학적 탐구 능력의 ‘탐구 설계와 수행’, ‘자료 해석 및 분석’, ‘결론 도출 및 평가’, 과학적 의사소통 능력의 ‘말·글·그림·기호 등 다양한 의사소통 방법 사용하기’가 많이 포함되어 있었다. 통합과학의 교과서 활동에는 과학적 사고력의 ‘창의적 사고하기’, 과학적 문제 해결력의 ‘합리적 의사결정’, 과학적 의사소통 능력의 ‘증거에 근거하여 논증하기’, 과학적 참여와 평생 학습 능력의 ‘과학기술의 사회적 문제 관심 갖기’가 화학Ⅰ이나 화학Ⅱ에 비해 높은 비율로 포함되어 있었다. 화학Ⅰ의 교과서 활동에는 과학적 사고력의 ‘비판적 사고하기’와 과학적 탐구 능력의 ‘문제인식’을 제외한 모든 하위요소가 통합과학이나 화학Ⅱ에 비해 높은 비율로 포함되어 있었다. 화학Ⅱ의 교과서 활동에는 과학적 사고력의 ‘논리적 사고하기’가 가장 높은 비율로 포함되어 있었고, 통합과학과 화학Ⅰ에 포함되어 있지 않았던 과학적 문제 해결력의 ‘실행하기’와 ‘반성적 사고하기’, 과학적 참여와 평생 학습 능력의 ‘스스로 지속적으로 학습하기’가 포함되어 있었다. 셋째, 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 교과서 평가 문항에는 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었고, 각 교과에서 모두 과학적 사고력이 50% 이상의 큰 비율로 평가 문항에 포함되어 있었다. 또한 교과서 평가에서 과학과 핵심역량이 반영되어 있지 않은 문항이 통합과학과 화학Ⅱ에서는 두번째로, 화학Ⅰ에서는 세번째로 높은 비율을 차지하였다. 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ의 교과서 평가 문항에서 모두 과학적 사고력의 ‘논리적 사고하기’와 ‘비판적 사고하기’, 과학적 의사소통 능력의 ‘말·글·그림·기호 등 다양한 의사소통 방법 사용하기’가 많이 포함되어 있었다. 각 교과의 교과서 평가 문항에 강조되어 반영된 과학과 핵심역량별 하위요소의 차이를 보면, 통합과학에는 과학적 탐구 능력의 ‘모형의 개발과 사용’이 많이 포함되어 있었고, 화학Ⅰ과 화학Ⅱ의 교과서 평가 문항에는 과학적 탐구 능력의 ‘수학적 사고와 컴퓨터 활용’이 많이 포함되어 있었다. 또한 통합과학 교과서의 평가 문항에는 과학적 참여와 평생 학습 능력의 ‘과학기술의 사회적 문제 관심 갖기’가, 화학Ⅰ 교과서의 평가 문항에는 과학적 탐구 능력의 하위요소가 높은 비율로 포함되어 있었다. 본 연구는 통합과학, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ 각 교과에서 중요하게 다루어지는 ‘산·염기·중화반응’, ‘산화·환원’ 학습을 통해 함양될 수 있는 과학과 핵심역량을 밝히고 과학과 핵심역량 함양을 위해 효과적인 교수·학습 및 평가를 계획하고 실행하는데 도움이 되는 시사점을 제공하였다는 점에서 의의가 있다.;This study analyzed achievement standards, activities and assessment items related to 'Acid·Base·Neutralization reaction', 'Oxidation·Reduction' of Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII textbooks based on sub-elements of science core competencies and by science core competencies according to the 2015 science curriculum. The 2015 science curriculum, five kinds of Integrated science textbooks, nine kinds of ChemistryI textbooks and six kinds of ChemistryII textbooks were selected for analysis, with sub-elements by science core competencies and each definition of sub-elements as the analysis standards presented by Yoon Doun et al(2018). The results of this study are as follows. First, there were five science core competencies in the order of the scientific thinking ability, the scientific inquiry ability and the scientific communication ability, the scientific problem-solving ability and the scientific participation and lifelong learning ability in the achievement standards of Integrated Science, but the scientific thinking ability, the scientific inquiry ability, the scientific communication ability were included in the achievement standards of ChemistryI, and the scientific thinking ability only was included in the achievement standards of ChemistryII. Specific sub-elements by science core competencies only were included in the achievement standards of Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII, and in all of each subject, 'logical thinking' in the scientific thinking ability was emphasized. Second, all five science core competencies were included in the textbook activities of Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII, and the scientific inquiry ability and the scientific thinking ability were all included in subjects such as Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII at a high rate. In textbook activities of each subject, various sub-elements for each science core competencies were included. 'Logical thinking' in the scientific thinking ability, 'inquiry design and performance' 'data interpretation and analysis', ‘conclusion derivation and evaluation’ in the scientific inquiry ability, and ‘use of various communication methods such as language·writing·painting·symbol’ in the scientific communication ability were included in all of the textbook activities of Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII. In the textbook activities of Integrated Science, 'creative thinking' in the scientific thinking ability, ‘rational decision-making’ in the scientific problem-solving ability, 'demonstration based on evidence' in the scientific communication ability, and ‘attention to a social problem of science technologies’ in the scientific participation and lifelong learning ability were included at a high rate as compared to ChemistryI or ChemistryII. In the textbook activities of ChemistryI, 'critical thinking' in the scientific thinking ability and all sub-elements except for 'problem recognition' in the scientific inquiry ability were contained at a higher rate as compared to Integrated Science, ChemistryII. In the textbook activities of ChemistryII, 'logical thinking' in the scientific thinking ability was included at the highest rate, and 'execution' and 'reflective thinking' in the scientific problem-solving ability, and 'self-continuing learning' in the scientific participation and lifelong learning ability, which was not included in Integrated Science and ChemistryI, were included. Third, five science core competencies were included in the textbook assessment items of Integrated Science, ChemistryⅠ, ChemistryII, and in all of each subject, the scientific thinking ability was included in the assessment items at a high rate of more than 50%. Furthermore, the item of 'none' which does not reflect science core competencies in the textbook assessment was the second highest rate in Integrated Science and ChemistryII, and the third highest rate in ChemistryI. In all of the textbook assessment items of Integrated Science, ChemistryI, ChemistryII, ‘logical thinking’ and ‘critical thinking’ in the scientific thinking ability, and ‘use of various communication methods such as language·writing·painting·symbol' in the scientific communication ability were included a lot. In the Integrated Science, 'model development and use' was abundantly included in the scientific inquiry ability, and in the textbook assessment items of ChemistryI and ChemistryII, 'mathematical thinking and computer use' in the scientific inquiry ability included a lot. In addition, in the textbook assessment items of Integrated Science, ‘attention to a social problem of science technologies’ in the scientific participation and lifelong learning ability, and in the textbook assessment items of ChemistryI, sub-elements in the scientific inquiry ability were included at a high rate.