에너지 개념에 대한 우리나라, 미국, 호주, 싱가포르의 초중등 과학과 교육과정 비교

Abstract

과학 교육에서의 통합교육의 중요성이 강조됨에 따라, 국가의 과학과 교육과정 구성에 있어 통합개념의 선정과 중요성 역시 강조되고 있다. ‘에너지’ 는 과학의 통합적 성격을 잘 드러내는 주요 주제로, 모든 과학 영역에서 다뤄지는 복합적이고 기초적인 과학 개념이다. 게다가, 에너지는 자원으로서의 의미를 갖기도 하며 중요한 사회과학적 이슈의 중심에 있기도 하다. 이에 따라 국가적 차원에서 에너지 개념 교육의 중요성을 강조하거나, 에너지 개념을 중심으로 한 과학의 통합교육 시도는 매우 자연스러운 흐름으로 볼 수 있다. 그러나 에너지가 가진 복합성으로 인해, 많은 학생들이 에너지 개념을 명확히 이해하고 정의하는 데에 어려움을 겪는 경향이 었다. 따라서, 본 연구는 과학의 통합교육을 지향하고 있는 우리나라, 미국, 호주, 싱가포트의 과학과 교육과정 또는 교육표준에서의 에너지 개념을 어떻게 다루고 있는지에 대한 그 구성과 내용 전개를 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 각국의 교육과정 또는 교육표준에서 학생들이 에너지와 관련하여 배우기를 기대하는 내용에 해당하는 성취기준 진술문을 조사하였고, 이를 에너지 속성의 여섯 가지 개념 요소(형태, 자원, 전달, 전환, 보존, 감쇄)의 기준으로 분류하였다. 또한, 각국의 에너지 관련 성취기준이 이와 같은 에너지 개념 요소들을 학교급과 학문 영역에 따라 어떻게 구성하고 있는지를 비교하였다. 그 결과, 우리나라의 교육과정에서는 초등학교와 중학교 단계에서 에너지 개념의 도입이 거의 이뤄지지 않는 것이 나타났다. 다른 국가들과 비교했을 때, 우리나라 교육과정에는 에너지의 여섯 가지 개념 요소들이 물리 • 화학 • 생물 • 지구과학과 융합 영역의 성취기준에서 고른 분포를 나타내며 다뤄지고 있었다. 또한, 우리나라의 에너지 관련 성취기준에서 여섯 가지 개념 요소 중 에너지 형태에 관한 내용을 가장 많이 다루고 있었고, 다른 국가들에 비해 에너지 전환에 조사 빈도가 높게 나타난 특정을 보이기도 하였다. 본 비교연구의 결과는 효과적인 에너지 교수학습을 위한 순차적이고 개념 통합적인 내용 구성 방안에 교육적 시사점을 제공할 것이다.;Over the past several years, science educators in different countries have emphasized the importance of teaching and learning big ideas of science, and attempted to organize their national science education standards or curriculum based on the big ideas. “ Energy” is one of the big ideas that show the interconnection among science disciplines. It is often represented as a resource or as major causes of various societal problems. Although the importance of including the concept of energy in national curriculum has been naturally accepted, students tend to have difficulties to define and understand the concept because of the complex nature of energy. Therefore, the purpose of the study was to understand major characteristics of the concept of energy by carefully examining how the concept was represented in science curricula or standards of four countries (i.e. Korea, the United States, Australia, and Singapore), which emphasized the concept of energy as a big idea. For achieving the aim, major statements (e.g., what students expect to learn regarding the energy) from the curricula were selected and classified into six energy properties categories (i.e., form, resource, transfer, transformation, conservation, and dissipation). Then, the statements were analyzed according to school levels and science disciplines. The results indicated that in Korea, the energy concept was rarely introduced at the elementary and middle school levels. However, compared with other countries, the six properties of energy were evenly distributed to four science disciplines (i.e., physics, chemistry, biology, earth science), even in integrated science. The energy transformation was more frequently addressed, but energy transfer was rarely combined with other concepts. This study would provide educational implications for effective teaching the energy concept by presenting the sequences and integration among the properties of energy concept. 85