제 7차 초ㆍ중등 과학교과서의 과학사에 도입된 과학의 본성 분석

Abstract

본 연구는 국내 제 7차 초·중·고 과학교과서에 도입된 과학사의 내용 중 과학의 본성과 관련된 내용을 어느 정도 포함하고 있고 어떤 형식으로 제시되고 있는지를 알아보았다. 분석대상은 7차 초ㆍ중ㆍ고 과학 교과서이며, 분석은 과학의 본성 영역 중 과학자, 과학지식, 과학적 방법, 과학-기술-사회의 상호작용으로 분류하여 분석하였다. . 첫째, 과학자에 대한 내용을 분석한 결과, 초·중등 과학교과서 모두 공통적으로 과학자의 삶을 대부분 전기 형식으로 소개하였고 그 사례 수는 학년이 올라갈수록 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 과학자의 속성에 대한 내용을 분석한 결과, 과학자의 천재성을 부각시키는 내용이 가장 높게 나타났고 학년이 올라갈수록 증가하는 경향을 보였다. 이는 교과서에서 과학자를 일반인과 다른 능력을 가진 사람으로 인식하도록 하는 문제점이 나타날 수 있음을 알 수 있었다. 과학자의 책임과 의무에 대한 내용은 공통적으로 학년이 올라갈수록 증가하였으나 대부분 개인적인 차원의 과학자의 책임과 의무가 강조되고 있어, 학생들에게 현대 사회의 구성원으로써 사회적, 윤리적, 도덕적, 국가적인 측면에서의 과학자의 책임과 의무를 제시해 주지 못하고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 초ㆍ중등 과학 교과서에 도입된 과학 지식에 대한 내용을 분석한 결과, 과학지식의 가변성의 경우에는 초등학교 과학 교과서에는 다루어지지 않았고 중학교와 고등학교 과학 교과서에는 과학지식의 가변성이 다루어지고 있으며, 학년이 높아질수록 사례 수는 증가하였다. 과학지식의 가변성을 모형에 따라 좀더 구체적으로 분석한 결과, 누가적 모형이 가장 높은 분포를 나타냈고 진화적 모형과 점진적 모형은 조금 나타나긴 했지만 학년이 올라 갈수록 감소하는 결과를 보여 주었다. 과학지식의 발달 유형을 분석한 결과 과학지식의 발달을 개별적인 지식이 단편적으로 발달하는 것으로 소개하는 경우가 대부분을 차지하고 있었고 그러한 사례 수는 학년이 올라갈수록 증가하였다. 이는 개별 과학 지식들의 연관성과 그 배경 및 그것이 미치는 영향의 의미가 매우 중요함에도 불구하고 간과되고 있음을 보여주고 있다 할 수 있겠다. 셋째 , 초ㆍ중등 과학 교과서에 도입된 과학적 방법에 대한 내용을 분석한 결과, 과학적 문제를 해결하기 위한 방법의 경우에는 초등학교 과학 교과서에는 방법에 대해 제시하지 않았다. 또한, 중ㆍ고등학교 과학 교과서에서는 과학적 문제를 해결하기 위한 방법으로 귀납적 방법을 가장 많이 제시하였고 사회적 합의에 의한 방법은 거의 다루지 않아, 과학의 발전과정을 통한 다양한 과학적 방법을 적절하게 제시해 주지 못하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 전통적인 철학적 관점에서의 과학적 방법만을 제시하고 있어, 현대적 관점에서의 과학적 방법을 적절하게 다루어 주지 못하고 있음을 알 수 있었다. 과학적 탐구의 기능과 활동을 분석해 본 결과 기본적인 탐구 기능이 대부분을 차지하고 있었다. 주목할 만한 부분은 과학적 활동 중 과학자의 실험 직접 해보기나 과학적 발견에 대한 토의 및 역할 놀이와 같은 과학의 본성을 신장시키는 데에 유용한 활동들이 학년이 올라갈수록 감소하는 결과를 보여 주었다. 넷째, 초ㆍ중등 과학 교과서의 과학사에 도입된 과학-기술-사회의 상호작용에 대한 내용을 분석한 결과, 초·중등 과학교과서에서 공통적으로 과학의 사회성이 가장 많은 부분을 차지하고 있었고 학년이 올라갈수록 점차 높게 나타남을 알 수 있었다. 과학-기술의 연계성에 대한 내용을 분석한 결과, 초등 과학교과서에서는 다소 적은 비율로 나타났지만 학년이 올라갈수록 증가함을 보였다. 과학-기술-사회의 상호작용에 대한 내용을 분석한 결과, 초등 과학교과서에서는 다루어지지 않았지만 중·고등학교 과학교과서에서는 학년이 높을수록 그 비율이 높게 나타나는 경향을 보였다. 이러한 결과를 통해 과학-기술-사회의 관계가 중요시되면서 STS의 타당성이 과학사적 증거를 해석하여 정당화되고 있으므로 STS 교육에 접근하는 하나의 방법으로 교과서에 과학사를 도입하려는 시도들이 지속적으로 이루어지고 있다는 결론을 내릴 수 있었다. 위의 연구결과는 통해, 과학자들에 대한 보다 폭넓은 시각과 다양한 과학지식의 변화와 과학적 방법, 그리고 과학-기술-사회의 상호작용에 대한 내용을 올바른 관점으로 구성해야 함을 시사해 준다. 또한, 그것에 맞도록 구성된 역사적인 실제 자료들과 과학사를 도입한 STS 교육 프로그램 및 수업전략의 개발이 필요할 것이다.;It has been proved that the introduction of the history of science in science education has an affirmative effects on improvement of the nature of science through many studies. But the introduction of the history of science in science classes has not yet been actively practiced. The purpose of this study is to develope an Analysis Table of the nature of science and analyze the history of science contents in science textbook for elementary, middle and high schools focused on nature of science The results of this study are as follows: 1. Based on 7th national curriculum, the life of a scientist represented on the introduction of the history of science in elementary, middle and high school science textbooks is mostly shown in a form of a biography and its frequency increases as a grade becomes higher. According to the analysis of his characteristic features, his ginius is too much emphasized to be taken by children as a regular human, which might be a educational defect. His responsibility and duty are increasingly dealt with, however it is still limited to an individual level. 2. The study shows that variability of scientific knowledge and a pattern of the development are not well explained on the introduction of the science history in elementary science textbooks, while they are more increasingly shown on the introduction of the science history in secondary science textbooks and The most common model of the variability of scientific knowledge is the Cumulative model and its Entrance rate gap increases. but Entrance rate gap of Evolutionary and Gradual model decreased. A pattern of the development of science which appeared on the introduction of the science history in secondary science textbooks are usually just a simple explanation or a list-up of the development of science Because of this lack of the consideration on the connection and the historical background of each field in science, in spite of its importance and effects , students can hardly understand the dynamic nature of science. 3. The result of the study shows that scientific methods for solving scientific problems are not represented in the elementary school textbooks. But the most suggested scientific method in middle and high school textbooks is the Inductive method and Entrance rate gap increases. But the method of social consulation are not dealt with at all. The functions and activities of scientific study mostly consist of inquiry skills on a basic level. A noticeable aspect of the results of this study is that discussion scientific results, scientific experiments or role-play about the process of science development are in the tendency of decreasing and Entrance rate gap decreases. 4. Based on the analysis on the interaction between science-technology-society appeared on introduction of the science history in elementaryㆍsecondary science textbook, the social nature of science are most commonly represented and Entrance rate gap increases. Entrance rate gap of the connection of science-technology and interaction between science-technology-society increases. Therefore, it is required to rebuild curriculum introducing scientists in the history of science from variable aspect and to show different patterns of scientific knowledge with adequate teaching method. Moreover, the historical materials based on facts , the development of STS educational program introduced the history of science and intellectual and technical capabilities for inducing social contribution from scientific results should be enhanced through effective teaching strategies and models.