과학 윤리 관련 과학사 사례 추출 및 수업 모형 개발

Abstract

As scientific technology is developed and there is more necessity of value judgment of social, ethical affairs relevant to science, it is essential to educate scientific ethics among the areas of the nature of science in order to cultivate decision-making ability. Meanwhile, the history of science that studies the process of science development, the reflection of scientists as a human in the process, the figures that science has been affected by societies and others, are effective for understanding the nature of science. The purpose of this study is to utilize history of science and ethics of science to help teaching nature of science using science history for scientific ethics in science education. I found theoretical background and effectiveness of using science history and nature of science in science education. The previous studies showed effective teaching method for history of science and scientific ethics. Hence, this study developed scientific ethics courses utilizing cases in history of science with the purpose of cultivating scientific ethics among the areas of the nature of science. For this study it was necessary to extract cases in history of scientific ethics. For extracting cases related to history of ethics in science, a total of 21 books, journals, articles and newspapers related to history of science were referred and finally 72 cases were selected. I analyzed cases in science history of scientific ethics by inductional process. Again eight specific fields in scientific ethics were classified: research forgery, research fabrication, violation bioethics in testing, plagiarism and stealth, unfair allocation of credit, over slander, conjunction with ideologies, and social responsibility problems. And those eight minor fields were re-classified into three major fields by the time when such ethical issues had arisen, conducting, presenting and applying for society of scientific research. In addition, it was necessary to analyze science textbooks in order to find out how many cases in science history of scientific ethics were included in secondary science textbooks. The results of this study are as follows. First, research forgery was most frequent in science history. Cases in 20th century were most common period and biology ･ medical study were most common fields. Second, I found quite many contents of history of science in textbooks but scientific ethics contents were only 16 cases in fields of conjunction with ideologies and social responsibility problems. Forgery, fabrication and plagiarism information did not provide enough in textbooks. Third, I developed 5 teaching materials based on the eight fields in scientific ethics of science history and textbooks analysis. I selected forgery, plagiarism, fraud, ideology and socially responsible fields. Finally, I developed teaching and learning model integrated and analyzed 5 teaching materials. It consisted of 5 levels “investigating-suggesting cases-clarifying problems-finding alternatives-organizing”. In conclusion, I hope that this study will add to increase and reinforce science education utilizing history of science and scientific ethics in school education. It will be essential to develop more various methods of science lessons through the cases of history of science.;본 연구는 과학사를 활용하여 과학 교육과 과학 윤리 교육을 도모함으로써 과학의 본성을 이해하는데 도움을 줄 수 있는 과학사 활용 과학 윤리 수업을 제시하는데 목적이 있다. 이론적 배경과 근거는 과학사 활용 과학 교육과 과학의 본성 교육 관련 연구 결과에서 찾았으며, 사례 제시법이 수업에 효과적인 방법으로 나타났다. 본 연구를 위해 과학사에서 윤리와 관련한 사례를 추출해야 할 필요성이 있어, 과학사와 관련된 총 21권의 단행본과 학술지, 논문, 신문자료 등에서 72개의 윤리와 관련된 사례를 추출했다. 그 결과 과학사에서 윤리와 관련된 사례들을 귀납적으로 분석해 연구 내용 위조, 연구 내용 조작, 실험 중 생명 윤리 침해, 표절과 도용, 부당한 공로 배분, 도를 넘어선 비방, 이데올로기와 결합, 사회적 책임 문제라는 총 여덟 개의 소영역으로 구분했다. 이를 다시 과학 연구를 수행할 때 발생하는 윤리적 문제, 과학 연구 결과를 발표할 때 발생하는 윤리적 문제, 과학 연구를 사회에 적용할 때 발생하는 윤리적 문제라는 대영역으로 묶었다. 또한 과학사에서 윤리와 관련된 사례의 중등 과학 교육 적용 가능성을 탐색할 필요가 있어 과학 관련 교과서 20권을 분석했다. 일차적으로 과학사 내용을 분석한 후 이차적으로 사례를 근거로 개발한 영역틀에 의해 과학사에서 윤리와 관련된 내용을 분석했다. 본 연구에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학사에서 윤리와 관련된 사례는 과학 연구 과정에서 발생하는 윤리적 문제가 가장 많았다. 그 중에서도 연구 내용 위조 사례가 모든 소영역 중에서 가장 많았다. 시대별로는 20세기 이후의 사건이 가장 많았고, 분야별로는 생명과학･의학 분야의 사건이 가장 많았다. 둘째, 중등 과학 관련 교과서들에 제시된 과학사 활용 과학 윤리 사례는 매우 적었다. 2007 개정 교육 과정과 2009 개정교육 과정의 영향으로 과학 관련 교과서들에 과학사 내용이 어느 정도 제시되고 있었다. 그러나 과학사에서 윤리와 관련된 관련 내용은 전체 과학사 사례의 약 1%도 되지 않는 단 16건에 불과했다. 특히 과학 연구를 수행할 때 발생하는 윤리적 문제들이 거의 없었고, 그 중에서도 연구 부정 행위에 해당하는 위조, 조작, 표절 영역에 대한 정보가 부족했다. 전체 사례 중 과학 연구를 사회에 적용할 때 발생하는 윤리적 문제가 가장 많았으나, 이데올로기와 사회적 책임 영역 부분에 한정되어 있었다. 셋째, 분석한 내용을 근거로 총 다섯 개의 수업을 개발했다. 교과서에 특히 부족한 부분인 연구 내용 위조와 표절과 도용 등의 영역, 이미 제시되어 있지만 윤리성을 더욱 부각되어야 하는 이데올로기나 사회적 책임 영역 등을 선정했다. 마지막으로 개발한 수업을 귀납적으로 종합, 분석해 “탐색-사례 제시-문제 명료화-대안 탐색-정리”라는 다섯 단계의 과학사 사례를 활용한 과학 윤리 수업 모형을 설정했다. 본 연구 결과를 실제 수업에 적용했을 때 학생들의 추론적 사고 능력과 과학적 태도를 함양하고, 과학의 본성 이해 향상을 도모할 것이라 예상된다. 따라서 수업 효과를 검증할 후속 연구와 과학사에서 윤리와 관련된 사례들을 더 추가하여 보다 정밀한 방법으로 영역 분류 작업이 필요하다. 앞으로 과학사 사례를 활용한 과학 윤리 수업이 다양한 방법으로 활발히 개발되고 적용되기를 기대한다.