2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 과학탐구실험 교과서의 탐구 활동 분석

Abstract

2015 개정 과학과 교육과정에 따라 새로 편찬된 고등학교 과학탐구실험 7종의 교과서를 분석을 목적으로 본 연구가 시행되었다. 연구를 통하여 교과서의 탐구 활동이 2015 개정 교육과정의 목적에 맞게 구성되어 있는지 알아 보고, 선행 연구된 교과서 탐구 활동 분석과 비교하여 새로 도입한 탐구 교과서의 활동 구성과 개선된 점 및 개선되어야 할 점을 제시하고자 한다. 연구를 위해 교과서 7종에 포함되어 있는 탐구 활동을 내용, 상황, 과정의 3개의 영역으로 분류하여 분석을 진행하였다. 더불어 미국연구위원회(National Research Council)의 차세대 과학기준(Next Generation Science Standards)에서 제안한 8가지 과학 실천(8 Practice of Science) 및 9-12학년의 세부 성취 목표를 분석하여 학습자가 교과서의 탐구 활동을 통해 탐구의 과정을 파악하고 수행할 수 있는가를 분석하는 것을 목적으로 한다. 탐구 내용 영역에서는 탐구 활동의 수와 탐구 주제를 비교 분석하였다. 탐구 상황 영역에서는 NAEP(National Assessment of Educational Progress)의 제 5차 평가 틀의 개인적 상황, 과학적 상황, 사회적 상황 및 기술적 상황의 상황 요소를 사용하여 분석하였다. 탐구 과정 영역에서는 2015 개정 교육과정에서 제시한 기초 탐구 과정 요소와 통합 탐구 과정 요소를 기준으로 분석하였다. 본 연구의 결과와 결론은 다음과 같다. 첫째, 7종의 교과서는 평균 37개의 탐구 활동이 포함된 것으로 나타났으며 B교과서에서 가장 많은 탐구 활동을 포함하고 있었다. 탐구 활동의 주제는 교과서 7종 모두 대단원 Ⅱ. 생활 속의 과학 탐구 단원에서 다양하게 제시되고 있었다. 둘째, 탐구 상황 영역을 분석한 결과 ‘개인적 상황’이 가장 많이 나타났고, 이는 일상생활과 연계한 탐구 활동이 강조되고 있음을 의미하며 2015 개정 교육과정에서 제시하는 과학탐구실험 교과의 목표를 충분히 반영한 것으로 보여진다. 셋째, 탐구 과정 영역 분석 결과 ‘의사소통’과 ‘자료해석’이 가장 많았는데 이는 고등학교 과학탐구실험 교과서에서 모둠 활동, 토의 등의 의사소통을 요하는 탐구 활동이 많고, 교과서에 제시된 자료를 해석하거나 다른 형태로 변환하는 활동을 통해 결론을 도출하거나 과학적 주장을 할 수 있도록 구조화 된 탐구 활동이 많음을 시사한다. 넷째, 교과서 별 탐구 활동에 제시된 과학 실천 수의 분석결과 과학 실천 8 ‘정보 수집, 평가 및 소통하기’가 모든 교과서에 가장 많이 포함되어 있었고, ‘질문하기 및 문제 규정하기’와 ‘모델 개발 및 사용하기’가 매우 적은 수 포함되어 있었다. 따라서 학생들이 탐구 활동을 통해 현상을 관찰하여 스스로 연구 문제를 규정하고 구체화시켜 모형을 개발해볼 수 있는 기회가 부족하며, 단순한 탐구 기능이 적용된 과학 개념을 재확인하는 실험에 불과하므로 과학적 탐구를 이해하는 것에 있어 어려움을 겪을 수 있다고 해석된다. 다섯째, 탐구 활동 내의 세부 성취 목표들은 한 두 개의 목표에 편중되어 있었다. 한 두 개의 세부 성취를 포함한 탐구 활동들이 반복해서 제시되고 있으므로 과학 실천 내 다양한 세부 성취를 목표로 하여 탐구하는 활동이 부족한 것으로 보여진다. 따라서 학생들이 2015 개정 과학탐구실험 교과서를 통해 과학 지식을 형성하고 탐구의 과정을 학습하며 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양의 기르는데 있어 제한이 있을 수 있다. 이에 과학 교사는 학습자가 교육과정의 목표에 도달할 수 있도록 포괄적인 수업을 위해 교과서를 중심으로하여 다양한 소재를 활용하고 내용을 재구성하여 부족한 부분을 보충하여야 한다.;The purpose of the study was conducted to analyses newly published science inquiry experiment text book for the high school students according to the 2015 revision curriculum. Research conducted to find out if text book is well organized based on the 2015 revision curriculum, and compare with the previous study which is analyzing inquiry activities in the science text book to find out improvement of new text book and propose room of improved in the future. For the study, the inquiry activities included in seven kinds of textbooks were classified into three areas: content, status, and process. In addition, The purpose of this study is to analyze whether learners can understand and conduct inquiry process through inquiry activities of textbooks by analyzing the 8 Practice of Science proposed by the National Research Council's Next Generation Science Standards and the detailed achievement goals of the 9-12. The number of inquiry activities and inquiry subject were compared and analyzed in this inquiry contents area. Inquiry status area was analyzed using NAEP's fifth evaluation framework that contains scientific situation, personal situation, social situation, and technical situation. The inquiry process area was analyzed based on basic inquiry course and integrated inquiry process component that proposed on the 2015 revision curriculum The result of this study is as follow. First, study shows that 7 kinds of text book contains average 37 inquiry activity and text book B is written with the top number of inquiry activity. Subject inquiry activity are presented with various in Chapter Ⅱ for all 7 text books. Second, the inquiry status area contains high number of 'personal situation' that means that inquiry activities linked to everyday life are emphasized and it fully reflects the goals of the science inquiry experiment subject presented in the 2015 revised curriculum. Third, as result of analyzing inquiry process area ‘communication’ and ‘analyze date’ contained the most. It stated that science inquiry experiment test composed with group activities and discussions, and activity of analyzing or transforming information in the text book for drawing resolution and scientific opinion. Fourth, analysis of the number of science practice in the inquiry activities by textbook showed that science practice 8 'collecting, evaluating and communicating information' was the most included in all textbooks, and 'questioning and problem definition' and 'model development and use' less included Therefore, there is a lack of opportunities for students to develop research problems by observing phenomena through inquiry activities by their own, and it is merely an experiment to reaffirm the science concept with a simple inquiry function is applied so may cause difficulty of understanding scientific inquiry. Fifth, the detailed achievement goals in inquiry activities were centered on one or two goals. As the inquiry activities including one or two detailed achievements are presented repeatedly, it seems that there is insufficient of inquiry activity aiming at various detailed achievements in science practice. Therefore, students may have limitations in forming science knowledge, learning the process of inquiry, understanding the nature of science, and cultivating scientific literacy through the 2015 revised science inquiry experiment textbooks. Because of this reasons, high school science teacher should supplement the deficient parts by using diverse materials and reconstructing the contents of the textbooks for providing comprehensive lesson so that the learner can reach the goal of the curriculum.