초등학생의 열 현상 이해와 관련된 일상경험의 역할과 특징

Abstract

학생들은 학교에서 과학을 배우고 또 일상의 경험 속에서 그것을 확인하거나 적용한다. 반대로 일상의 경험 속에서 체득한 것을 학교로 가져오기도 한다. 선언적 수준에서 학생의 일상경험이 과학학습에 영향을 미친다는 의견을 제시한 연구물은 많이 있었다. 그러나 일상경험과 과학학습을 연결 짓고, 구체적으로 이 둘이 어떻게 관계를 맺는지에 대한 실제적인 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이에 본 연구는 학생 설문조사 및 담화관찰, 교과용도서 분석을 통해 초등학생의 열 현상 이해에 대한 일상경험의 역할과 그 특징을 밝히는 것을 목적으로 설정하였다. 본 연구는 총 3 개의 하위 연구들로 구성되어 있다. 연구 1에서는 전국 4개 지역의 초등학교 4학년 298명을 대상으로 학생 개인이 열 현상을 이해하는 데 있어서 일상경험의 역할과 특징을 탐색해보고, 과학수업에서 일상경험을 도입하는 것에 대한 학생들의 생각을 조사하였다. 연구 2에서는 초등학생의 열 현상 이해에서 일상경험의 역할을 개인의 학습이 아닌 사회문화적 관점에서 살펴보기 위해 초등학교 4학년 학생 6명이 실시하는 과학담화를 관찰하였다. 6명의 학생이 동료와 사회적 상호작용을 하면서 일상경험을 어떻게 사용하고 서로 어떠한 영향을 주고 받는지 조사하였다. 그리고 연구 1과 2의 분석결과를 Dewey의 경험론 측면에서 논의하였다. 연구 3은 열개념 학습에 대한 보다 구체적 시사점을 얻기 위해 초등학교 과학과 교과용도서(4학년, 3단원 열전달과 우리 생활)에 담긴 일상경험에 대한 내용을 분석하였다. 연구 1의 결과를 살펴보면, 일상경험은 과학 현상을 이해하는 근거로서의 역할을 수행하며 이는 다른 경험들보다 비중이 있고, 긍정적일 뿐만 아니라 부정적 역할도 수행하였다. 학생들이 열 현상과 관련이 있다고 떠올린 경험은 일상직접경험(비의도적 체험, 의도적 체험), 타인이나 영상매체•책•인터넷 등에 의한 일상간접경험, 학교과학수업에 의한 형식교육경험, 방과후 교육활동에 의한 비형식교육경험으로 나눌 수 있었다. 해당 과학내용이 형식교육에서 경험한 것일지라도 자신이 경험한 일상직접경험을 바탕으로 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 학생들이 일상경험과 과학 현상을 연결 지을 때, 이 둘을 연결하는 소재, 감각, 현상, 물리적 조건, 과학용어와 같은 직접연결고리와 유사소재, 유사현상, 유사 물리적 조건과 같은 간접연결고리가 있음을 발견하였다. 또한 이 연결고리들을 학생의 사고 단계에 따라 즉각적 연결고리와 해석적 연결고리로 구분할 수 있었다. 학생들이 열 현상과 관련짓는 전형적인 일상경험들을 확인할 수 있었는데, 요리나 주방에서 이루어지는 경험이 주를 이루었다. 학생들은 과학시간에 일상경험을 도입하는 것에 긍정적 반응을 보였으며 자신의 직접 경험을 가장 신뢰할 수 있는 근거로 꼽았다. 연구 2에 따르면, 일상경험은 학생들이 과학담화에서 자신의 의견을 바꾸는 데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 일상경험은 과학담화에서 동료를 반박하거나, 뒷받침할 때 사용하였으며, 동료의 경험을 상기시키고 자신의 의견을 확신하거나 변화시키는 근거로서의 역할을 수행하였다. 이러한 과정을 통해 학생들은 열 현상에 대한 잘못된 이해를 바르게 수정하거나 잘못된 추론에 이르기도 하였다. 또한 학생들은 연결고리를 확장하기도 하고 연결고리를 바탕으로 새로운 일상경험을 제시하기도 하였다. 이 담화 사례들은 Dewey의 계속성과 교변작용의 확장된 예를 보여주었다. 이것이 Dewey가 말한 교육적 경험으로 가는 시발점을 보여준다고 할 수 있다. 연구 3에 따르면, 교과용도서는 일상생활과 과학학습을 연계시키기 위해 학생의 일상경험 관련 내용을 제시하고 있으나, 학생 간에 일상경험을 공유하고 교환할 수 있는 시간이나 지도 방법은 제시되지 않았다. 일상생활에서 겪을 만한 사례들을 교과서에 도입하였으나 학생이 사용하는 연결고리가 교과서 예에서는 활발하게 확인되지 않았으며, 학생의 전형적 일상경험과 교과서의 예 간에 차이가 있었다. 이것은 교과서 집필자의 관점에서 개념 중심의 연결을 통해 예를 선정하고 제시하였기 때문이다. 종합해보면, 본 연구를 통해 학생들이 일상경험을 신뢰하고 과학 현상에 대한 자신의 이해를 뒷받침하는 근거로 사용하고 있음을 알 수 있었다. 학생들은 과학담화 중에 일상경험을 공유하고, 서로 교환하며, 일상경험을 통해 동료의 의견을 평가하고 이를 통해 상호 소통하면서 과학 현상을 이해하고 과학 개념을 형성해갔다. 또한 열 현상과 일상경험을 연결시키는 연결고리와 학생의 전형적 일상경험을 확인하였다. 본 연구는 Dewey의 경험론과 관련지어 학생의 일상경험에 대해 논의하였으며, 일상경험과 열 현상 간의 연결고리를 밝힘으로써 교사와 교과용도서 개발자들이 과학교육에 일상경험을 도입할 수 있는 실마리를 제시한 것에서 본 연구의 의의를 찾을 수 있겠다.