중학교 과학 교과서 생명 영역의 관찰 탐구 활동 내용 분석과 관찰 탐구 수업 모형 개발

Abstract

본 연구는 중학교 과학 교과서 생명영역에 제시된 기존의 관찰 탐구 활동들이 가지고 있는 문제점을 밝히고 이를 토대로관찰 탐구 수업 모형을 개발함으로써, 현재 교육 현장에서 다루어지고 있는 관찰 탐구 활동을 개선하는 데 목적을 두고 있다. 먼저 2009 개정 교육과정에 따른 7학년 과학 교과서 9종과 8학년 과학 교과서 9종, 그리고 9학년 과학 교과서 8종의 생명영역에서 관찰 탐구 활동이 얼마나 제시되어 있으며, 어떻게 안내되고 있는지 분석하였다. 관찰 탐구 활동은 전체 탐구 활동의 18.1%를 차지하였으며, 7학년에서는 34.1%, 8학년에서는 14.3%, 9학년에서는 12.9%로 과학과 교육과정에서 명시한 바와 같이 모든 학년에 걸쳐 강조되고 있음을 확인 할 수 있었다. 하지만 교과서의 관찰 탐구 활동은 주요 관찰 탐구 요소에 대한 안내가 생략된 채 관찰 대상, 오감 사용, 관찰 도구 사용, 관찰 방법, 관찰 내용, 관찰 시기, 관찰 결과의 기록이 지시적으로 안내되고 있었고, 탐구 문제와 탐구 절차가 모두 주어진 상태에서 학생들이 문제에 대한 해답을 도출하는구조화된 탐구가 대부분인 것으로 나타났다(98.2%). 이는 기존의 관찰 탐구가 학생들의 관찰 기능 학습과 주체적인 탐구 능력 배양에 기여하지 못한다는 문제점을 보여 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 학생들 스스로 탐구를 설계하고 수행할 수 있도록 구성된관찰 탐구 수업 모형을 개발하였다. 관찰 탐구 수업 모형은 탐구 사고력을 기르기 위한 충분한 시간을 가질 수 있도록 3차시 수업으로 구성하였고, 문제 인식, 계획 수립, 탐구 활동, 자료 해석, 결론 도출 과정으로 구성하였다. 먼저, 문제 인식 과정에서는 문제 제기를 위한 질문과 토의를 통해 탐구 문제의 진술이 행해지며, 계획 수립 과정에서는 관찰 탐구 요소를 고려하여 전반적인 탐구 과정을 설계하게 된다. 이 때 학생들은 관찰 대상 선정과 오감 사용 및 관찰 도구의 사용 여부, 관찰 방법과 관찰 내용, 관찰 시기와 횟수, 관찰 내용의 기록을 구체적으로 계획하게 된다. 다음으로 탐구 활동 과정에서는 관찰 계획에 의한 학생들의 자율적인 관찰 활동이 이루어지며, 자료 해석 과정에서는 표, 그래프, 그림 등으로 관찰 결과를 정리하고, 의미를 해석하게 된다. 마지막으로 결론 도출 과정에서는 탐구 문제에 대한 최종적인 결론을 도출하고 발표한다. 본 연구에서는 관찰 탐구 수업 모형을 효과적으로 지도하기 위해서 교수 전략과 안내 수업을 개발하였고, 이 과정에서 관찰 탐구 과정의 안내를 지도하기 위한 설명식 수업의 학습지도안, 식물 잎의 기공 관찰 지도를 위한 학습지도안, 학생 모둠별 활동지 및 개인별 활동지를 개발하였다. 개발된 관찰 탐구 수업 모형은 서울대학교 과학영재교육원 중학교 2학년 학생을 대상으로 시험 적용하여 수정·보완하였다. 본 연구에서 개발된 관찰 탐구 수업 모형을 통해서 학생들은 교과서에 제시된 내용을 그대로 알고 따라해 보는 것이 아니라, 스스로 탐구 문제를 어떻게 해결해야 하는지 고민해 보면서 탐구 활동을 주체적으로 수행할 수 있다. 이는 탐구 문제와 절차를 지시적으로 제시하던 기존의 관찰 탐구 활동의 문제점을 보완하고, 학생들의 탐구 사고력 배양과 문제 해결의 측면에서 과학 창의성이 향상될 수 있다는 시사점을 제시한다.