미국의 교육 주간지 '에듀케이션 위크'에 따르면 미국 연방정부는 지난 2011년 관계 기관을 통해 7천290개 공립학교와 사립학교 8학년(한국의 중학교 2학년) 12만2천 명의 학생들을 대상으로 과학 수준을 평가했다. 그리고 최근 그 결과를 발표했다.

미국 국가학업성취평가(NAEP) 기준에 의해 실시한 이 평가 결과에서 학생들의 평균 점수는 약간 오른 것으로 나타났다. 지난 2009년 150점(300점 만점)에서 지난해 152점으로 2점이 더 올랐는데 통계상으로 평균 점수가 2점 상승했다는 것은 큰 변화라고 볼 수 있다.

▲ 최근 발표된 미국 국가학업성취평가(NAEP) 결과 2009년보다 과학성적이 평균 2점(300점 만점) 올랐지만 교육 전문가들은 만족하지 못하는 분위기다.  ⓒSchool Without Walls

그러나 전문가들의 생각은 달랐다. 전체 평균이 그 정도 올랐다고 좋아할 일은 아니라는 것. 국가과학교사협회(NSTA) 개리 휠러 사무총장은 "지금과 같은 상황이 이어질 경우 미국은 국가적으로 큰 곤란을 당할 것"이라고 우려했다. 전체적으로 평균 170점은 돼야 한다는 것이 전문가들의 견해다.

분석 능력이 곧 과학성적으로 이어져

그러나 성적이 상승하고 있다는 것은 다행스러운 점이다. 특히 전체의 4분의 1에 달하던 하위권 학생들의 평균 점수가 2009년 133점에서 137점으로 4점이나 오른 것으로 나타났다. 문제는 격차다. 전체 평균 점수보다 27점이 적었는데 이 격차해소가 해결과제가 되고 있다.

인종 간의 격차도 컸다. 백인 학생의 경우 평균 163점까지 성적이 올랐지만, 흑인 학생과 히스패닉 학생의 경우 각각 3점, 5점이 올랐음에도 불구하고 평균 점수는 129점, 137점에 불과했다.

▲ 최근 미국 국가학업성취평가(NAEP) 결과 실험, 실습을 통해 과학을 체험한 학생들의 성적이 다른 학생들보다 평균 5~14점(300점 만점 기준) 더 높게 나타났다.  ⓒSchool Without Walls

교육통계국은 학생들의 과학성적을 초보(basic), 중간(proficient), 우수(advanced) 단계로 나눠 그 수준을 평가하고 있다. 국가교육통계센터(NCES)의 잭 버클리 위원은 "(히스패닉 학생들의 경우) 평균 5점이나 오른 것이 의미 있는 일이지만 전체 성적에 비춰보면 베이직(basic) 단계에 불과하다"면서 "성적이 더 올라야 한다"고 말했다.

학생들의 학습능력에 있어 문제가 되고 있는 것은 이런 점이다. 많은 학생들이 화석 표본을 통해 종(種)이 이어지는 것을 쉽게 이해하지만,  물체의 자성이나 동물의 행위를 분석하는 일에는 서투르다는 것. 특히 학업 성취도가 초보 단계에 있는 학생들의 경우 분석과제에 적응하지 못하고 있는 상황이다. 

이번 프로젝트를 수행한 NAGB(the National Assessment Governing Board)의 코르넬리아 오르 사무국장은 "(학생들이 분석력에서 뒤처지는) 과학교육의 이런 문제점들을 해결해나가기 위해 나라에서 해야 할 일이 너무 많다"고 말했다.

학생들은 체험학습을 좋아한다

교육학자들은 이번 조사결과와 관련해 각 주마다 과학과목의 수월성 기준이 너무 다르고 교사들마다 교수방법도 매우 달라 학생들 간의 성적 격차가 크게 나타나고 있다고 지적했다. 이는 주별로 성적 차이가 크게 나타나고 있는데 따른 것으로 과학 커리큘럼에 대한 검토가 요망됐다.

주목할 점은 실험과 실습을 통해 과학을 경험한 학생들의 성적이 높게 나타났다는 점이다. 조사결과 5~14점까지 차이가 났는데 이는 과학체험 학습이 기존의 읽기·쓰기 위주의 학습보다 더 큰 학습효과를 가지고 있음을 의미한다.

교육 전문가들은 "단순히 책을 보면서 학습을 하는 것보다는 직접 실습·실험을 수행하면서 과학지식을 이해하는 것이 매우 중요하다"며 학생들의 과학 체험학습을 위해 많은 지원이 이뤄져야 한다고 주문했다.

국가학업성취평가(NAEP) 프로젝트에 직접 참여한 헥터 이베라 씨는 "(체험학습 성과를 말해주는) 이 데이터가 큰 의미를 담고 있다"고 말했다. 또 "학생들의 과학수업 참여도가 체험학습으로부터 비롯되며 더 많은 학교들이 손으로 만지는 교육을 할 수 있는 환경을 조성할 필요가 있다"고 강조했다.

미 연방정부 차원의 과학성적 평가 프로젝트는 4학년과 8학년, 12학년을 대상으로 4년마다 행해지고 있다. 연방정부는 조사 결과를 토대로 국제적인 비교 등을 행하고 있으며 종합분석이 끝나면 그 결과를 과학교육 정책에 반영하고 있다.