“자, 지금부터 센서를 설치하고 조 별로 측정데이터를 관찰해보세요.”

과학 선생님의 말이 떨어지기 무섭게 영암중학교 학생들은 저마다 주어진 사물인터넷(IoT)정보를 이용해 정보를 수집하느라 여념이 없다. 디지털 측정기기에는 속속 데이타들이 수집된다. 전남 영암중학교는 수학ㆍ과학 ICT 및 스마트 과학실험실 시범수업이 운영되고 있다.

좁고 노후화 된 과학실에서의 수업이 달라진다. 이제 영암중학교와 같이 스마트한 과학교육 환경이 전국으로 확대된다. 최신 ICT 기술과 첨단 과학환경이 전국 과학교실을 찾아간다.

기존 과학실을 창의융합형 과학실로, 선생님은 전문 과학교사로 양성할 수 있도록 교육 기반이 갖춰진다. 장기적으로는 최첨단 시대에 맞는 미래 세대를 위한 과학교육의 표준을 확립해 과학교육의 표준 인프라가 갖춰진다.

과학실 이노베이션, 창의융합형 과학실이 들어온다

개구리 해부를 한다고 과학실 바닥을 피투성이로 만들던 과거는 이제 사라질 전망이다.

과학 윤리적 문제가 있을 수 있는 동물 해부 실험은 가상컨텐츠로 경험해 볼 수 있다. 직접 가보기 힘든 장소에서의 실험이나 실내에서 쉽게 할 수 없는 실험 등이 증강현실 콘텐츠로 개발되어 생생하게 수업 안에서 경험할 수 있다.

디지털 시대에 맞게 첨단 과학 기술이 학교 안으로 들어 온다. 아이들은 교실에서 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 만나고 사물인터넷(IoT)를 활용해 정보를 수집한다. 수집된 정보는 빅데이타로 활용하기도 하고 3D프린터로 원하는 제품을 마음껏 만들 수 있게 된다. 창의력이 기술과 융합되어 과학수업이 더욱 즐거워 진다.

칠판 한 곁에는 해부 인체 모형이 서 있고  딱딱한 의자가 마주보게 놓여 있는 테이블, 빈약한 기자재. 이제 이렇게 노후화 되고 열악한 과학교실은 단계별로 사라진다.

교육부는 학교 과학 교실에 디지털 시대에 맞는 최신 기술의 기자재들을 구비해 아이들의 상상력과 창의력에 날개를 달아주는 계획안을 세웠다. 교육부는 2017년부터 100개의 학교에서 시작, 2020년까지 2,000개의 학교에 똑똑한 과학환경을 구축하겠다는 방침이다.

선생님도 ‘아이디어’가 필요해 

교사에게도 ‘아이디어’가 중요하다. 아이디어란 IDEA (Interesting: 흥미와 집중, Development: 개발과 혁신, Engagement: 참여와 실천, Association: 창의와 융합)를 실천하는 과학교사상을 의미한다.

시대가 달라지고 아이들이 달라지고 있다. 일선 교사들은 매 해 변화하는 미래형 아이들에게 맞추기 위해 많은 노력을 하고 있다. 교사들에게도 첨단 학습기기와 방법을 통한 서로 소통할 수 있는 쌍방향 수업 프로그램과 그에 맞는 교육이 필요하다.

미래 인재는 한가지만 잘하는 사람이 아닌 여러가지를 응용하고 창조해낼 수 있는 융합인재다. 과학 한국을 이끌 수 있는 융합인재교육(STEAM)에 적합한 교사제도와 교사연구회, 생애주기 교사연수 표준안 등을 개발하여 교사들의 전문성을 강화해 나갈 계획이다.

기존의 지시형 전달형의 업무와 연수에 벗어나 학생들에게만 집중 할 수 있도록 교사 역량강화 프로그램이 도입된다. 아이들과 함께 호흡하며 수업할 수 있도록 유형별 맞춤 교수 연수 프로그램도 개발될 예정이다.

스마트한 과학교육의 인프라가 마련된다

세계는 과학 인재를 양성하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 미국은 과학 교육 향상을 위해 도입한 차세대 과학표준(NGSS : Next Generation Science Standards)을 국가의 가이드라인으로 정했다. 미국의 NGSS는 공학을 과학교육으로 통합하여 학제간 연계를 꾀하는 동시에 공학적 설계를 강조하고 있다.

영국, 핀란드 등 다른 선진국들도 과학과 공학, 수학 분야의 중요성을 인식하고 과학을 핵심교과(Core subjects)로 지정해 새로운 과학 교육 환경을 구축하고 있다. 우리도 미래 세대를 위한 한국형 ‘미래세대 과학교육 표준’을 개발하여 중장기적 과학교육의 기반을 강화한다.

이를 위해 유아 과학교육의 실태를 분석해 유초등 연계프로그램을 개발할 계획이다. 유치원 단계에서 부터 과학을 느끼고 창의적으로 생각할 수 있도록 체계적인 과학 교육 환경이 구축될 것이다.