초등 3~4학년 과학교과서가 2009 개정 교육과정에 따라 과학에 대한 긍정적인 태도와 과학을 하려는 적극적인 마음, 그리고 과학의 흥미를 바탕으로 하는 탐구활동을 통해 현상을 이해하고 과학 개념을 구성할 수 있도록 새롭게 만들어졌다.

올해 개정된 초등 3~4학년 과학교과서의 연구·집필 책임을 맡은 이대형 교수(춘천교대)를 만나 새 교과서의 개발방향과 특징에 대한 이야기를 들어봤다.

이 자리에서 이대형 교수는 이번 과학교과서 집필에서 주안점을 두었던 기본방침을  “2009 과학과 교육과정에 충실한 교과서, 창의·인성 교육을 실현하는 교과서, 융합인재교육(STEAM)을 고려한 교과서, 미래사회를 준비하는 교과서, 과학의 본성과 윤리 책임성을 강조하는 교과서”라고 소개하면서 설명을 이어갔다.

“다양한 형태의 신나는 과학 활동을 통해 성공의 경험을 지속적으로 제공함으로써 과학이 학생들에게 필요한 과목이라는 인식을 하도록 했으며 기초적이고 기본적인 학습능력을 바탕으로 창의적 사고를 자극하여 일상생활에서 문제 해결 능력을 기를 수 있도록 하는 데 역점을 두었습니다.”

새 과학교과서의 획기적 변화는 ‘탐구능력 향상’

그리고 이 교수는 이번 과학 교과서에서 가장 획기적인 변화는 바로 탐구능력 향상에 있다고 강조했다.

“과학수업의 목적은 과학적 지식을 배우고, 탐구능력을 향상시키며, 과학적 태도를 기르는데 있습니다. 이런 것들이 사람이 살아가면서 부딪히는 여러 문제들을 해결하는데 도움이 되기 때문에 사람들은 지금까지 인간이 만들어놓은 문제해결 방법 중에 과학적 방법이 가장 좋다고 말하는 겁니다. 이들 과학적 방법 가운데 가장 유용한 것은 바로 탐구능력인데, 이것은 학생들이 과학적으로 생각하고 과학자처럼 행동하는 것을 말합니다.”

즉 과학적 가설을 세우고 증거를 모으며 그 증거가 가설을 뒷받침하게 되면 가설을 사실로 받아들이고, 또 다른 증거가 나오면 거기에 맞춰 가설을 다시 세워 또 다른 증거를 수집하는 과정이 바로 탐구활동이다.

“이처럼 탐구활동을 통한 탐구능력 향상을 위해 이번 과학교과서에서는 기초탐구와 자유탐구를 강화했습니다. 그동안 과학 교과서에서 과학 지식뿐 아니라 탐구를 중요하게 여겨 왔지만 구체적으로 탐구방법을 가르쳐주지는 않았기 때문에 이번에는 기초탐구 기능에 6차시를 배정했습니다.”

즉 관찰, 분류, 측정, 예상, 추리, 의사소통에 각각 1시간을 배정하고 적절한 활동을 통해 탐구 기능에 대해 학습하도록 했다는 얘기다. 사실 그동안은 “꽃을 관찰하라”고만 제시했을 뿐 관찰이 무엇이며 어떤 방법으로 해야 하는지를 가르쳐 주지 않았다. 그런데 이번에는 단원 앞부분에 ‘어떤 물체나 행동, 일 등의 특징에 대하여 자세히 살펴보는 것이 관찰’이며 눈, 코, 입, 귀, 손의 다섯 가지 감각을 사용해서 살피고 저울이나 온도계 등의 도구를 사용하면 더 정확히 관찰할 수 있다고 명시해 두고 있다.

“시범학교에서도 이 부분이 가장 반응이 좋았고, 그만큼 학습효과도 컸습니다. 구체적인 관찰방법을 알려준 후, 관찰을 하도록 하니까 종전보다 관찰항목이 훨씬 더 많아졌어요. 그리고 어려운 과학지식을 외우고 이해하는 것이 아니기 때문에 학생들에게는 상대적으로 부담이 적지만, 이런 관찰능력을 제대로 기르게 되면 사고력 향상은 물론 일상생활의 문제를 해결하는 데도 큰 도움이 될 수 있어 과학이 실생활에 유용한 학문이라는 인식을 갖게 될 수 있습니다.”

“시범학교에서도 이 부분이 가장 반응이 좋았고, 그 만큼 학습효과도 컸습니다. 구체적인 관찰방법을 알려 준 후, 관찰을 하도록 하니까 종전보다 관찰항목이 훨씬 더 많아졌어요. 그리고 어려운 과학지식을 외우고 이해하는 것이 아니기 때문에 학생들에게는 상대적으로 부담이 적지만, 이런 관찰능력을 제대로 기르게 되면 사고력 향상은 물론 일상생활의 문제를 해결하는데도 큰 도움이 될 수 있어 과학이 실생활에 유용한 학문이라는 인식을 갖게 될 수 있습니다.”


자유탐구활동으로 인성교육까지 ‘일석이조’

이대형 교수는 2학기 과학교과서에서는 자유탐구를 강화할 계획이라고 했다. 자유탐구 역시 2007년 과학과 교육과정부터 도입됐지만, 자세한 안내나 구체적인 활동 내용이 교과서에 수록되어 있지 않아 학교 현장에서 거의 활동이 이뤄지지 않았던 것이 사실이다. 그래서 이번 교과서에서는 앞부분에 자유탐구 지도에 관한 내용을 수록하고 6차시를 배정했다.

“그동안 학생들이 책에 나온대로 관찰하고 탐구는 했지만, 한 번도 자신의 문제를 해결한 적이 없습니다. 그래서 학생 스스로 주제를 정하고, 탐구 계획을 세워 탐구 실행을 하며 보고서를 만들고 그 결과를 발표하는 자유탐구를 교과서에 구체적으로 담았습니다. 또 자유탐구도 관찰탐구, 탐사탐구, 기르기탐구, 실험탐구 등 다양하기 때문에 이것을 6학년까지 한 가지씩 순차적으로 도입할 겁니다. 우선 3학년에는 관찰 위주 탐사, 4학년은 기르기 위주 탐사를 진행할 계획입니다.”

게다가 자유탐구활동을 모둠별로 진행하여 친구와 함께 탐구하도록 한다면 협동심과 배려심을 배울 수 있고, 이를 통해 인성교육도 할 수 있어 일석이조의 효과를 거둘 수 있는 셈이다. 또 다양한 주제 연구를 통해서 과학 분야의 적성을 발견할 수 있어 앞으로 학생들의 진로탐색에도 좋은 기회가 된다는 얘기다.

“교과서 읽을거리에 미래사회에 유망한 직업에 대한 소개가 자세히 나와 있어 진로교육에도 도움이 될 겁니다. 하지만 초등학교 과학교육이 과학자 양성을 목표로 하는 것이 아니라 학생들이 과학적 소양을 갖추도록 하는 것이기 때문에 직업들도 광범위합니다. 예를 들어 소리 단원을 배울 때면 음향 예술가나 공연장 설계가 등을 소개합니다. 이들 모두 과학자는 아니지만 음파나 음향 등 소리에 대한 과학적 지식이 있어야 하기 때문입니다.”

이밖에 이번 과학교과서에는 융합인재교육(STEAM)과 스토리텔링 기법도 도입됐다. 특히 STEAM은 순수과학뿐 아니라 기술, 공학, 예술, 수학 등 다른 교과와 관련하여 통합된 내용을 적절한 수준으로 지도함으로써 학생들을 융합인재로 교육한다는 목적을 지니고 있다.

이것과 관련해 이대형 교수는 “70년대 이후 이미 과학이 단독으로 존재하는 것이 아니고 기술과 같이 발전하며 과학의 발전이 사회에 엄청난 영향을 미치기 때문에 STS(Science, Technology and Society)를 한꺼번에 가르쳐야 한다는 운동이 일어났다”며 “그래서 STEAM 도입이 새로울 건 없지만 상황제시, 문제해결, 감성적 체험 등 학습모형을 제시했다는 것이 종전과 다른 점”이라고 설명했다.

또 “스토리텔링 기법은 학생들에게 흥미를 유발할 수 있으며 이야기를 통해 단원 전체의 내용을 쉽게 파악할 수 있고 과학이 우리 생활과 동떨어져 있지 않다는 인식을 심어주는 데 유용하다”고 덧붙였다.

끝으로 이대형 교수는 “우리가 인터넷 검색 몇 번이면 예전에 달달 외었던 과학적 지식들을 쉽게 찾을 수 있는 시대를 살고 있기 때문에 앞으로 과학교육은 급변하는 사회 변화에 대처할 수 있는 과학적 사고력과 탐구력을 신장시킬 수 있는 방향으로 나아가야 할 것”이라고 강조했다.