e-learning은 컴퓨터를 매체로 하는 학습을 말하는데 그 명칭이 컴퓨터 기술의 발달과 함께 달라져 왔다. 초창기에는 컴퓨터 활용 수업을 CAI라 하였고 그 후 멀티미디어 학습, ICT 활용 교육, web 기반교육 그리고 e- learning이라고 하였다. e-learning은 풍부한 자료를 제공하여 줄 수 있으며 자료수집, 정리, 변환을 도와준다. 그런데 이러한 장점을 살리려면, 우선 학습자가 학습하려고 하는 자세를 갖추는 것이 선행되어야 한다. e-learning의 유형으로는 사이버형, 브랜디드형, 보조학습형으로 나누어 볼 수 있다. 사이버형은 의사소통의 전 과정이 사이버 공간에서 이루어지는 것이고, 브랜디드형은 교실 수업과 e러닝 형태의 교수․학습 활동을 총체적으로 기획하여 수업을 진행하는 형태이다. 그리고 보조학습형은 교실수업이 정규적으로 진행되는 상황에서 전자메일, 관련 사이트 지원 등 사이버 공간의 교육적인 기능을 보충, 심화 학습용으로 제공하는 것이다(이인숙, 2002). e-learning 자료를 자습용과 수업용으로 나누어 볼 수도 있다. 학생이 혼자서 학습내용을 컴퓨터에 의하여 제공받고 학습을 진행하는 것을 자습용 e-learning 자료라고 볼 수 있고, 수업용 e-learning 자료는 수업 시간에 교사에 의하여 활용되는 컴퓨터를 기반으로 한 학습자료라고 볼 수 있다. 채동현 등(2000)의 연구를 보면, CAI를 통한 실험학습을 받은 학생은 전통적인 학습을 받은 학생에 비하여 과학적 태도와 개념에 관한 시험 성적이 아주 좋은 것으로 밝혀졌다. 제작한 CAI 프로그램은 물의 양과 속도와의 관계, 물의 속도와 운반작용과의 관계, 물체의 무게와 이동거리와의 관계, 굽이쳐 흐르는 강의 종이배 속도, 굽이쳐 흐르는 강의 물체의 퇴적작용, 반듯하게 흐르는 강의 종이배 속도, 반듯하게 흐르는 강의 물체의 퇴적작용에서 학생들의 과학적 개념 형성에 효과가 있었다.

교육과정은 교육목표를 달성하기 위하여 선택된 교육내용과 학습활동을 체계적으로 편성․조직한 계획을 말하는 것으로 학교 현장 교사들이 나아가야 할 방향을 제시하고 교실 수업에 대한 지침이 되는 교육의 기본 설계도가 된다. 즉, 교육과정은 교육의 목표를 분명하게 설정하고, 그 목표를 달성하기 위해 적절한 내용을 선정하여 교수-학습 할 수 있는 방법을 제공하며, 교육 목표를 달성했는지에 대한 평가가 이루어질 수 있는 방향을 제시해야 한다(김승희, 2005). 기술․가정과 교육과정 역시 다른 교과와 마찬가지로 기술․가정을 왜 가르쳐야 하는지, 무엇을, 어떻게 가르치고, 평가해야 하는지에 대한 내용이 분명하게 제시되어야 한다. 왜, 무엇을, 어떻게 가르치고 평가할 것인가에 대한 구상이 반영된 기술․가정 교육과정 문서의 내용 중에서 특히 학교 현장의 교사들에게 가장 밀접한 관련이 있는 부분이 어떻게 가르치느냐의 교수․학습 방법과 어떻게 평가할 것인가의 평가에 대한 것이다. 한편, 가정과 교육의 정체성을 분명하게 하기 위해 또, 교육과정에 명시된 목표를 달성하기 위해 우리는 ‘가정과 교육에서 어떻게 가르칠 것인가’의 문제를 접하게 된다. 학교 교육활동의 핵심은 가르치고 배우는 과정에 있다. 가르치고 배우는 교수․학습은 실제 가정과 수업에서 일어나는 교사와 학생 사이의 상호작용을 의미하며, 교수․학습 방법은 교사와 학생 사이의 효율적인 상호작용 위해 사용되는 모든 방법을 말한다(김찬종, 1995). 효율적인 가정과 교수․학습 활동을 위하여 교수․학습과 관련된 기본 개념과 교수와 학습지도에 적용되는 원리들을 파악해야 한다. 그리고 가정과 수업의 일반적 전략과 관련된 학습 동기의 개념과 이의 유발 전략, 주의 집중과 유지 전략, 설명 및 판서 방법 및 발문 기술을 습득하고, 수업의 도입, 전개, 정리 단계에 따른 수업 전략을 이해해야 한다. 또 다양한 특성을 가진 학습자 각각에게 맞는 교수․학습 방법을 적용해야 한다. 이러한 가정과 교수․학습 방법에 대한 기본적인 개념이 가정과 교육과정에 제시되어 있다. 2001년부터 시행된 제 7차 기술․가정 교육과정의 교수․학습 방법에는 시대적, 사회적 변화와 요구에 부합하고 가정과 교육의 가치를 높이려는 노력이 비교적 반영되어 있다. 기술․가정과 교육의 내용은 명제적 지식에 대한 이해를 토대로 교육 목적에 비추어 선정되어야 한다(김윤정, 2002). 그리고 교육적 가치를 실현하려면 구체적인 교육활동에서 의미있게 조직되고, 효과적인 교수․학습 방법이 적용되어야 한다. 결국 교육과정에서 나타난 교수․학습 방법은 학교 현장에서 기술․가정과 교육이 표현되는 최종적인 형태인 것이다. 그러므로 본 원고에서는 교육인적자원부에서 발행한 교육과정 관련 문서 중 중학교 기술․가정과 고등학교 선택과목인 가정과학의 교수․학습방법의 내용 분석을 통하여 가정과 교수․학습의 방향을 제시하고자 한다.

학생들에게 과학 개념을 효과적으로 전달하기 위하여 가장 중요한 역할을 담당하는 교사가 갖추어야 할 지식에 대한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 교사는 자신이 전달해야 할 개념에 대한 이해도 있어야 하며, 학생들에게 이를 전달할 때 필요한 교수법과 적절한 교과 도구, 학생들의 이해 수준 등 다양한 영역에 대한 지식이 필요할 뿐 아니라 이러한 지식들을 조화롭게 구성하는 능력도 필요하다. 교사가 갖추어야 할 지식의 본성과 특징에 대한 연구는 Shulman(1986)에 의해 새롭게 제기되었다. 그는 교사가 갖출 지식에 대한 새로운 이론적 틀을 제안하면서 이 부분이 교육 연구에서 소홀히 되어 왔음을 지적하였다. 그리고 교사가 수업에서 만들어내는 독특한 형태의 내용 지식을 교수내용지식(Pedagogical Content Knowledge)이라는 개념으로 제시하였다. 그 후 이와 관련된 다양한 연구들에서 교수내용지식에 대한 정의와 범위들이 깊이 있게 다루어졌다(Veal, 2004; Barnett and Hodson, 2001; Jeffries, 1999). 그러나 대다수의 연구에서 교수내용지식 안에는 학생에 대한 이해와 가르칠 내용의 표현에 대한 지식이 필수적으로 포함되었다(Halim and Meerah, 2002). Hope 와 Townsend(1983)의 연구에서는 특히 학습자에 대한 이해의 중요성이 강조되었다. 그들은 연구를 통해 교과 내용에 대한 이해가 깊은 교사들도 교과에 대한 학습자의 사고방식을 고려하지 않을 경우 내용을 가르치는 데 있어 어려움을 겪을 수 있다는 것을 보여 주었다. 즉, 잘 알면 잘 가르칠 것이라는 일반적인 통념이 항상 옳은 것만은 아니라는 것이다. 가르치는 내용에 대한 깊이 있는 이해가 효과적인 교수의 필요조건이긴 하지만 충분조건일 수는 없다는 점을 이 연구에서는 강조하였다. Roth 등(1999)의 연구에서도 교사의 학생들에 대한 이해가 부족할 때, 교사와 학생들은 모두 가장 낮은 인지 수준으로 수업이 진행되도록 잠재적으로 노력한다고 하였다. 가르칠 개념을 표현하는데 필요한 지식은 학생들의 이해에 도움이 되는 유용한 전략에 대한 지식으로 예, 실증, 유추, 모델 등이 이에 포함된다. 이러한 표현에 대한 지식은 이전에 학생들을 가르친 경험으로부터 형성된 반성적 사고의 산물로 교사 경험의 중요성이 강조되는 부분이기도 하다. 박성혜(2003)는 교사 경력이 많을수록 교수법 지식, 표현 지식, 내용 지식 등이 높다고 하였다. 그러나 경험의 축적만이 이러한 지식의 발달을 보장하지는 않는다. 4년간의 장기 연구에서 Shulman과 그 동료들은 교사 경력이 증가하여도 단지 몇 명의 교사만이 효과적인 방식으로 교과 내용을 표현할 수 있는 지식의 기초를 개발하였음을 밝히고, 오직 동기를 가지고 반성적인 사고를 하는 교사들만이 교육 경험을 통해 전문성을 갖춘다고 주장하였다(Jeffries, 1999). 그러나 기본적으로 효과적인 수업을 위해서 교사가 가르치는 교과의 내용에 대한 깊은 이해는 필수적이다. 이러한 지식의 바탕 위에 학습자의 상태를 파악하고 이를 고려하여 가르칠 내용에 대한 표현 방식을 결정할 수 있기 때문이다. 우리나라에서는 중학교에서 한 교사가 과학의 4영역을 모두 가르치도록 구성되어 있다. 이는 통합과학이 과학을 가르치는 가장 효과적인 방법(최미화와 최병순, 1999; 권재술과 박범익, 1978)이라는 인식으로부터 나온 것이다. 그러나 여러 연구(허경철, 2005; 심재호, 2004; 김현이, 2002; 윤상학, 1999;김원근, 1996, 이학동 등, 1995; 이화국, 1995)에서 가르치려는 과학 개념에 대한 교사의 전문성 부족을 지적하였다. 이러한 문제로 인해 교사 연수의 필요성이 대두되었으나, 이에 관련된 연구들(김진성 2001; 최규철, 1999; 손양호, 1998)에서 연수는 교사들에게 큰 도움을 주지 못하는 것으로 나타났다. 또한 교사들은 한 교사가 과학의 모든 영역을 담당하는 것에 대해 부정적인 반응을 보였는데, 이는 과학을 통합적으로 가르칠 자신이 부족하기 때문이었다(박정희, 2005; 김진성, 2001). 특히 자신의 전공 분야가 아닌 비전공 영역에서 이러한 어려움은 더 크게 나타났다(손양호, 1998; 이학동, 1989). 그러나 6차 교육과정부터 고등학교 1학년까지 통합과학의 취지가 확대되면서 한 교사가 과학의 4영역을 모두 가르쳐야 하는 경향이 더욱 커졌다. 따라서 이 연구에서는 특정 과학의 내용을 가르칠 때 교사의 전공에 따라 그들의 수업이 어떻게 달라지는지 비교하는 연구를 통해 교사들이 전공 이외의 과목을 가르칠 때 겪는 어려움이나 해결 방안에 대한 노력을 알아보고자 한다. 이를 통해 통합과학으로의 변화가 고등학교 교육 현장에서 제대로 정착될 가능성이 있는지 탐색하고자 한다.

제 7차 교육과정이 발표된 초기, 특히 과학 교과에서는 새로운 교육과정에 대한 시각은 극과 극이었다. 학습자 중심, 생활 중심과 활동 중심의 목표가 잘 구현된 이상적인 교육과정이라는 소리도 있었으나, 탐구 중심에 치우친 나머지, 과학의 개념이나 본질을 간과 또는 무시되었다는 비판이 컸던 것도 사실이다. 그러나 새 교육과정은 예정대로 시행되었고, 이에 맞추어 정보와 과학의 시대답게, 탐구 중심과 활동 중심 수업에 대한 교수-학습 방법들이 등장하였다. 일단 새로운 교수-학습 방법들이 제 역할을 하기 위해서는 교사가 직접 현장에서 많이 활용하여야 한다. 그러나 교사가 새로운 교육과정을 이해하는 데 많은 시간과 노력, 연수 등이 필요하였듯이, 새로운 교수-학습 방법과 자료를 자신의 것으로 만들어 활용하는 데에도 많은 준비가 필요하다. 하지만 전(全) 과목을 가르쳐야 할 뿐 아니라 각종 업무와 생활 지도까지 전적으로 담당해야 하는 초등교사들에게는 교재 연구나 수업 준비에 절대적으로 시간이 부족하다는 말은 결코 과장이나 변명이 아니다. 수많은 연구에서 수많은 교수-학습 방법과 전략 또는 모형들이 개발되어 있다 해도 그 활용까지 이어지기 어려운 가장 큰 이유가 바로 이것이다. 활용이 쉽도록 잘 개발된 자료나 간편한 교수-학습 방법이 절실하다(권난주, 2005). 그러므로, 이러한 현장의 특성을 반영하면, 학습 모형이나 전략 등 무형(無形)으로 개발된 이론과 방법들보다는 책자나 파일로 제공되는 유형(有形)의 자료를 활용하는 교수-학습 방법이 훨씬 현실적인 도움이 될 것이다. 그러나 실제로 ‘매년’ 각 시도 교육청과 교육과학연구원을 비롯한 기관 및 단체에서 학교에 보급하는 자료가 50여종이 넘는다. 게다가 각종 교사 자료전의 출품 또는 입상작, 소프트웨어 공모전의 응모 또는 입상작을 포함하고, 과학 교과 내용과 관련된 인터넷 사이트나 교사용, 학생용 학습 사이트까지 본다고 하면, 우리는 실제로 자료의 바다 속에 있다고 해도 과언이 아니다. 과학교육을 담당하는 학자나 교사들은 이 바다 속에서 진주를 찾아내야 하는 것이다. 본 연구에서는 수많은 자료 중에서 좋은 자료를 추출해야 하는 현장의 이러한 숙제를 해결한다는 취지에서, 접근과 활용이 용이한 교수-학습 자료를 두 가지 선정하여 소개 ․ 기술하고자 한다. 이들 자료 및 방법은 전국 또는 지역 단위로 개발 ․ 보급된 것으로, 현재 초등학교 과학과 교육에서 획기적이면서도 성과가 좋은 자료 활용 교수 방법으로 주목받고 있는 것이다. 이 중 하나는 국가에서 지원 ․ 개발하여 전국의 모든 초등학교에 보급한 ‘탐구수업 지도자료’의 활용이며, 나머지 하나는 지역 교육청이 지원하여 개발 ․ 보급한 ‘과학완구 활용 교수-학습’ 방법이다.

In this paper, I designed the development theory and teaching model for integrated science curriculum by analyzing a diversity of educational curricula and integrated science education practices. There are the results of this paper as follows: 1. After analyzing the curriculum-developing theories presented by Tyler, Johnson, and Posner, I have drawn indispensable factors to develop the integrated science education. Based upon these factors, I have set a whole framework for the integrated science curriculum and design overall curriculum-developing model. I based knowledge-centered integrated science education upon discipline-centered curriculum, social problem-centered integrated science education upon experience-centered curriculum and individual interest-centered integrated science education upon human-centered curriculum. 2. In setting up an overall framework for the integrated science education I sorted out teaching plan from curriculum developing. As I have designed curriculum-developing models, I have designed teaching models in three different directions of integrated science education; To the knowledge-centered teaching model I applied concept-related and exploration-related development method in order to integrate the knowledge of physics, chemistry, biology, and earth science. To the social problem-centered teaching model I applied process-centered development method such as a role-play in order to solve science-related social problems. To the individual interest-centered teaching model I applied the project method which gives the students an opportunity to achieve self-realization through the process of letting them choose the learning contents and conduct investigation for themselves. This study, as a preparation of the new science curriculum, will be applicable to the development of the science curriculum models and can be referenced as the direction of the integrated science education in school.

본 연구의 목적은 유아 수․과학 통합 교육에 대한 예비교사의 인식과 현직교사의 인식을 조사하고 그 차이가 어떠한지를 알아보는 것으로써, 연구결과는 첫째, 수·과학 통합 교육의 사전학습 경험은 예비교사와 현직교사가 양성대학과정 또는 대학원에서 주로 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 수·과학 통합 교육의 필요성에 관하여 예비교사와 현직교사 모두 절대적으로 인식하고 있으며, 수·과학 통합 교육의 개념에 관하여 예비교사와 현직교사 모두는 수·과학 통합의 개념이 정확하게 성립되어 있지 않는 것으로 나타났다. 셋째, 수·과학 통합 교육의 목표에 관하여 예비교사와 현직교사 모두는 수․과학에 대한 흥미와 긍정적인 태도 형성과 논리적인 사고력, 문제 해결력 신장에 높은 긍정적인 평가를 보이고 있었다. 또한 수·과학 통합 교육의 교수-학습 전략과 관련하여 예비교사와 현직교사는 수·과학 통합 교육의 교수-학습 전략으로써 놀이중심, 실물 조작 중심, 실험 중심의 교수-학습 전략이 적절하다고 인식하고 있으며, 집단구성 시 예비교사와 현직교사는 소집단을 선호하고 있으며, 연령구성으로서 예비교사는 4,5세 혼합연령집단을 선호하고 있으나, 현직교사는 단일연령집단을 선호하고 있는 것으로 나타났다. 넷째, 수·과학 통합 교육 관련 교사 연수의 필요성에 관하여 예비교사와 현직교사 모두는 절감하고 있는 것으로 나타났다.

컴퓨터의 사용이 과학 교육에 긍정적이나 부정적이냐를 불문하고, 컴퓨터의 사용을 막을 수는 없다. 따라서 어떻게 하면 유익한 방향으로 컴퓨터를 과학 교육에 이용하느냐 하는 것이 중요한 문제다. 본 논의에서 전통적으로 많이 추구되어온 실험기구 없는 컴퓨터 과학 교육을 지양하고, 학생들이 실제 실험을 수행하면 컴퓨터가 학생의 실험을 도와주고, 더 능률적으로 실험을 수행할 수 있도록 하는 방안을 모색하여 보았다. 여기서 제시한 컴퓨터와 실제의 실험 상황을 연결하는 인터페이스를 사용하므로서 종래의 과학 실험에서 불필요하게 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 원하는 탐구기능 요소, 예컨데 실험 설계, 변인 통제, 결과 처리등을 집중적으로 훈련 시킬 수 있는 장점이 있다.