시각자료는 과학교과서의 주된 구성 요소이며, 학습자에게 과학적 개념을 효과적으로 이해시키는 매개체가 된다. 본 연구에서는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서 지구과학 분야에 사용된 시각자료의 유형과 기능 및 구조를 분석하였다. 시각자료 유형에서는 사진과 삽화의 비율이 그래프와 표에 비해 매우 높게 나타났다. 시각자료의 기능에서는 예시적 기능과 보충적 기능의 비율이 높게 나타난 반면, 장식적 기능, 설명적 기능, 탐구적 기능의 비율은 낮게 나타났다. 시각자료의 구조에서는 단독의 비율이 다중에 비해 압도적으로 높았다. 또한 다중 구조에서 짝은 주로 대비에, 연속은 주로 순서를 표상하는데 사용되고 있었다. 시각자료의 유형, 기능, 구조 모두 교과서에 따라 유의미한 차이가 있었다. 이러한 연구 결과를 토대로 학교 과학에서 시각자료의 교육학적 의의에 대한 보다 나은 이해를 위해 지구과학 분야에서 시각자료의 기능과 구조에 대한 기호학적 연구를 제안하였다.

사진과 삽화는 현행 과학 교과서에서 핵심적인 시각적 표상 요소이다. 본 연구에서는 6차와 7차 교육과정에 따른 고등학교 지구과학 교과서에 사용된 사진과 삽화의 기능 및 구조를 비교 분석하였다. 기능 분석 결과, 6차와 7차 모두 예시적 기능이 차지하는 비율이 압도적으로 높았으며, 보충적 기능의 비율이 가장 낮았다. 7차의 경우 사진과 삽화의 기능들이 6차에 비해 다양해졌는데, 이것은 지구과학 II 보다는 I에서 보다 두드러지게 나타났다. 특히, 6차에서는 극히 미미하게 나타났던 보충적 기능과 설명적 기능이 7차에서는 증가하였으며, 장식적 기능 또한 전반적으로 증가한 것으로 분석되었다. 구조 분석 결과, 6차에 비해 7차에서 참조가 현저하게 감소하여 본문과의 연계성 면에서 오히려 퇴보한 것으로 분석되었다. 단독 사진이나 삽화에 비해 다중 구성의 비율이 증가한 것으로 나타났으나, 짝이나 연속 구성에서는 발전된 점이 나타나지 않았다. 앞으로의 과학 교과서 개발에서 사진과 삽화의 기능에서 탐구적 기능을, 구조에서 보완적 구성을 추가할 것과 사진과 삽화를 포함한 시각적 표상의 기능과 구조 측면을 과학 교과서 검정 준거로 활용할 것을 논의하였다.

본 연구의 목적은 제7차 교육과정 지구과학 내용의 적정성을 평가하는 것이다. 이를 위해 교육과정 분석(우리나라, 미국 캘리포리아주, 영국, 일본), 우리나라와 일본 교과서의 지구과학 내용 분석과 초 중등학생, 교사, 교수, 교과서 저자에 대한 광범위한 설문조사를 실시하였다 제7차 교육과정의 지구과학 내용은 과학과 4개 영역의 균등 분배, 단원의 세분화로 인한 내용구성과 연계성 부족, 그리고 나선형 교육과정의 과도한 적용, 지나친 탐구활동 중심의 교과서 내용구성으로 인한 학습량 증가와 체계적 개념 지도의 어려움 등으로 인해 적정하게 구성되어 있지 않다고 평가할 수 있다. 이를 해결하고 지구과학 영역 내용 적정성을 확보하기 위한 방안으로는 첫째, 내용 구성 및 연계 측면에서 볼 때, 각 학년에서 다루게 되는 내용을 과학 4개 영역으로 균등하게 분배하지 말고, 단원의 크기를 다양화해야 한다. 둘째, 학습량 측면에서는 나선형 교육과정의 구성 방식을 탈피하여 학년 수준에 맞는 내용은 해당 학년에서 종료되도록 하여 학년간에 중복이 되지 않도록 해야 하고, 필수 탐구활동의 수를 줄이고 질을 높여야 한다. 셋째, 내용의 수준과 흥미 측면에서, 학생들의 지구과학에 대한 흥미를 제고할 수 있도록 자연재해, 안전, 우주 관련 분야, 자원 등을 강조해야 한다. 아울러 교육 내용 적정성의 평가 준거 중의 하나가 실현 가능성임을 고려할 때, 교육과정이 추구하는 목표가 학교 현장에서 실현될 수 있도록 주변 여건에 대한 지원이 선행되어야 할 것이다.

본 연구는 Klopfer의 교육목표 분류를 이용하여 한국의 제7차 교육과정의 중학교 7학년 과학과의 교육목표와 제7차 교육과정에 따른 중학교 교과서에 나타난 학습 목표를 분석하여 교과서에 반영된 교육목표가 교육과정상의 요구 목표와 어느 정도 부합하는지를 알아보고 문제점을 분석하여 제시함으로써 교육과정에서 요구하는 목표와 교과서가 연계성을 가지도록 하는데 있다. 연구결과 제7차 교육과정의 과학과 교육목표는 Klopfer의 교육목표 분류5의 조작적 기능(G.0)을 제외한 전 범주에 걸쳐 그 목표를 설정하고 있으며, 정의적인 영역(범주 H.0~I.0)을 더욱 강조하고 있다. 그러나 제7차 교육과정의 중학교 교과서는 NSTA의 권장 목표 비율과 비교해 볼 때 인지적 영역에 더욱 비중을 두고 출판되었으며, 교과서에 지향(범주 I.0)에 관한 목표가 전혀 언급되지 않고 있었다.

제7차 교육과정의 초등학교 ‘과학’ ‘실험관찰’ 교과서와 서로 다른 출판사의 중·고등학교 과학과 지구과학 I, II교과서, 각각 4권씩을 대상으로 교과서에 수록된 화석사진을 분석하여 화석의 종류, 산출지역과 척도의 표기에 대한 분석결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 초등학교의 ‘과학’, ‘실험관찰’ 교과서에 수록된 화석사진의 종류는 32개였으며, 중학교 과학교과서 4권에는 50개, 그리고 고등학교 8권의 교과서에서는 109개였다. 그러나 화석사진에서 표현되는 과학적 정보는 부족하였다. 초등학교의 과학교과서와 실험관찰에서는 수록된 화석사진의 68%에 산출지가 표기되어 있었으며, 척도가 표기된 화석사진은 전체의 6%였다. 중학교와 고등학교 교과서의 경우, 전체 화석의 40%와 16%에 산출지가 표시되어 있으며, 척도는 14%와 18%만이 표기되어 있었다. 보다 효과적인 과학교육의 목표를 달성하기 위해 과학교과서에 수록된 화석사진에 산출지와 척도를 표기할 필요가 있다.

본 연구는 제7차 과학 교육과정에 대한 지구과학 교사들의 관심도와 활용도에 대한 조사연구로서 과학교육과정에 대한 관심도에 대한 고등학교 지구과학 교사들은 단계 0의 지각적 관심이 상대적 강도 98%로 가장 높은 정점을 이루고 있어 대부분의 선행연구의 결과와 같이 교사들이 교육과정에 대해 무관심한 것으로 나타났다. 과학교육과정에 대한 활용도에 대한 고등학교 지구과학 교사들의 과학 교육과정에 대한 영역별 활용도를 분석한 결과는 교사들이 교육과정을 거의 활용하지 않는 수준(I수준)이 1.69%, 지구과학 교육과정에 대한 정보를 갖고 활용하려는 준비가 되어 있는 수준(II수준)이 17.80%, 지구과학 교육과정을 반성적 사고없이 교사중심적으로 활용하는 수준(III수준)이 43.97%이었으며, 교육과정을 완전히 이해하고 수용하여 안정적으로 활용하는 교사수준(IV수준)이 31.86%, 장기적 결과를 생각하며 동료들과 협력하여 더 나은 방안을 탐색하는 수준(V수준)이 4.69%로 나타났다. 전체적인 활용수준은 기계적 활용수준(3단계)으로 나타났고 수업목표 영역(평균 3.28)과 내용 영역(평균 3.28)의 활용도가 비교적 높게 나타났으며, 성격 및 이념 영역(평균 3.24), 수업자료 영역(3.18), 평가 영역(3.18), 수업방법 영역(평균 3.12)의 순으로 나타났다. 경력에 따른 지구과학 교사들의 과학 교육과정에 대한 관심도는 0∼4년, 15∼19년, 20년 이상, 5∼9년 경력의 교사 집단 순이며 10∼14년 경력의 교사 집단이 교육과정에 대한 관심도가 가장 낮은 것으로 나타났다.

7차 과학과 교육과정은 인간중심 교육철학이 도입되었다는 특성을 갖고 있다. 인간중심 교육과정은 학문중심교육과정보다 학습자의 경험을 강조하는 학습자 중심의 교육을 표방하고 있다. 본 연구에서는 우리 나라 과학과 교육과정의 개편 과정에 표출된 배경, 성격 그리고 목표에서 7차 과학과 교육과정의 의의를 찾고 그 과제와 전망을 논의하였다. 7차 과학 교육과정은 학습자의 경험을 강조하는 인간중심 교육과정으로서 구체적인 교육활동이 실생활 소재로 이루어져서 적용되어야함을 강조하고 있다. 이에 관련된 성과를 위해서는 현대과학이 가지는 사회적인 요소를 고려한 과학의 본성에 대한 교사교육이 필요하며, 실생활 맥락을 교육적이고 인식론적인 관점에서 연구하여 과학과 일상생활 맥락의 차이에 대한 적절한 교육적 구명이 요청된다.

A purpose of this study was to provide the helpful information about operation of revised science curriculum by analyzing many contents about acid rain with various aspects, which was written in science textbook of 10 year according to the 7th national curriculum. The results show that there was the lack of educational systemicity among elementary school, middle school, and high school science curriculum and the lack of explanation for occurrence and standard level of acid rain, pH 5.6. And It could be categorized the effect of acid rain into four groups and experiment or experiment activities into three groups.

본 연구에서는 학교 수업에서 교육과정의 이해 및 적용 실태를 알아보기 위해 시･도 교수학습지원센터와 서울특별시과학전시관 홈페이지에 게재되어 있는 교수･학습 과정안에 나타나는 교육과정 위계 오류의 유형을 조사하였다. 각 시･도 교수학습지원센터와 서울특별시과학전시관 홈페이지에 게재되어 있는 교수･학습 과정안을 이용하여 제 7차 교육과정을 토대로 오류 유형 분류틀을 제작하고, 교육과정 위계 오류의 유형별 횟수와 그 내용적 특징을 살펴보았다. 연구 대상으로 분석한 교수･학습 과정안 모두 교육과정 위계 오류를 가지고 있었으며, 교육과정 위계 오류의 유형은 단원의 특성에 따라 다르게 나타났다.

이 연구에서는 제 7차 과학교육과정에서 개발된 용해, 빛, 전기 단원의 교과서 내용을 분석하고, 이 단원에 대한 초등학교와 중학교 학생들과 교사들의 인식을 조사하였다. 설문에 응답한 연구 대상자들은 초등학생 204명과 중학생 155명이었다. 이들 중에서 초등학생 8명과 중학생 4명, 초등교사 5명과 중학교 과학교사 3명을 선발하여 반구조화된 면담을 실시하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 분석 결과 초등학교에서는 실험을 통한 현상의 관찰을 강조한 반면, 중학교에서는 공식이나 그래프 등을 도입한 계산을 강조하였다. 그러나 현상을 설명하기 위해 도입하는 개념에서는 큰 차이가 없었으며, 이에 대한 중요성도 강조되지 않았다. 둘째, 중학생들은 초등학교에서 다루는 용해, 빛, 전기 단원에 관련된 내용을 지속적으로 배움에도 불구하고, 중학교 학생들의 성취도가 초등학생들의 성취도보다 높지 않았다. 그리고 중학생들은 과학 내용이 학년이 올라가면서 반복된다고 인식하고 있었다. 따라서 나선형 교육과정에서 추구하는 내용의 심화 확장이 부족하며, 특히 내용 제시 방법이 학생들의 인지 발달 수준에 적절하지 않음을 확인할 수 있었다. 마지막으로, 학생들은 과학의 내용을 이해하기 어려워하고 교사들은 이를 가르치기 어려워한다는 사실을 밝혔다. 따라서 과학교육과정 안에서 과학 개념을 적절히 연계하기 위한 연구와 7차 과학교육과정의 정신을 구현하기 위한 적절한 방안에 대한 연구가 필요하다.

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.