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1 에너지기후변화교육 4(2):203~211(2014) 203 초등학교 교과서 에너지 단원의 탐구활동과 시각자료 기능 분석 사례 연구 신명경 권경필 * 경인교육대학교 Abstract : This study aimed to analyze energy related inquiry activity and visual materials in elementary textbook. This research intended to analyze the inquiry activities of the area of energy in a science textbook of the sixth grade developed by the revised 2007 curriculum in terms of inquiry elements including making problems, data collection, logical thinking process, critical thinking process, and presentation and justification. The purpose, hands-on activity, minds-on activity, and logical structure of target science activities were investigated as well as types of inquiry. The visual materials were also examined in terms of its function in the target unit. Based on results of analyzing inquiry activity and visual materials, how to construct inquiry activity for effective energy education was discussed. Keywords : energy education, science inquiry activity, visual material function, logical structure 요 약 : 본 연구는 초등학교 교과서 에너지 단원에 나타난 탐구 활동과 시각 자료에 대한 다각적 분석을 목적 으로 한다. 2007개정 교육과정의 초등학교 과학교과서의 6학년 에너지를 다룬 단원을 대상으로 탐구 활동의 유형뿐 아니라, 탐구 기본 요소인 문제인식, 자료수집, 논리적 사고과정, 비판적 사고 과정, 발표 및 정당화로 나누어 분석을 하였다. 또한 탐구 활동의 목표, 활동내용, 사고내용, 논리적 구조를 분석하였다. 해당 단원에 제시된 시각자료의 기능 분석도 실시하였다. 에너지 단원의 탐구 활동 및 시각자료의 분석을 통해 향후 에너 지 교육을 위한 교과서의 탐구 활동의 구조에 대한 논의도 함께 하였다. 주요어 : 에너지 교육, 과학탐구활동, 시각자료기능, 논리적 구조 Ⅰ. 서론 및 이론적 배경 과학교육에서의 핵심 주제는 과학 탐구임을 부 인하기 어렵다. 최근의 에너지에 대한 대중의 이해 와 관심은 초등과학교과서의 에너지 단원에서도 예 외 없이 등장한다. 21세기는 과학기술에 대한 맹목 적 지지를 보내고 있다. 그 지지의 기저에는 과학 과 기술의 결과물에 대한 찬사라기보다는 과학 지 식의 인식론적 토대에 대한 지지라고 보는 것이 옳 을 것이다. 과학적 방법론에 대한 신뢰가 점차로 커지고 있는 셈이다. 과학탐구가 학교교육에서 더 욱 강조되는 것도 이러한 과학적 방법론 및 과학적 사고에 대한 긍정적 판단으로부터 기인한다. 이런 맥락에서 에너지와 같은 사회이슈와 맞닿아 있는 소재를 교과서에서 다룰 때, 그 기대하는 교육의 방법론은 과학지식의 전달이라기보다는 과학 탐구 의 수행을 통한 과학적 사고 및 과학적 방법의 체 화에 있을 것이다. 에너지주제 과학 탐구의 역할은 초등학생에게 에너지라는 일상 생활 속의 소재와 이슈를 가지고 스스로 묻고 해답을 알아가고, 의사 권경필

2 204 신명경 권경필 에너지기후변화교육 4권 2호 Table 1. 탐구활동 기본요소의 분석준거 종류 문제인식 자료수집 논리적 사고과정 비판적 사고과정 발표 및 정당화 자료: 김효숙 (2008) 의미 학습자 스스로 과학적으로 문제 제기에 참여 학습자가 문제에 해당하는 설명을 형성하고 평가하는데 필요한 증거를 수집(실험활동 및 과정 포함)하는 활동 학습자가 수집한 증거를 가지고, 문제에 해답이 될 수 있는 설명을 형성하는 활동 학습자가 다른 관점에서의 설명으로 자신이 세운 설명을 평가하는 활동 제안된 설명을 다른 사람에게 발표하면서 전체적으로 정당화하는 활동 결정을 하는 일련의 과정을 경험하게 하는 것이다. NRC(2000)에 의하면 과학탐구를 통해 학생들 의 과학적 소양의 함양을 위해서는 우선 학생들에 게 과학의 논증 기회를 주는 것이 진정한 과학탐구 의 방법이며, 이를 위해서는 학생들은 다음과 같은 5가지 과학 탐구의 기본 요소를 경험해야 한다고 진술하고 있다(Table 1). 학생들 스스로 동기부여가 되도록 문제제기를 할 수 있는 기회가 있어야 하며(문제인식), 논증의 중요과정인 자신이 세운 가설을 뒷받침할 수 있는 증거, 즉 자료수집의 단계 경험이 있어야 한다(증 거수집). 이 증거를 바탕으로 설명의 과정을 경험 하는, 즉 모델을 형성하거나 이론을 형성하는 논리 적인 사고과정이 있어야 하고(논리적 사고과정), 이러한 각자의 논리적인 설명 아래 다른 상황에서 의 적용이나 다른 동료와의 설명을 평가할 수 있는 비판적인 사고과정이 있어야 한다는 것이다(비판 적 사고과정). 마지막으로 이 모든 것을 바탕으로 공개적으로 학생들이 전 과정을 발표할 수 있는 기 회가 있어야 한다(발표 및 정당화). 또한 심규철 등 (2007)이 탐구활동이 수행되는 활동 형태와 활용 하는 탐구 재료의 특성에 따라 구분한 3가지 유형 의 분석준거를 이용하여 탐구활동의 유형을 나눌 수 있다. 생각해보기(Minds-on Activity)는 탐구 재 료가 그림이나 모형 등의 형태로 제시되어 자료를 보면서 주로 사고과정을 통하여 탐구를 수행하는 유형이다. 해보기(Hands-on Activity)는 가설 설정, 실험 서례나 변인 통제의 과정이 생략된 채, 구체 적인 실험 수행 절차 없이 간단한 도구나 실험 재 료를 사용하여 과학적 현성을 확인하면서 탐구를 수행하는 유형이다. 또한, 실험하기는 실험의 설계, 변인의 관계 등 을 파악하고, 구체적인 실험 과정 을 통하여 탐구를 수행하는 유형이다(Table 2). 탐구 활동은 또한 Millar(2010)가 제시한 과학 활동 분석을 위한 분석틀(A checklist for analysing a single practical activity)에 의해서도 분석이 가능 하다. 이 분석틀에서 본 연구는 탐구 활동의 목표 (Objectives), 탐구 활동의 활동 내용(Hands-on contents), 탐구 활동의 사고 내용(Minds-on contents), 탐구 활동의 논리적 구조(Logical structure)에 초점 Table 2. 탐구활동 유형의 분석준거 탐구의 유형 생각해보기 (Minds-on Activity) 해보기 (Hands-on Activity) 실험하기 (Experimenting) 자료: 심규철 등 (2007) 설명 그림, 도표나 모형 등의 형태로 제시된 자료를 보면서 주로 사고 과정을 통한 탐구 가설 설정, 실험 설계나 변인 통제의 과정이 생략된 채, 구체적인 실험 수행 절차 없이 간단한 도구나 실험 재료를 사용하여 과학적 현상을 확인하는 탐구(단순 사육 재배, 단 순 관찰 확인, 측정 등) 실험의 설계, 변인의 관계 등을 파악하거나, 실험 도구나 기구를 활용하여 구체적인 실 험 과정을 통한 탐구

3 2014년 12월 초등학교 교과서 에너지 단원의 탐구활동과 시각자료 기능 분석 사례 연구 205 Table 3. 분석 영역에 대한 내용 분석 영역 탐구 활동의 목표 분석 탐구 활동의 활동 내용 분석 탐구 활동의 사고 내용 분석 활동의 논리적 구조 분석 내용 Learning objective (intended learning outcome) What students have to do with objects and materials What students have to do with ideas Logical structure of a practical activity-data driven or ideas driven 을 맞추고자 한다. 각 영역과 내용은 Table 3과 같다. 탐구 활동의 목표는 지식 이해의 측면(A), 기능 습득의 측면(B), 탐구 과정 이해의 측면(C)으로 나 누어 분석하였다. 탐구 과정에는 측정, 관찰, 실험과 같이 학생들 이 직접 행하는(Doing) 과정도 있지만, 활동한 것 에 대해 생각하고 토론하는 사고(Thinking) 과정도 있다. 탐구 활동의 논리적 구조는 사건, 상황에 대 해 관찰, 측정, 실험의 형태로 자료를 수집한 후에 그 자료에 대해 생각하는 구조(Induction)와 현재 생각으로 결과를 예상이나 질문을 하고 나서 자료 를 수집하는 구조(Deduction)로 나눌 수 있다. 한편, 에너지 단원에서 제시되는 시각자료가 어 떤 기능을 갖는지도 분석이 될 수 있다. 시각자료의 기능은 시각자료의 캡션(caption)과 본문과의 관계 를 바탕으로 Pozzer and Roth(2003), 이기영(2007) 이 분석 준거로 분류한 장식적, 예시적, 설명적, 보 충적, 탐구적 기능 등 5가지 기능을 참고하고, 초 등학교 교과서 수준을 고려하여 장식적, 예시적, 설명 보충적, 탐구적 기능 등의 4가지 기능으로 분류하였다(Table 4). 본 연구에서는 에너지 단원에서 제시되는 과학 탐구 활동을 분석하여 과학 탐구의 다각적 측면을 어느 정도 구현하고 있는지를 탐색하고자 한다. Ⅱ. 연구방법 1. 분석 대상 2007 개정 교육과정에 따른 초등과학교과서 6 학년의 에너지와 도구 단원에서 에너지 관련 활동 이 분석 대상이다. 각 활동의 이름을 ( )의 이름으 로 명명하여 사용하기로 한다. 각 활동의 제목과 Table 4. 시각자료의 기능별 세부 항목 및 각각의 분석 준거 기능 범주 소범주 특징 장식적 기능 본문에 참조되어 있지 않음 본문 물체나 현상에 대한 캡션을 포함(그 이상의 정보는 없음) 예시적 기능 예시 질문과 관계된 물체나 현상을 보여주나, 그 질문에 답하기에 핵심적인 것이 아님 과정 탐구의 과정을 보여줌 장치 탐구를 수행하는 데에 필요한 장치를 보여줌 본문 캡션에 물체나 현상에 대한 설명과 함께 본문에 제시돼 있지 않은 새로운 정보를 포함 보조 본문에 제시돼 있지 않은 추가적인 내용을 제공 설명 보충적 핵심 질문과 관계 있으며, 답하는 데에 핵심적인 물체나 현상을 제시 기능 물체 탐구를 수행하는 데에 필요한 물체들에 대한 정보를 제공해 줌 결과 탐구의 결과를 보여줌 요약 Unit의 끝에서 그 unit에 대한 요약을 제공 탐구적 기능 기초 또는 통합탐구과정을 수행하도록 하거나 활동지를 제공 자료: 이기영 (2009)

4 206 신명경 권경필 에너지기후변화교육 4권 2호 코딩이름은 다음과 같다. - 재미있는 도미노 놀이 (도미노 놀이) - 에너지는 무엇이며, 에너지에는 어떤 종류가 있을까요?(에너지 종류) - 에너지의 종류가 바뀌는 예를 찾아볼까요?(에 너지 전환) - 에너지를 절약하는 방법에는 무엇이 있을까 요?(에너지 절약) 각 차시 활동에서 나타난 문장이 분석의 단위가 되었다. 2. 탐구 활동 요소 분석 탐구 활동 요소 분석은 Table 1을 기준으로 분 석하였다. 코딩 방법은 하나의 문제 해결을 목표로 하는 일련의 탐구활동에서 기본요소 분석 틀의 탐 구활동 과정에 나타나 있으면 1, 아니면 0으로 체 크하였다. 3. 탐구활동 유형의 분석 본 연구에서 사용한 탐구 유형의 분석틀은 Table 2와 같이 심규철 등(2007)이 탐구활동이 수행되는 활동 형태와 활용하는 탐구 재료의 특성에 따라 구분 한 3가지 유형의 분석준거를 참고하여 코딩하였다. 4. 탐구 활동 목표(Objectives) 분석 탐구 활동의 목표를 분석하기 위하여 Millar(2010) 가 제시한 활동 목표 분석 준거인 Table 5를 활용 하였다. 전반적인 활동 목표는 크게 3가지로 나뉘 며, 자연 세계에 대한 지식 이해의 측면의 목표(A) 는 다시 학생들이 관찰한 사물, 사건의 특징을 기 억하는 목표(A1), 공통점과 차이점이나 관계 등 관 찰 속 패턴을 기억하는 목표(A2), 과학적 생각, 이 론 등을 이해하는 목표(A3)로 구분된다. 실험기구 사용 방법 및 절차에 대한 목표(B)는 처음 접하는 실험기구를 사용한 절차적 실험(B1)과 익숙한 실 험기구를 통한 절차적 실험(B2)으로 분류하였다. 마지막 목표인 활동을 통해 과학적 탐구에 대한 이해를 높일 수 있다(C). 의 구제적 목표는 전반적 으로 과학적 탐구를 이해할 수 있다(C1). 이다. 각 탐구 활동이 해당 목표에 포함되면 1로 표시하고, 아니면 0으로 표시하였다. 여러 목표에 동시에 포 함될 경우도 모두 표시하였다. 5. 탐구 활동의 활동 내용(Hands-on Contents) 분석 학생들이 사물(objects materials)을 사용하여 어 떤 활동을 하였는지 분석하기 위하여 분석 준거인 Table 6을 활용하였다. Table 6을 보면 학생들이 사물과 재료를 가지 Table 5. 활동 목표 분석 준거 전반적 목표 (지식 이해의 측면) A. 활동을 통해 학생들은 자연 세 계에 대한 지식과 이해를 높일 수 있다. (기능 습득의 측면) B. 활동을 통해 학생들은 실험 기 구를 사용하는 방법을 알 수 있으 며, 절차에 따라 하는 법을 배울 수 있다. (탐구 과정 이해의 측면) C. 활동을 통해 과학적 탐구에 대 한 이해를 높일 수 있다. 구체적 목표 A1. 학생들은 관찰한 사물, 재료, 사건의 특징을 기억할 수 있다. A2. 학생들은 공통점과 차이점, 경향, 관계와 같은 관찰 속 패턴을 기억할 수 있다. A3. 학생들은 과학적 생각, 개념, 설명, 모델, 이론을 더 잘 이해할 수 있다. B1. 학생들은 그들이 처음 접한 실험 기구를 사용하고, 실험절차(practical procedure)대로 할 수 있다. B2. 학생들은 그들이 접했던 실험 기구를 사용하고, 실험절차(practical procedure)대로 할 수 있다. C1. 학생들은 전반적으로 과학적 탐구에 대해 이해할 수 있다.

5 2014년 12월 초등학교 교과서 에너지 단원의 탐구활동과 시각자료 기능 분석 사례 연구 207 Table 6. 탐구 활동의 활동 내용 분석 준거 학생들이 사물과 재료를 가지고 무엇을 하는가? (What students have to do with objects and materials?) O1. 실험 도구 사용하기 O2. 절차대로 수행하기 O3. 관찰, 실험 후 해당 사물 재료에 대해 표현하기 O4. 사물을 만들기 O5. 사물의 샘플 만들기 O6. 발생한 현상이나 사건 만들거나 재현하기 O7. 사물 재료 사건의 측면이나 속성 관찰하기 O8. 수량 측정하기 고 무엇을 하는가(What students have to do with objects and materials)에 대해 O1부터 O8까지의 8개로 분류하였으며, 이 때 O 는 objects 의 약 어로 표현하였다. 각 탐구 활동이 해당 항목에 포 함되는 빈도수를 기준으로 나타나 있으면 1로 표 시, 아니면 공란으로 두었다. 또 하나의 활동이 여러 항목에 동시에 포함될 경우도 모두 표시하 였다. 6. 탐구 활동의 사고 내용(Minds-on Contents) 분석 학생들이 탐구 활동에서 어떤 유형의 사고(idea) 를 하는지 분석하기 위하여 탐구 활동의 사고 내용 분석 준거인 Table 7을 활용하였다. Table 7의 I3부터 I6까지는 변인에 의한 결과를 탐색하는 활동으로 I5와 I6은 독립변인의 개수 에 따라 구별한 것으로 초등학교 수준을 고려해 I6은 분석에서 제외하였다. I3과 I5는 활동 내용에 큰 차이가 없으며, 초등학교 과정에서 두 활동이 명확하게 구별되어 제시되지 않기 때문에 두 과정 을 합했다. 7. 탐구 활동의 논리적 구조(Logical structure) 분석 탐구 활동이 어떤 논리적 구조로 이루어지는 가 를 분석하기 위해 크게 상황에 대한 자료를 수집 한 후에 그 자료에 대한 요약 설명을 생각함(L1) 과 현재 생각으로 질문이나 예상을 하고 나서 자 Table 7. 탐구 활동의 사고 내용 분석 준거 학생들이 아이디어를 가지고 무엇을 하는가? (What students have to do with ideas?) I1. 과학적 용어를 사용하여 관찰 결과 보고하기 I2. 사물이나 사건들 사이의 공통점 차이점 찾기 I3. (사물이나 사건을 사용해서) 달라진 결과 탐색하기 I4. 시간에 따라 달라지는 결과 탐색하기 I5. 독립변인에 따라 달라지는 결과를 탐색하기 I6. 2개의 독립조건이 변화할 경우, 달라지는 결과를 탐색하기 I7. 측정, 관찰하는 방법 계획하기 I8. 직접 측정하지 못하는 양 구하기 I9. 예상하거나 예상 확인하기 I10. 주어진 설명이 관찰된 상황에 적용되는지 확인하기 I11. 자료에 대해 가장 적절한 설명 결정하기 I12. 자료에 대해 가능한 설명 제안하기 Table 8. 탐구 활동의 논리적 구조 분석 준거 탐구 활동의 논리적 구조 (해당되는 부분에 표 하시오.) L1. 상황에 대한 자료를 수집한 후에 그 자료에 대 한 요약 설명을 생각함 L2. 현재 생각으로 질문이나 예상을 하고 나서 자 료를 수집함 기타: 그 외의 경우는 간략히 서술 료를 수집함(L2) 으로 나누었다. 이 때 자료를 수 집하는 것은 측정, 관찰, 실험 등의 방법을 통해 자 료를 수집하는 것으로 분석하였으며, 두 구조에 포 함되지 않는 경우에는 기타 에 간략히 서술하였 다. 탐구 활동이 논리적으로 어떤 구조를 가지고 제시되었는지를 분석하기 위하여 Table 8을 활용 하였다. 8. 시각자료의 분석 시각자료를 분석할 때에는 Table 4를 기준으로 각 프레임별 빈도수를 체크하였다. 동일한 내용의 시각자료가 있을 때에도 프레임의 개수를 기준으 로 하여 체크하였다.

6 208 신명경 권경필 에너지기후변화교육 4권 2호 Ⅲ. 연구결과 1. 탐구활동의 기본요소 분석 2007개정 교육과정 6학년 2학기 에너지와 도구 단원은 총 9차시로 구성되어 있으며, 그중 1~4차 시가 에너지와 관련된 학습내용이다. 1차시는 도미 노 놀이를 통해 에너지 관련 현상에 대한 경험과 흥미를 갖도록 하며, 에너지의 종류(2차시), 에너지 전환(3차시), 에너지 절약(4차시)을 주제한 탐구활 동 및 학습요소가 구성되어 있다. 1차시 도미노 놀 이에서도 탐구 활동적 요소가 있다고 판단하여 4 가지 탐구활동을 대상으로 분석하였다. 각 탐구활 동에 대한 문제인식, 자료수집, 논리적 사고과정, 비판적 사고과정, 발표 및 정당화에 대한 분석결과 는 Table 9와 같다. 에너지 관련 탐구활동에 대한 탐구활동의 기본 요소를 살펴본 결과, 문제 인식, 자료수집, 논리적 사고과정 및 발표 및 정당화의 활동요소들이 균형 적으로 분포하였다고 볼 수 있다. 하지만 학습자 스스로 과학적 문제를 파악하거나, 찾는 활동 보다 는 주어지는 경우가 대부분이며, 과학적 주장을 위 한 증거 수집과정도 비체계적으로 해보기에 치중 되어 있다. 또한 학습자가 자신이 세운 설명을 다 른 사람의 생각과 비교하고 평가하는 비판적 사고 과정이 4가지 탐구활동에서 공통적으로 제외된 것 은 고려해 보아야할 사항으로 사료된다. 2. 탐구활동 유형 네 가지 에너지 관련 탐구활동에 대해 생각해 보기, 해보기, 실험하기 로 탐구활동 유형을 분 석한 결과는 Table 10과 같다. 탐구활동 유형에 대한 분석결과를 보면 주로 생 각해보기 와 해보기 두 가지 유형이 주를 이루고 있음을 알 수 있다. 실험하기를 통한 실험설계나 변인 사이의 관계 파악하기와 같은 과학적 활동보 다는 구체적인 실험 수행 절차 없이 간단히 과학적 현상을 확인하는 수준의 탐구활동에 머물러 있는 것으로 분석된다. 3. 과학 활동 분석 2007 개정 교육과정 과학 6학년 2학기 에너지와 도구 단원에서 에너지 관련 탐구활동을 Millar(2010) 가 제시한 과학활동 분석틀로 분석한 결과는 Table 11~14와 같다. 1) 탐구 활동의 목표 분석 에너지 관련 탐구활동에서 가장 많은 활동 빈도 를 갖는 목표는 탐구활동의 결과를 비교하거나, 여 Table 9. 탐구활동의 기본 요소 분석 종류 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 문제인식 자료수집 논리적 사고과정 비판적 사고과정 발표 및 정당화 Table 10. 탐구활동의 유형 탐구의 유형 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 생각해보기 (Minds-on Activity) 해보기 (Hands-on Activity) 실험하기 (Experimenting)

7 2014년 12월 초등학교 교과서 에너지 단원의 탐구활동과 시각자료 기능 분석 사례 연구 209 Table 11. 탐구활동 목표 기호 A. 지식 이해 B. 기능 습득 C. 탐구 과정 A1 A2 A3 B1 B2 C1 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 합 계 러 탐구 실험의 결과에 나타나는 공통점을 찾는 활 동이었다. 반면, 탐구를 계획하거나 실험장치 선택, 증거를 기초한 결론 도출과 같은 탐구과정의 이해 측면이 매우 부족한 것으로 나타났다(Table 11). 2) 탐구활동의 활동 내용 분석 탐구활동 내용을 분석한 결과는 Table 12와 같 다. 분석결과, 활동 후 사물이나 재료에 대해 표현 하는 활동이나 사물이나 샘플 만들기 활동이 부족 한 것으로 보이며, 특히 수량 측정하기 활동이 전혀 없었다. 수량 측정활동을 통해 측정기구의 사용방법 을 익히는 활동 이외에도 측정된 자료를 변환하거나 해석하기 위한 고차적 사고기능을 기를 수 있다는 측면에서 보강되는 것이 바람직하다고 사료된다. Table 12. 탐구활동 내용 분류 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 O1. 1 O2. 1 O3. O4. O5. O6. 1 O O8. Table 13. 탐구활동 사고내용 분류 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 I I I4. I I7. I8. I9. 1 I10. I I12.

8 210 신명경 권경필 에너지기후변화교육 4권 2호 3) 탐구활동의 사고 내용 분석 에너지 관련 탐구활동을 하는 학생들에게 요구 되는 주요한 사고 내용을 분석한 결과는 Table 13 과 같다. 독립변인의 변화에 따른 결과 탐색하기 (I5)와 자료에 대한 적절한 설명 결정하기(I11) 활 동이 학생들에게 가장 많이 요구하는 사고 활동이 었다. 측정, 관찰하는 방법 계획하기(I7), 시간에 따 른 결과 탐색하기(I4), 자료에 대한 가능한 설명 제 안하기(I12)와 같은 사고활동은 포함되어 있지 않 았다. 이것은 에너지 관련 단원의 내용이 적어 탐 구활동의 수가 제한적이기 때문으로 판단된다. 4. 시각자료의 기능 분석 에너지 관련 단원의 교과서에 제시된 시각자료 의 기능을 살펴보기 위해 장식적, 예시적, 설명 보 충적, 탐구적 기능으로 나누어 분석한 결과는 Table 15와 같다. 분석결과, 장식적 및 예시적 기능과 설 명 보충적 기능을 갖는 시각 자료가 주를 이루었 으며, 탐구적 기능은 갖는 시각자료는 찾아볼 수 없었다. 특히 장식적 기능의 시각자료를 제외하면 탐구활동에서 제시된 질문에 답하는데, 핵심적인 현상을 보여주는 시각자료가 가장 높은 비율을 차 지하고 있었다. 4) 탐구활동의 논리적 구조 분석 탐구활동의 논리적 구조를 분석한 결과는 Table 14와 같았다. 분석결과, 수집된 자료를 바탕으로 자료에 대한 요약 및 설명을 하는 활동이 주를 이 루고 있었다. 에너지 관련 탐구활동이 주로 귀납적 사고 과정을 요구하는 활동으로 이루어져 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다. Ⅳ. 연구 결과 및 정리 본 연구에서는 초등학교 6학년 과학교과서에서 제시된 에너지 관련 탐구 활동에 대해서 다각적인 분석을 실시하였다. 탐구 활동의 기본 요소 분석에 서 보면 비판적 사고과정이 나타나고 있지 않음을 알 수 있다. 비판적 사고능력은 현행 과학교육과정 Table 14. 논리적 구조 논리적 구조 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 L L 기타 Table 15. 시각자료 기능 기능 범주 소범주 도미노 놀이 에너지 종류 에너지 전환 에너지 절약 장식적 기능 본문 1 예시적 기능 예시 1 3 과정 3 장치 1 본문 보조 설명 보충적 기능 핵심 물체 1 결과 요약 탐구적 기능

9 2014년 12월 초등학교 교과서 에너지 단원의 탐구활동과 시각자료 기능 분석 사례 연구 211 에서도 중요하게 다루고 있는 핵심 역량이라는 점 을 고려할 때, 향후 탐구 활동의 재구조화 과정에 서 논의될 필요가 있다. 또한 탐구 활동 유형은 생 각해 보기, 해보기는 나타나지만, 학생들이 실험을 설계하는 등의 실험하기는 전혀 나타나고 있지 않 다. 이러한 특징은 탐구 활동의 내용 구조 분석에 서와 일치한다. 즉, 탐구 활동의 목표 분석에서 탐 구과정에 나타나지 않고, 핸즈온 탐구활동 분석에 서는 8개의 항목 중 4항목은 전혀 나타나지 않았 다. 사고활동 분석에서는 12개의 지표 항목 중 6개 가 나타나지 않았다. 결국 에너지 관련 단원의 탐 구 활동에서는 진정한 탐구 의 특징이 제대로 구 현되고 있지 않음을 알 수 있다. 한편, 시각자료가 어떤 기능으로 제시되었는가 에 대한 질문을 위한 분석을 보면 예시적 기능이나 설명 보충적 기능에 치우쳐져 있고, 탐구적 기능 을 제공하는 시각자료는 나타나고 있지 않다. 탐구 활동의 논리적 구조 면에서 상황에서 자료를 수집 하고, 이를 요약하는 귀납적 논리구조가 크게 부각 되었으나, 실제로 학생이 스스로 자신의 언어로 추 론을 하게 하는가에 대해서는 회의적일 수 있다. 탐구 활동의 기본 전제는 스스로 자신의 질문을 만 들고, 그에 대한 자신의 답을 구성해 보는 기회를 갖는 것이다. 그러나 탐구 활동의 분석에서는 이러 한 부분이 전혀 고려되고 있지 않다. 그렇다면 이 런 상황에서 학생들이 수집한 결과를 가지고 자신 의 언어로 이를 정리하고 결론에 이르는 경험을 하 게 한다고 해도, 실질적으로 이것이 가능할 수 있 을까는 보장하기 어렵다는 것으로 해석이 된다. 에너지 교육의 중요도가 대중의 관심으로부터 기인하다는 것을 생각해 볼 때, 적어도 에너지 단 원에서 구현되는 탐구 활동은 그 본연의 목적을 달 성할 수 있도록 구조화되어야 한다. 이런 측면에서 에너지 단원의 탐구 활동의 재구성 및 재구조화에 대한 논의가 필요할 것이다. 참고문헌 교육과학기술부, 2010, 초등학교 3, 4, 5, 6학년 교 사용 지도서, 교육과학기술부. 교육과학기술부, 2010b, 초등학교 3, 4, 5, 6학년 과 학 교과서와 실험관찰, 교육과학기술부. 김효숙, 2008, 초등학교 과학수업에서의 문제인식 을 강조한 탐구활동의 개발과 적용, 경인교육대 학교 대학원 석사학위논문. 심규철, 박종석, 박상우, 신명경, 2007, 초등 교과서 에서 제시된 과학 탐구 활동의 분석, 초등과학교 육, 26(1), 이기영, 2009, 중학교 과학 교과서에 사용된 시각 자료의 유형, 기능 및 구조 분석, 한국지구과학 회지, 30(7), 이진아, 2011, 2007년 개정 초등 3, 4학년 과학 교 과서에 제시된 탐구 활동 및 시각자료의 분석, 경인교육대학교 대학원 석사학위논문. Millar, R., 2010, Analysing Practice Science Activities. The Association for Science Education, College Lane, Hatfield, Herts AL10 9AA. NRC (National Research Council), 2000, Inquiry and the National Science Education Standards, Wasington, DC: National Academy Press. and Winston. INC, 322p. Pozzer, L. L., & Roth, W. -M., 2003, Prevalence, function and structure of photographs in high school biology textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 40(10), 년 12월 12일 2014년 12월 23일 2014년 12월 26일 접수 수정원고 접수 채택

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