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과학적 사고력 증진 목표로

문제 해결 위한 토론의 장 마련

과학과 토론은 밀접한 관계가 있다. 과학지식이 구성될 때는 추측 과 설득, 논쟁을 수반한다. 이는 과학의 발달에 따라 새로운 지식이 만들어지고 지식의 체계에 축적되려면 과학자들 사회에서 논쟁을 통한 검정이 되어야 한다는 것을 의미한다. 과학자들이 과학의 지 식체계를 구성하는 데에 논쟁을 사용하였다면 과학교육에서도 논 쟁을 도입할 필요가 있다. 과학자들이 대립토론을 통해 지식을 형 성했던 것처럼, 학생들도 논쟁을 통해 지식이 형성되어 가는 과정 을 이해하며 경험하는 것은 의미 있는 일이다.

2015 개정교육과정에서는 단순 지식보다는 핵심 개념과 원리를 이해하고, 토의·토론 수업이나 실험·실습 활동 등 학생이 직접 참여하는 방식의 수업을 통해 교과 역량을 함양 할 것을 강조하고 있다. 또한 과학과의 성격을 다음과 같이 정의하고 있다. “과학은모든학생이과학의개념을이해하고과학적탐구 능력과 태도를 함양하여 개인과 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결할 수 있는 과학적 소양을 기르기 위한 교과 이다. (중략). 기본 개념의 통합적인 이해 및 탐구 경험을 통 하여 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 등의 과학과 핵심역량을 함양하도록 한다.

과학적 사고력은 과학 적 주장과 증거의 관계를 탐색하는 과정에서 필요한 사고이 다. 과학적 세계관 및 자연관, 과학의 지식과 방법, 과학적인 증거와 이론을 토대로 합리적이고 논리적으로 추론하는 능 력, 추리 과정과 논증에 대해 비판적으로 고찰하는 능력, 다 양하고독창적인아이디어를산출하는능력등을포함한다.” 이로보건대, 새로운교육의방향은학생이주체가되어과 학에관계된것들을스스로학습해나가야할것을의미하며, 교사는 학생들이 협동하여 과제를 탐구하고 논쟁하여 문제 를 해결하는 토론학습의 장을 마련하여 과학적 사고력 신장 을 위한 학생 주도적 활동의 기회를 제공해야 할 것이다.

토론학습은 크게 담론(discourse)과 찬반대립토론 (debate)을 생각할 수 있다. 담론은 자유로운 의견을 중심으 로 주장을 펼치는 반면, 찬반대립토론은 토론자가 주어진 쟁 점을 분석하여 찬성과 반대의 입장에서 적절한 근거를 들어 자기주장을 펼치며 상대방을 설득하고자 노력하는 의사 결 정 과정이다. 여기에는 입론-반론-최종변론의 일정한 형식 이 있고 각 단계마다 발언 시간, 발언방법 등에 대한 제한을 둘수있으며토론결과는판정단(인)에의해판단받게된다. 찬반대립토론에서 학생들에게 서로 대립된 입장에 대해 깊 이 생각해보는 기회를 제공하는 것은 자신의 의견에 대해 반 박하는 주장을 수용하도록 요구하는 것으로 학생들은 자신 의 주장을 비판적으로 점검할 수 있게 된다(Kuhn,1991). 그 과정에서 논증활동은 동료(학생)들 간의 언어적 상호작용을 통해 사회적으로 합의된 지식을 내면화하여 능동적으로 과 학개념을 구성할 수 있게 한다.

과학과 토론은 밀접한 관계가 있다. 과학지식이 구성될 때 는 추측과 설득, 논쟁을 수반한다(Taylor, 1996). 이는 과학 의 발달에 따라 새로운 지식이 만들어지고 지식의 체계에 축 적되려면 과학자들 사회에서 논쟁을 통한 검증이 되어야 한 다는 것을 의미한다(Driver et al., 2000). 과학자들이 과학 의 지식체계를 구성하는 데에 논쟁을 사용하였다면 과학교 육에서도 논쟁을 도입할 필요가 있다.

대립토론을 통해 학생 들이 과학자들이 했던 것처럼 논쟁을 통해 지식이 형성되어 가는 과정을 이해하며 경험하는 것은 의미 있는 일이다. Norris & Phillips(1994)는 과학교육에서 논쟁을 중요시하 지않는점이학생들의일상생활에서당면하는사회-과학적 인문제에대해과학적으로토론할수있는능력을기르지못 하게 한다고 하여 과학토론을 강조하였으며, 토의토론 활동 은 초등학생의 과학성, 논리성, 창의성, 표현력을 신장시키 는데효과가있으며, 자신의사고를표현하고다른사람의생 각을 듣고 평가하는 반성적 상호작용의 기회를 제공받아 기 존의아이디어를정교화하고새로운아이디어를생성하도록 하여 창의성을 향상시킨다는 다양한 연구결과가 있다. 필자는 이상의 내용을 바탕으로 학생의 과학적 사고력 증 진을 목표로 초등학교에서 적용할 수 있는 흥미 있는 주제를 설정하고 학생의 발달수준을 고려하여 단계적 학습이 가능 한 과학토론 모델을 구안하고 적용한 바, 본고에서 그 사례 일부를 제시하고자 한다.

  과학토론 [사례1]  

학습개요

토론 적용

1) 기초탐구 관찰 토론 토론진행에앞서정보(얼룩말)에대한충분한이해가필요하다. 우선1차적정보로서얼룩말의특징을이해한다. 얼룩말의 특징 탐색을 위해 2인 1조 담론을 통해 토론(discourse)을 이끌어보자.

-> 얼룩말의 사진2)을 비교 관찰하여 같은점과 다른점을 찾아봅시다.

2) 질문중심

토론 얼룩말의 서식환경, 얼룩말의줄무늬에 대한 전문가의견의 주장근거 등이 자연스럽게학습 되도록정보를 수집하여 분석하고 정리하는 학습단계이다.

다음은‘얼룩말에 대해 조사한 내용입니다. 얼룩말에 대해 알아봅시다.

-> 위의 얼룩말의 특징에 관한 글을 읽고 아래와 같이 짝(모둠)에게 질문을 해봅시다. (새로운 나만의 질문을 만들어 활동할 수 있습니다.) 다른 학생은 질문에 답하여 봅시다.

3) 모둠 토론(debate)

모둠(4인1조) 토론 형식으로 보다 격식(형식) 있는 토론으로 진행한다. 모둠 내에서 상대(동료) 의견에 반박하는 대신 전문가(1),(2),(3)의의견을상대로자신의찬반의견을주장하며대립토론을벌인다. 이때다른의견을가진동료들은자 신들의 의견을 주장할 수 있다. 끝으로 모둠의견을 조율하여 하나 또는 두 개로 의견을 종합할 수 있다.

-> 아래 세 가지 견해는 얼룩말의 특징(무늬)이 환경에 적응한 것으로 보는 생물학자들의 견해입니다. 나는 이 중에 어떤 의견에 더 많은 동의를 할 수 있습니까?

얼룩말의 환경적응에 대한 전문가 견해

•모둠의견 정리 및 발표 공유(전체토론)

  과학토론 [사례2]  

학습개요

토론 적용

1) 기초탐구 관찰 토론 토론학습에 앞서 정보(물의 상태 변화)에 대한 충분한 이해가 필요하다. 1차적 정보탐색 과정으로 물의 고체화 과정을 탐색한다. 눈 결정에 대한 탐색 방법으로 2인 1조 담론을 이끌어보자.

-> 다음 사진을 보고 물의 상태 변화 과정과 각각의 특징을 토론(담론)하여 봅시다.

2) 사고 확장을 위한 토론

-> 다음은 기온이 내려갈 때 생긴 물의 변화 결과입니다. 변화 과정을 토론하여 의견을 나누어 봅시다. 물이 얼었을 때의 모습을 보고 느낌을 나누어봅시다. PMI 기법을 활용하여 토론해 봅시다.

-> 물의 상태 변화와 관련 지어 다음의 영상을 보고 토론하여 봅시다. 미래 과학은 냉동인간 기술을 성공할 수 있을까요? 그것은 옳은 일인가요? 찬반 입장을 정하고 의견을 나누어봅시다.

김은숙 선생님은 서울교육대학원에서 초등교육학 석사학위를 받았으며, 현재 서울한천 초등학교 수석교사로서 수업혁신과 교사의 교육력 제고를 위해 지원하고 있다. 2007년 부터 10여년간 발명교육강사로서 창의교육을 지도한 바 있으며, 학생들의 과학적 사고 력 증진을 위한 STEAM 프로그램 개발에도 주력하고 있다. 또한 2011년부터 학교컨설 팅장학지원단, 2011년부터 KTED 교육기부단 대표로 활동하는 등 교육(Education), 창 의(Creativity), 재능기부(Donation)를 중심축으로 다양하게 활동하고 있다.