생생 과학수업 노하우 학생들이 만들어가는 즐거운 과학수업
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명료한 과학개념 이해, 학생참여 중심의 문제해결
두 마리 토끼를 잡기 위한 나만의 비법
학생들이 중심이 되는 문제해결 중심 수업을 하다보면 자칫 흥미와 재미에 초점이 맞추어져 과학 개념이 소홀히 여겨질 수 있다. 반면 과학 개념을 중시하고, 정확한 과학적 개념 이해만을 강조하다 보면 따라하기식 실험 수업, 설명식 수업으로 학생들의 참여를 간과한 교사 중심의 지루한 수업이 될 수도 있다. 플립 러닝 수업은 이러한 점에서 사전학습을 통해 개념을 명료하게 전달하고, 수업 중에 개념을 활용하여 학생들이 참여하는 즐거운 수업을 이끌어 내는 장점을 가지고 있다. 하지만 실제 수업 현장에서 매 수업마다 동영상을 매개로 사전학습 과제를 내어 주기도 벅찬 것이 현실이며, 학생들에게 또 다른 학습 부담으로 작용하는 점에서 어려운 점이 많다. 이에 과학수업 중에 “명료한 과학 개념 이해”와 “학생참여 중심의 문제해결”의 2가지 토끼를 잡을 수 있는 한 가지 수업 사례와 학생참여 중심수업에서 학생들의 성장과 발달을 지원해 줄 수 있는 과정중심평가방법을 소개하고자 한다.
과학개념을 명료하게 이해하고, 새로운 문제 상황에 참여하기
간단한 방법이지만 <표1>과 같이 CVEI(Strategy for Constructing Visualizations by Enhancing Imagery) 학습 전략은 다중 표상의 구체적 사례 제시, 친근한 사례 제시, 도식화하여 설명하기, 새로운 문제상황 제시의 4단계로 이루지며, 짧은 시간에 과학개념을 명료하게 전하는 데 도움이 될 수 있다. 이 학습 방법의 궁극적인 목적은 학생참여 중심의 문제해결이므로 개념학습 단계는 수업 도입부분에 최대한 짧고 명료하게 이루어지도록 유의한다.
⇒ 학습할 개념에 대한 명료한 이해 + 학생 참여, 협력, 소통 중심의 학습
- 구체적 사례 제시하기: 생소한 과학개념을 이해하기 위해서는 아직 어린 경험이 많지 않은 학생들에게는 작은 개념일지라도 다양한 경험이 필요하다. 자연현상, 사진자료, 애니메이션, 동영상 등의 풍부한 경험이 쌓여 아이들의 사고를 확장시켜줄 밑바탕이 될 것이다.
- 친숙한 사례 제시하기: 만약 어렵거나 추상적인 개념이라면 학생들이 이미 경험을 가지고 있는 친근한 사례나 교육적 목적으로 다듬어진 비유 모델을 제시하여 학생들이 가지고 있는 경험과 새로 학습할 개념을 연결함으로써 개념을 확고히 한다.
- 도식화하여 설명하기: 학습자들이 학습개념에 대한 패턴을 쉽게 확인할 수 있도록 개념들 사이의 관계와 과정을 고려하여 간단하게 도식화하여 제시한다. 이 때 학습자들의 수준을 고려하고, 강조점이 부각되어야 한다.
- 새로운 문제상황 제시하기: 마지막으로 문제상황 제시는 학생들이 학습을 통해 받아들인 새로운 정보(심상)를 활용할 수 있도록 새로운 문제 상황을 제시하여 학생들이 단순히 개념을 기억하는 학습을 넘어 개념을 사용할 수 있는 역량을 갖게 한다. 학생들이 흥미있게 참여하고, 협력하며, 소통할 수 있는 문제 상황으로 재구성하는 것이 중요하다.
수업사례: 학생 참여 중심의 문제 상황으로 재구성하기
학생들이 즐겁게 참여하는 수업이 될 수 있게 문제 상황을 만들어보자. 학생들은 학습한 개념을 사용할 수 있는 기회를 얻게 되고, 친구들과 의사소통하여 문제를 해결해 나가는 과정에서 배움의 즐거움을 얻게 될 것이다. 예를 들어 4학년 2학기 식물의 생활 단원을 교육과정-수업-평가 융합설계 절차에 따라 재구성하여 학생들이 식물에 대하여 학습한 내용을 바탕으로 식물이 생활에서 이로운 점이 무엇일지 아이디어를 떠올리고, 실제 학교 화단에서 식물들을 필요한 만큼 채집(사전 안전지도 실시)하여 상품으로 개발하고, 홍보하는 과정을 거쳤다.
그 밖에 재구성한 수업 주제들은 다음과 같다.
- 나만의 식물 성장 스토리 책 만들고, 강낭콩 이야기 책 출판 기념회 열기
- 화산 활동에 대한 모의 재판(화산활동의 이로움과 해로움)
- 고체 혼합물 분리 로봇 놀이하기
- SW 교육도구를 이용하여 태양계 행성 소개 애니메이션 만들기
과정중심평가 방법의 다각화 및 구체화
학생 참여 중심 수업에서 평가는 수업 따로, 평가 따로 이루어지는 것이 아니라 학습과 평가가 연계되어 수업 과정 안에 이루어져야 학생들의 성장과 발달을 돕고, 피드백 해 줄 수 있다. 과정중심평가는 다음과 같은 맥락에서 학생들을 지원해 주어야 할 것이다.
- ‘무엇을 아는가?’가 아닌 ‘무엇을 할 수 있는가?’의 창의융합 역량을 평가
- 수업 과정에서 교사가 쉽고 편리하게 사용할 수 있도록 구성하여 현장 적용성 높임
- 학생들의 성장과 발달을 지원하는 방향으로 구성
- 교사 본인의 수업에 환류하여 교사 수업의 성장과 발달을 지원
- 학습자의 다양한 맥락과 상황을 파악할 수 있도록 평가 자료의 다각화 노력
이에 관찰평가, 포트폴리오, 자기 평가와 동료 평가 방법 등을 구체화하여 과학 학습 과정 안에서 이루질 수 있는 ‘씨앗보드’, ‘성장노트’, ‘심층면담’, ‘러닝다이어리’, ‘한줄톡톡’ 등의 다양한 평가방법을 구안하고, 수업 상황에 맞게 선택하여 적용하고자 하였다.
예를 들어 식물상품 개발하기 수업에서 적용한 평가방법은 씨앗보드와 성장노트, 심층면담이었다. 학생들은 쑥쑥e(과학적 사고/문제해결), 도움e(의사소통/협력), 궁금e(과학적 호기심)의 3가지 영역으로 구분된 씨앗보드판(모둠용), 성장노트(개인용)를 가지고 있으며, 수업활동 중간 중간에 자신이 한일, 친구들이 칭찬할 점 등을 구체적인 사례로 적어 모둠 내 씨앗보드에 붙일 수 있다. 활동이 끝나면 씨앗보드를 보며 친구들의 활동을 서로 피드백해주고, 자신의 성장노트로 포스트잇을 가져와 붙여 누가 기록한다. 이때 교사는 수업 활동 중 씨앗보드를 보고, 궁금한 점이나 도움이 필요한 점, 칭찬할 점 등에 대해 학생들과 인터뷰(심층 면담)를 활동을 지원할 수 있다. 수업 중에 이러한 평가 방법은 필요에 따라 선택하여 2-3가지 방법이 복합적으로 이루어지며 학생들의 성장과 발달을 돕는데 목적이 있다.
고민석 선생님은 2009 개정 초등학교 5~6학년 과학과 국정도서 연구집필위원, 2016년 IDEA과학교사연구회 연구책임자(SW도구 활용 플립러닝 과학수업프로그램개발), 2017년 서울특별시교육청과학전시관 학교교육력제고 연구팀장(과학수업 및 평가 부문) 등을 역임했으며, 2017년 올해의 과학교사상을 수상한 바 있다. 현재 서울신남성초 교사로 근무하고
있다.