문제해결력은 빠르게 변화하는 세상에 적응하는 것을 넘어서 변화를 주도하는 원동력이 될 수 있다. 과학 교과에서 문제해결력을 키우는 방법은 무엇일까? 과학적 탐구기능을 습득하는 것은 문제해결력을 키울 수 있다. 과학적 탐구기능은 관찰, 측정, 분류, 예상, 추리는 물론이고, 문제를 인식하고, 가설을 설정하며, 변인을 통제하여 수집한 자료를 변환·해석하고, 타당한 결론을 도출하는 통합적 탐구과정을 모두 포함하기 때문이다. 필자의 수업에서 학생들이 과학적 탐구기능을 학습한 사례를 몇 가지 소개하고자 한다.

많은 교사들이 다양한 실험 콘텐츠와 유튜브(youtube) 등의 흥미로운 영상들을 재구성하여 과학수업 영상을 제공하고 있지만, 단순히 영상을 제공하는 것만으로는 무언가 부족함을 느끼고 온라인 수업의 단점이 크게 보일 수밖에 없다. 하지만 비대면 온라인 수업의 단점만을 볼 것이 아니라 현재 상황 속에서 교사가 개선할 수 있는 부분을 찾아 온라인 수업의 장점을 잘 살린다면 새로운 차원의 과학 수업을 할 수 있을 것이라고 생각한다.

코로나19로 인해 학생들이 학교에 오지 못하는 상황에서 원격수업이 시작되었다. 학생들이 직접 실험하고 관찰하며 경험해야 그 원리를 알 수 있는 과학 수업은 어떻게 해야 할까? 다른 어떤 과목보다도 수업에 대한 고민이 컸던 과목중에 하나가 바로 과학이었다. 오랜 고민 끝에 선택한 방법은 많은 선생님들이 선택한 유튜브(Youtube)였다. 하지만 단순히 사진이나 동영상을 보여주며 교사의 설명을 곁들이는 것이 아니라 내용적인 측면에서 학생들이 흥미를 갖고 이해하기 쉽도록 영상을 제작해야겠다는 생각을 하게 되었다. 영상을 직접 만드는 것에 대한 부담은 있었지만 실제로 어떤 내용을 찍을지 정한다면 스마트폰으로 촬영하고 편집하는 것은 큰 부담이 아니었다.

전시장 수업모형이란 협동학습의 일환으로 공동의 학습목표를 이루기 위하여 학생들이 함께 학습하고 관람자 역할과 전시물을 설명하는 설명자 역할을 번갈아가면서 수행하는 동안 학습이 일어나는 프로젝트 수업 형태중의 하나이다. 학생중심의 종합적인 활동을 통해 이루어지는 수업방법으로 실제 수업에서 융합적인 내용을 주제어로 선정하여 프로젝트 수업을 적용할 수 있다.

내가 지도한 학생들이 우수한 결과를 얻은 건 지도를 잘해서가 아니라 연구에 열정이 있는 훌륭한 학생들을 자연스럽게 만났기 때문이다. 학생들 용어로 ‘생물충’들이 자연스럽게 모이게 되었고, 그 안에서 과제연구팀도 꾸려지게 되었다. 관심이 비슷한 학생들이 모여서 연구 노하우도 나누고, 졸업 후에도 비슷한 전공을 공부하는 선후배로 연결이 되고 있다. 생물에 관심이 있는 학생들이 서로 의견을 나누고 친목을 다지는 자리를 만들어 결국 생물을 좋아하는 훌륭한 학생들을 지도하는 계기를 만들어 준 것이다.

아이들은 노는 것을 좋아한다. 놀이를 하면 더욱 행복하고 활기찬 과학시간이 된다. ‘생태놀이’는 자연 환경 속에서 체험 놀이를 통해 자연에 친숙해지고, 자연 속 생태계의 원리를 자연스럽게 익히 며, 환경의식을 심어주고 친환경인 인간으로의 지향을 찾을 수 있는 자연 속에서의 놀이는 자연물 을 이용한 놀이를 말한다. 생태놀이는 경쟁보다는 따뜻한 협력놀이이며, 이야기가 있는 놀이이다.

2015년 개정 교육과정은 4차 산업혁명 시대에 살아가게 될 학생들이 갖추어야 할 핵심 역량을 강조하고 있다. 그 중 고등학교 1학년 학생들이 필수로 이수하여야 될 과학탐구실험에는 학생들이 실생활과 관련된 여러 측면에서 탐구를 접하면서 핵심 역량을 기를 수 있는 좋은 탐구 활동이 많다. 과학탐구 실험(동아출판 기준)은 크게 역사 속의 과학 탐구, 생활 속의 과학 탐구, 첨단 과학 탐구로 구성되어 있다. 그 중 생활 속 과학탐구 부분에 있는 천연 항생 물질 찾기 및 효과 확인 실험 수업을 소개하고자 한다.

과학 수업을 진행하면서 고민거리가 한 가지 생겼다. 바로 ‘어떻게 하면 <실험 관찰>을 더 효과적으로 활용할 수 있을까?, <실험 관찰>을 폼 나게 기록하는 방법은 없을까?’이다. 문제는 학생들이 과학 개념을 과학 책이나 선생님의 PPT 자료를 통해 눈이나 귀로 익힐 뿐, 기록해 볼 기회를 거의 갖지 못한다는 것이다. 이런 고민을 해결하고자 학생들에게 과학 개념을 정리하는 여러 가지 방법을 안내하고, 이를 적용하여 학생들이 학습 내용을 스스로 정리할 수 있도록 수업 시간을 할애하였다.

교사가 가르치는 걸 학생들이 다 아는 건 아니며, 조용하다고 수업에 집중하는 것이 아니라는 걸 깨닫게 되었다. ‘참여가 곧 학습이다’를 모토로 20년 넘게 학생 참여 중심의 수업을 진행하면서 생긴 고민의 흔적들을 공유하고자 한다.

서울응봉초등학교에서는 STEAM 교사 연구회에 소속된 교사들이 매년 새로운 주제로 STEAM 교육프로그램을 운영하고 있다. STEAM DAY, 방학 STEAM 캠프, 가족 창의 캠프, STEAM 교사 워크숍 등 학생뿐만 아니라 학부모와 교사를 대상으로도 여러 가지 관련 활동을 하고 있다.

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.

포켓몬 고의 열풍으로 증강현실(Augmented Reality, AR)이 새삼스레 화제를 모으고 있습니다. 현실에 가상의 콘텐츠를 더하는 증강현실은 이미 많은 분야에서 다양하게 활용되고 있는 기술입니다. 최근 교육계에서도 가상현실과 증강현실을 도입하여 수업에 접목하고자 하는 고민과 소식들이 많이 들려옵니다. 오늘은 실제 수업에서도 사용할 수 있다고 생각되는 흥미로운 증강현실 콘텐츠 중 하나를 소개해볼까 합니다.

우리 아이들의 하루를 상상해보자. 딱딱한 의자에 앉아 재미있지도 않고 하물며 이해가 잘 가지도 않는 어려운 이야기를 하루 종일 6시간 이상씩 일방적으로 들어야 한다고 역지사지의 마음으로 생각해보면 학교에서 수업을 듣는다는 것이 얼마나 힘든 중노동일지 상상이 잘 가지 않는다. 우리 학생들이 수업에서 느끼는 즐거움과 흥미의 감소가 이러한 상황과 무관하다고는 할 수 없을 것이다. 수업이 친구와의 수다와 같이 재미있게 느껴지려면 아이들도 단순한 청자(聽者)가 아니라 함께 이야기를 나눌 수 있는 화자(話者)여야 한다.

과학·환경 동아리를 운영할 때 보다 학생 친화적 동아리로 자리 잡기 위해서는 학생과의 소통이 매우 중요하다. 학생들의 의견을 듣고 학생들의 관심사항과 그 수요를 반드시 먼저 확인한다. 그런 후 교사가 학생들이 원하는 내용을 현실화시키기 위한 동아리 운영 가이드를 제시한다면 보다 학생 주도적이고 학생들이 참여하고 싶어 하는 동아리를만들 수 있다.

고등학교 학생들을 가르치면서 이과학생들을 대상으로 수업을 하는 경우에는 교과서와 수능시험 대비 위주의 수업으로 흘러가기 마련이다. 하지만 문과 학생들을 대상으로 한 수업의 경우에는 그런 제약으로부터 훨씬 더 자유롭게 운영이 가능하기 때문에 다양한 수업을 시도해보고 발전시켜나갈 수 있었다. 가장 먼저 고려한 것은 아이들이 흥미를 갖고 참여할 수 있는 수업을 만들자는 것이었다. 기본적으로 문과반 아이들은 과학 과목을 별로 좋아하지 않기 때문에 그들의 참여를 독려하기 위해서는 흥미가 우선되어야 한다고 생각했다. 그래서 실험위주의 수업을 고안하게 되었다. 둘째로 생각한 것은 학생들에게 도움이 되는 수업을 하자는 것이었다. 따라서 간단하지만 일상 생활하는 데에 알아두면 좋을만한 과학 내용은 소개하기 위해 노력하였다.