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학생들이 쉽게 접근할 수 있는
‘체험하며 즐기는 과학교육’을 고민합니다

“아이들이 지루해하고 흥미 없어하는 과학을 어떻게 하면 재미있게 지도할 수 있을까?” “과학에 놀이와 마술을 접목해보면 어떨까?” 학생들이 어려운 과학 원리에 보다 쉽게 접근하고 과학에 흥미와 관심을 가질 수 있도록 체험하며 즐기는 과학교육을 고민하던 선생님들의 바람으로 탄생한 (사)한국과학발명놀이연구회. 1995년 설립돼 서울을 비롯한 각 지역에서 초·중·고 현직교사들이 활발히 활동하고 있는 전국적인 규모의 연구회로 자리매김 했다.

2017년 10월 22일, 이른 아침부터 서울교육대학교 운동장은 전국에서 모인 400여 명의 초·중·고등학생들로 북적였다. (사)한국과학발명놀이연구회(회장 강성기) 주최로 ‘제21회 대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회’가 열렸기 때문이다. 진지한 표정의 학생들은 혼자 또는 가족과 함께 그동안 갈고 닦은 실력을 바탕으로 열심히 로켓을 제작하고 발사하느라 여념이 없다. 이번 대회는 과학적이고 체계적인 로켓 활동을 통해 탐구력과 창의성을 기를 수 있는 기회를 제공하고자 현직 초·중·고등학교 교사들이 기획하고 추진했다.

과학교육에 대한 열정이 모여 이룬 연구모임

(사)한국과학발명놀이연구회(이하 과발연)는 청소년 누구나 장소와 기구에 구애받지 않고 즐겁게 참여할 수 있는 과학 프로그램을 개발하고 발명품을 지도하는데 뜻을 모은 전국의 현직 초·중·고 교사들이 함께 모여 설립했다. 현재 서울뿐 아니라 경기, 충북, 충남, 강원, 전남, 울산, 제주 등 8개 지회가 꾸준히 활동하고 있다.

강성기 회장은 과학발명놀이를 통해 과학적이고 합리적인 사고로 여러가지 새로운 원리를 찾아내 며 미래 사회에서 중추적인 역할을 할 수 있는 능력을 배양하는 활동을 해왔다고 자부한다.	정인흥 부회장은 연구회에서 지도한 학생들이 각종 과학대회에 나가 좋은 성과를 얻고 나중에 과학 도가 되는 모습을 보면 큰 보람을 느낀다 고 한다.	학교에서 발명영재반을 지도하고 있는 김선동로켓교육본부장은 과발연에서 배운 프로그램을 수업 때 활용할 수 있어 큰 도움이 됐고 아이들과도 더욱 잘 소통하게 됐다고 말한다.

지난 20여 년 동안 과발연은 수많은 과학행사를 진행하며 학생들이 쉽게 다가설 수 있는 과학의 방향을 제시했다. 강성기 회장은 “소수 특정 아동을 위한 과학활동이 아닌 대다수의 아동을 위한 대중적인 과학·발명놀이를 통해 과학 학습에 대한 동기유발을 하는 한편, 과학발명놀이를 통해 과학적이고 합리적인 사고로 여러 가지 새로운 원리를 찾아내며 우리 생활에 필요한 새로운 것을 발명하는 자세로 미래 사회에서 중추적인 역할을 할 수 있는 능력을 배양하는 활동을 해왔다”고 자부했다.

과발연은 교사의 과학수업 능력 향상과 학생의 과학적 소양 함양에 도움이 되는 프로그램을 만들기 위해 산하에 4개의 연구본부를 두고 있다. 과학의 동기유발을 위해 과학마술 프로그램을 개발하는 사이언스매직본부, 물 로켓 및 물·불 로켓, 에어 로켓, 수소 로켓 등을 연구 및 개발하는 로켓교육본부, 발명 아이디어를 구상하고 발명품을 제작하는 발명교육본부, 영재교육활동 프로그램을 개발하는 영재교육본부가 그것이다. 연구본부를 통해 연구하고 개발한 프로그램은 보다 많은 사람들이 공유할 수 있도록 홈페이지(http://www.waterrocket.com)를 통해 무상으로 제공하고 있다.

다양한 과학행사로 과학의 대중화… 오프라인 교사연수 강점

전국에 수많은 교사 연구회 중에서도 과발연이 독보적인 위상을 자랑하는 이유는 ‘직접 부딪혀서 활동하는 단체’이기 때문이다. 오랜 역사를 이어오면서 전국적인 단체로 발전할 수 있었던 이유도 이론에 치우치거나 온라인 활동에 중점을 두기보다 체험과 실습 중심의 오프라인 활동에 매진한 덕분이다. 과발연은 로켓대회와 각종 과학발명행사, 사이언스매직쇼 등 크고 작은 과학행사를 진행하며 과학의 대중화에 앞장서왔다.

그 중에서 매년 개최하는 '대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회'는 20년 넘는 역사를 자랑하는 과발연의 대표 사업이다. 올해는 각 지역에서 4,000여 명의 선수들이 예선대회를 치렀으며 그 가운데 우수한 성적을 거둔 400여 명이 결선에 참가해 치열한 경쟁을 벌였다. 정인흥 부회장 겸 서울지회 회장(서울안평초등학교 교감)은 “대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회는 1997년 처음 개최된 이래 과학과 로켓에 대한 아이들의 관심을 높여 우주 항공에 대한 꿈을 심어준 한편, 과학발전에도 큰 공헌을 했다”고 말했다.

교사들이 효과적인 과학수업을 진행할 수 있도록 지원하기 위해 실시하는 참여식 연수 프로그램 또한 빼놓을 수 없다. 매주 월·화요일 교사들은 오프라인 교육을 통해 교구를 활용한 다양한 교수방법을 직접 체험하며 배운다. 정 부회장은 “기초과학 교육은 교사가 힘이기 때문에 교사가 잘 알지 못하면 실패하고 만다”며 “과발연이 교사 직무연수에 힘을 쏟는 것은 교사들이 먼저 알아야 잘 지도할 수 있다는 생각에서다”라고 말했다.

학교현장에서 지도 방법에 어려움을 느낀 교사들이 과발연을 찾았다가 연수를 통해 배운 프로그램을 학교 수업에 접목해 아이들의 높은 만족도를 이끌어낸 경우도 많다. 학교에서 발명영재반을 지도하고 있는 김선동 로켓교육본부장(서울서이초등학교 부장교사)은 “발명영재반 지도를 위해 2003년부터 과발연 교사 연수에 참여했는데 과발연에서 배운 프로그램을 과학수업 때 활용할 수 있어 굉장히 큰 도움이 되고 아이들과도 더욱 잘 소통하게 됐다”고 말했다.

최근 편의성 등의 이유로 교사연수가 온라인으로 많이 이뤄지는 것에 대해서는 우려를 표한다. 정 부회장은 “과학은 실험과 실습이 동반돼야하는 만큼 교사가 직접 오프라인 교육을 통해 몸으로 부딪히며 체험을 해봐야 오랫동안 기억에 남고 살아있는 교육을 할 수 있다”고 말했다. 김 본부장 역시 “집에서 편하게 온라인에서 자료를 다운받아 가르치는 것과 실제로 현장에 나와 몸과 몸을 부딪히고 머리와 머리를 맞대서 직접 연구해서 나온 결과물로 가르치는 것은 분명 다를 것”이라고 밝혔다.

다양한 과학교구 제작해 키트화… 교과 실험 바꾸기도

지난 20여 년 동안 과발연이 이룬 결실은 눈부시다. 과발연 교사들의 연구개발로 탄생한 발명품 중에는 특허출원과 함께 제품화된 경우가 상당하다. 키트로 만들어져 판매되거나 각 학교 발명교실, 청소년단체 활동 프로그램에서 활용된다. 대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회에서 사용되는 발사대, 물로켓, 에어로켓, 디지털 고도측정기도 회원들의 지속적인 연구 개발을 통해 나온 결과물이다.

과학교과서의 실험 내용을 바꾼 경우도 부지기수다. 김 본부장은 “결과가 잘 안 나오는 실험이나 개선이 필요한 실험의 경우 우리 연구회가 대안을 제시해 교과실험을 바꾸는데 많은 영향을 미쳤다”고 말했다. 청소년과학탐구대회에 항공우주(로켓과학) 부문을 새롭게 만들어 전국의 학교에 로켓교육 붐을 일으킨 것도 과발연의 노력덕분이다. 엄격한 심사와 공정한 대회 운영으로 민원 발생 없이 학생과 학부모들로부터 좋은 반응을 얻고 있다.

과발연 교사들은 각 교육청 지도교사 연수 강사로 활동하고 있으며 과학교사 직무연수, 발명반 지도교사연수, 과학실험 교사연수, 특기직무연수 등을 총괄 및 강의를 하고 있다. 또한 초·중·고 각종 발명대회에 심사 및 행사진행을 맡고 있다. 다수의 교사들이 과학교육 활성화 및 과학문화 확산 등에 대한 공헌을 인정받아 올해의 과학교사상, 눈높이 교육상 등 큰 상을 휩쓸었으며 아이들에게 과학지식을 재미있게 알려주는 다양한 과학관련 책을 내기도 했다.

과학 발전 위해 예산 늘리고 체험 수업 진행해야

교원의 전문성과 교육의 질을 향상시키고 과학과 발명 교육의 올바른 방향을 제시하는 등 괄목할만한 성과를 이루었지만 갈수록 커지는 재정적인 어려움은 해결해야할 숙제다. 과발연은 순수하게 회원 교사들의 회비로만 운영되는 만큼 교사들의 참여가 절대적인 영향을 미친다. 하지만 온라인 교육이 활성화되다보니 몇 년 새 과발연에 참여하는 교사의 수는 눈에 띄게 줄었다.
과발연이 주최하는 로켓대회 역시 매년 적자를 기록하고 있다. 참가자들로부터 참가비를 받지만 턱없이 부족해 모자란 경비는 연구회 회비로 메꾸고 있다. 어려운 상황에서도 매년 로켓대회를 개최하는 것은 우리나라 대표 로켓대회를 지켜야한다는 과발연 교사들의 뜨거운 사명감 때문이다.

정 부회장은 과학이 발전하려면 예산 지원을 늘리고 체험 수업에 참여하는 교사가 많아져야 한다고 강조한다. “기초과학이 발전해야 나라에 미래가 있습니다. 하지만 현재 우리나라 기초과학은 서서히 무너지고 있습니다. 첫 번째 이유는 예산 감소로 장비와 키트를 이용한 체험 중심의 수업이 제대로 이뤄지지 않기 때문입니다. 두 번째 이유는 지도교사들이 온라인 연수를 선호함에 따라 수업방식도 이론 위주로 진행되기 때문입니다. 말로는 창의성 교육, 놀이를 통한 교육을 부르짖지만 결국 현장에서는 옛날 교육 방식을 그대로 답습하고 있죠.”
과발연의 교사들은 한정된 재정으로 운영에 많은 어려움을 겪지만 체험활동을 통한 과학교육을 실현하겠다는 목표로 과학교육의 저변확대와 기초과학의 활성화에 기여하고 있다는 것에 자부심과 보람을 느끼며 활동에 매진하고 있다.

강 회장은 “모두가 과학을 어렵게만 생각할 때 우리는 과학놀이라는 개념을 도입해 과학과 놀이를 접목한 교육방법을 연구해오고 있다”며 “학교에서 시작된 변화는 서울과학의 변화를 이끌 것이다. 그런 점에서 과발연 교사들은 우리나라 과학교육의 참스승이라고 생각한다”고 말했다.

한국과학발명놀이연구회는?  청소년들이 장소와 기구에 구애받지 않고 즐겁게 참여 할 수 있는 과학 프로그램 개발과 발명품 지도를 위해 설립된 연구단체로 초중고 현직 교사들이 8개 지역에서 연구회를 결성해 활동하고 있다. 1995년 창립돼 2004년 사단법인 설립허가를 받았으며 산하에 로켓교육본부, 사이언스매직본부, 발명교육본부, 영재교육본부 등 4개 연구본부를 두고 있다.  대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회는?  한국과학발명놀이연구회 주최로 열리는 대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회는 1997년 제1회 대회를 시작으로 2017년 21회를 맞이했다. 2017년 예선대회에 4천 여 명, 본선대회에 400여 명이 참가할 만큼 학생들의 로켓에 대한 관심을 증폭시키는 역할을 해오고 있다. 경기는 가족경연 물로켓/에어로켓, 초등 물로켓/에어로켓, 중고등 물로켓/에어로켓, 초등/중고등 과녁 에어로켓 등 총 8개 부문에서 진행됐으며 각 부문별 대상에는 과학기술정보통신부장관상이 수여됐다. 다음은 ‘제21회 대한민국 물로켓 에어로켓 발사대회’의 이모저모.