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학습자 중심의 효과적인 과학수업

글 _ 진연자 신곡중학교 교사


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  요즘 중학생들은 Z세대 즉 디지털 세대로 재미를 추구하고 사고가 자유롭습니다. 유튜브, 페이스북, 인스타그램과 같이 글보다는 그림, 사진, 소리와 같은 시각적인 정보에 노출이 많이 되어 있으며, 자신이 하고 싶은 일에 몰두하는 경향이 있습니다. 이러한 특성을 가지고 있는 학생들에게 과학의 개념을 차근차근 이해하고 과학적 사고력과 과학적 탐구 능력을 키울 수 있도록 하는 것, 즉 과학 수업을 통해 과학의 본질을 경험하고 이 과정을 통해 실생활에서의 문제해결력을 길러주는 것이 과학 수업의 궁극적인 목표입니다. 그런데 여기에는 교사가 학생들이 과학의 본질을 탐구할 수 있도록 장치를 만들어주는 것이 중요합니다. 진지하고 너무 어려우면 학생들은 몰입하지 못하고 포기합니다.  



Z세대를 위한 과학 수업 디자인

  학생들이 도전(몰입)할 만한 수준의 과제를 선정하고, 그 과제를 위한 적절한 도구를 선택하고, 학생들이 따라올 수 있도록 수업의 단계를 작게 나누어 안내하는 것이 과학 수업에서 중요하며, 필자는 이것을 과학 수업 디자인이라고 합니다. 패션 디자이너가 옷을 디자인하듯이, 교사는 수업을 디자인하는 것입니다. 과학 수업 디자인은 탐구 활동과 교과 내용에 적절한 교수-학습 방법을 선택하고, 각 수업 활동을 알맞은 위치에 배치하고, 수업 과정 중 학생들이 겪는 어려움을 해결할 수 있도록 피드백하는 역할 모두가 포함됩니다. 이에 필자는 비주얼 싱킹1, 학생주도형 실험 수업, 프로젝트 수업, 토론, 글쓰기 등 다양한 교수·학습 방법의 접목을 통하여 학생들이 교과의 본질을 경험할 수 있도록 수업을 디자인하고 있습니다. 코로나19로 인하여 온라인 도구의 활용 역시 수업에서 고려해야 할 부분이 되었습니다. 선생님들의 수업 기획에 조금이나마 도움이 되었으면 하는 바람으로 제가 디자인했던 수업 사례 중 학생주도형 실험 수업을 소개하고자 합니다. 실험과 프로젝트가 결합된 수업의 형태입니다.



몰입을 이끄는 학생주도형 실험 수업

  과학 하면 떠오르는 것이 무엇인가요? 실험입니다. 학생들은 실험을 좋아합니다. 그렇지만 막상 실험을 시작하면 자신이 무엇을 하는지 모르거나 실험이 어려워 포기하는 경우가 종종 있습니다. 이에 저는 요리책과 같이 안내된 실험보다는 학생들이 직접 실험을 설계할 수 있도록 기회를 제공하며, 설계한 실험을 통해 얻은 데이터를 해석하고, 변환하는 과정을 통하여 습득된 과학적인 사실들을 정리하여 스스로 결론을 도출할 수 있도록 합니다. 실생활 속 물질의 상태 변화 사진 또는 영상을 촬영하여 편집하는 수업으로 구글 문서를 이용하여 촬영할 수업 상황을 설계합니다. 설계한 수업 상황을 확인하여 교사는 피드백을 하며, 교사의 피드백을 바탕으로 학생들은 실험을 수정·보완합니다. 구글 문서를 활용하여 실시간으로 이루어지므로 교사와 학생 간의 소통이 원활합니다. 학생들이 수업 활동에 잘 참여할 수 있도록 하기 위해서는 수행평가 전체 진행 과정과 평가 기준을 상세하게 안내하여 학생들이 무엇을 해야 할지를 명확하게 해주는 것이 중요합니다. 


  설계한 실험은 학생들이 온라인 수업 시기에 집에서 촬영하여 편집하여 과제로 제출하였으며, 온라인 공유 플랫폼인 패들릿을 이용하여 상호평가합니다. 역동적인 수업 활동을 통하여 학생들은 과학의 재미를 느끼며, 메타인지2를 활용한 자기조절 능력을 기를 수 있습니다.



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  두 번째 수업 사례는 마찰력 실험을 모둠원이 협력하여 실험을 설계하고, 설계한 실험을 직접 해보는 것입니다. 가설을 설정하고, 실험을 설계하고, 자료 해석 및 변환 과정의 경험은 마치 과학자가 하는 탐구 활동과 같으며, 이 과정을 통하여 과학자적 사고력을 기를 수 있습니다.


  학생이 주도적으로 참여하는 역동적인 과학 수업 활동을 통하여 모든 학생들이 과학 교과의 내용을 이해하고, 탐구 활동에 참여할 수 있도록 하고 있습니다. 과학 수업 활동을 통해 미래를 살아갈 학생들이 과학으로 세상을 바라보고 이해할 수 있는 눈을 가질 수 있었으면 하는 바람입니다. 



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