미래사회를 위한 과학적 소양은 어떤 것인가?

운영자

| 입력 : 2020/11/16 [16:34]

구체적인 KSES의 개발은 “과학적 소양 나무(ToSL: Tree of Scientific Literacy) 모형”이라는 개념의 기초 위에서 이루어졌다. ToSL 모형은 3가지 뿌리가 서로 뒤엉키면서 풍성하게 성장하는 나무의 모습으로 KSES가 지향하는 과학적 소양의 특징을 비유적으로 나타내 준다.

ToSL 모형의 세 뿌리는 과학적 소양의 세 가지 차원(dimension), 즉 역량 차원(competence dimension), 지식 차원(knowledge dimension), 참 여와 실천 차원(participation & action dimension)을 가리킨다. 과학적 소양은 역량과 지식 그리고 참여와 실천이 함께 어우러질 때 완성된다 는 의미이다. 그중 어느 하나가 다른 것들의 전제조건이 아니라, 세 차원이 모두 상호보완 관계를 갖는다. 지식과 참여와 실천으로 역량이 길 러지며, 역량과 지식이 참여와 실천의 바탕이 되고, 역량과 참여와 실천이 새로운 지식의 바탕이 된다. ToSL의 세 차원은 각각 여러 개의 영역 (category)으로 나뉘는데, 역량 차원은 5개, 지식 차원은 6개, 참여와 실천은 5개의 영역으로 구성된다.

<과학적 소양(ToSL: Tree of Scientific Literacy) 모형, 2019> ©

먼저, 역량 차원을 구성하는 5개 영역은 과학적 탐구력(scientific inquiry ability), 과학적 사고력(scientific thinking ability), 의사소통과 협업 능 력(communication and collaboration ability), 정보처리와 의사결정 능력(information processing and decision making ability), 초연결사회 대 응과 평생학습 능력(lifelong learning ability in hyper-connected society)이다. 이 5개 영역에는 전통적으로 과학교육에 강조되었던 기능은 물 론, 디지털 혁명으로 특징되는 미래사회에 필요할 것으로 예상되는 기능들이 함께 포함되어 있다.

<역량 차원을 구성하는 5개 영역> ©

지식 차원을 구성하는 6개의 영역은 규칙성과 다양성(regularity and diversity), 에너지와 물질(energy and matter), 시스템과 상호작용 (system and interaction), 변화와 안정성(change and stability), 과학과 사회(science and society), 지속가능사회를 위한 과학기술(science and technology for a sustainable society)이다. 이 중 첫 4개 영역은 전통적인 과학의 기초 지식과 개념에 해당하는 내용으로, 다만 그 구분이 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학과 같이 분과적이지 않으며 빅 아이디어(big ideas) 중심으로 이루어져 있다는 것이 다르다. 마지막 두 개, 즉 ‘과학과 사회’ 및 ‘지속가능사회를 위한 과학기술’은 전통적인 과학교육의 내용 범위를 뛰어넘어, 미래사회의 책임 있는 민주시민이 갖춰야 할 과학 관련 인문· 사회적 그리고 공학적 지식에 해당한다.

<지식 차원을 구성하는 6개 영역> ©

참여와 실천 차원을 구성하는 5개 영역은 과학 공동체 활동(science community activities), 과학리더십 발휘(scientific leadership), 안전사회 기 여(contribution to safe society), 과학문화 향유(enjoying science culture), 지속가능사회 기여(contribution to sustainable society)이다. 참여와 실천 차원은 그동안 우리나라 학생에게 특별히 부족했던 적극적인 탐구활동 참여와 실생활 적용을 촉진하기 위한 것으로, KSES의 가장 도전적 과제이기도 하다. 이는 학교에서 과학 및 공학적 실행(practices)을 강조했던 미국의 NGSS를 뛰어넘어, 학생은 물론 (지역)사회의 구성원에게도 능동적인 과학학습 및 실행 활동을 강조한다는 점에서 세계적으로 드문 적극적 시도라 할 수 있다.

각 차원별로 나누어진 영역들은 역량 차원 23개, 지식 차원 23개, 참여와 실천 차원 19개 하위 영역으로 다시 구분된다. 이렇게 하여 ToSL 모형 에서 정의하는 과학적 소양은 총 3개 차원(dimensions), 16개 영역(categories), 그리고 65개 하위 영역(sub-categories)으로 구성된다. 사용상의 편의성을 높이기 위해서 모든 차원, 영역, 하위 영역들을 영문 첫 대문자를 써서 코드로 표현하였다. 예를 들어, 역량 차원[C]의 첫 번째 영역인 과학적 탐구력[C-SI]에 속하는 첫 번째 하위 영역인 ‘문제인식 능력’은 KSES 문서에서 [C-SI.1]이라는 코드로 표시된다.

한편, KSES에서 제시한 과학적 소양의 역량, 지식, 참여와 실천 차원과 각각의 영역을 현행 2015 개정 과학과 교육과정과 비교하면 다음과 같다.

<2015 개정 과학과 교육과정과 KSES 비교>

구분	2015 개정 과학과 교육과정	KSES	KSES의 특징
과학적 소양	• 명확한 정의 없이, ‘과학’의 목표를 “자연현 상과 사물에 대하여 호기심과 흥미를 가지 고, 과학의 핵심개념에 대한 이해와 탐구 능 력의 함양을 통하여, 개인과 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결하기 위한 과 학적 소양을 기른다.”로 제시하면서 언급	• “과학 관련 역량과 지식을 지니고 개인과 사회의 문제해결에 민주시민으로서 참여하고 실천하는 태도와 능력”	• 과학적 소양을 간략하지만 명시적으로 정의
역량	• 과학적 사고력 • 과학적 탐구 능력 • 과학적 문제 해결력 • 과학적 의사소통 능력 • 과학적 참여와 평생학습 능력	• 과학적 탐구력 • 과학적 사고력 • 의사소통과 협업 능력 • 정보처리와 의사결정 능력 • 초연결사회 대응과 평생학습 능력	• 과학적 탐구력에 ‘모델링 능력’, ‘공학적 설계와 디자인 능력’을 새롭게 포함 • 과학적 사고력에 ‘수학적 사고와 컴퓨팅 사고력’을 새롭게 포함 • 의사소통과 협업 능력에 ‘모니터링 능력’을 새롭게 포함 • 정보처리와 의사결정 능력을 하나의 역량 영역으로 명시하 여 정보처리의 중요성 강조 • ‘초연결사회 대응과 평생학습 능력’을 새롭게 포함하고, ‘관 계형성 능력’, ‘유연한 사회정서적 능력’, ‘휴먼 클라우드 활용 능력’, ‘과학기술 평생학습 능력’을 하위 영역으로 설정하여 미래사회에 대비한 역량으로 확대
지식	• ‘운동과 에너지’, ‘물질’, ‘생명’, ‘지구와 우주’ 영역의 핵심 개념으로 구성 • 초중등학교에 물의 여행 등의 5개 통합 주제 제시 • 고등학교에 ‘통합과학’을 신설하고 물질과 규칙성, 시스템과 상호작용, 변화와 다양성 및 환경과 에너지의 영역으로 재구성	• 규칙성과 다양성 • 에너지와 물질 • 시스템과 상호작용 • 변화와 안정성 • 과학과 사회 • 지속가능사회를 위한 과학기술	• 물리학·화학·생명과학·지구과학의 벽을 넘어 초중고 지식 내 용을 모두 ‘규칙성과 다양성’, ‘에너지와 물질’, ‘시스템과 상호 작용’, ‘변화와 안정성’이라는 빅 아이디어 중심으로 재구성 • ‘과학과 사회’ 영역을 추가하고, ‘과학지식과 방법의 본성’, ‘과학의 통합’, ‘과학과 사회의 상호작용’을 하위 영역으로 명시 • ‘지속가능사회를 위한 과학기술’ 영역을 추가하고, ‘과학기술 의 양면성’, ‘지속가능한 삶과 과학기술’, ‘지속가능사회와 과 학기술’, ‘지속가능한 미래 과학기술’을 하위 영역으로 명시 하여 미래사회에 대비하기 위한 지식 강조
참여와 실천	• 별도로 다루지 않고, 교과 핵심 역량 설명 중 “과학적 참여와 평생학습 능력은 사회에 서 공동체의 일원으로 합리적이고 책임 있 게 행동하기 위해 과학기술의 사회적 문제 에 대한 관심을 가지고 의사결정 과정에 참 여하며 새로운 과학기술 환경에 적응하기 위해 스스로 지속적으로 학습해 나가는 능 력을 가리킨다.” 정도로 언급	• 과학 공동체 활동 • 과학리더십 발휘 • 안전사회 기여 • 과학문화 향유 • 지속가능사회 기여	• ‘참여와 실천’을 새롭게 과학적 소양의 3가지 차원 중 하나로 제시하여 적극적인 탐구활동 참여뿐만 아니라 삶 속에서 벌 어지는 사회와 일상의 문제해결에 참여와 실천 강조 • 각 영역에 다음과 같은 하위 영역을 새로이 명시하여 참여와 실천 차원의 내용을 다음과 같이 구체화 (과학 공동체 활동) 과학 탐구 공동체 활동 참여, 과학 모니터 링 공동체 활동, 과학 향유 공동체 활동, 과학의 윤리적 실천 (과학리더십 발휘) 진취적 성취와 가치창출, 분산적 리더십, 배려와 공감의 리더십, 미래 비전 제시 (안전사회 기여) 안전교육 참여, 재해·재난 위험 관리, 사건· 사고 위험 관리, 지능정보사회 관련 위험 관리 (과학문화 향유) 자연현상과 과학에 대한 감수성 제고, 과학 적 탐구의 실천과 향유, 과학지식의 활용과 향유, 과학 친화 적 생활과 향유 (지속가능사회 기여) 사회문화적 측면에 기여, 환경적 측면 에 기여, 경제적 측면에 기여 • ‘참여와 실천’의 차원 설정과 위상 제고로 학교에서의 과학 및 공학적 실행(practice)을 강조했던 미국의 NGSS에 한 걸 음 더 나아가 미래사회를 대비해 학생은 물론 (지역)사회의 구성원에게도 적극적 과학학습 활동 강조

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