우리나라는 미국, 캐나다 등과 달리 국가 수준의 과학과 교육과정이 있으며 사회, 환경, 시대적 변화와 수요에 따라 국가 수준에서 교육과정을 수 시로 개정한다. 우리나라의 현행 국가 수준 과학과 교육과정과 비교할 때 미래세대 과학교육표준은 몇 가지 점에서 차별화된다.

• 수행기대 vs 성취기준

국가 수준 교육과정(이하 국가 교육과정)의 성취기준은 학생들이 교과에서 배워야 할 내용과 수업 후 할 수 있거나 할 수 있기를 기대하는 능력 을 결합하여 나타낸 수업활동의 기준(교육부, 2015)이다. 국가 교육과정의 성취기준은 교과서에 반영되며 반드시 성취해야 할 내용이다. 이에 비해 미래세대 과학교육표준의 수행기대는 교육과정의 성취기준과 유사한 것으로 학생들이 성취해야 하는 내용을 다루고 있지만 국가 과학과 교육과정에 그대로 반영되는 것은 아니다. 중장기적 측면에서 지향해야 할 과학교육표준을 제시한 것이기 때문에 국가 과학과 교육과정이 바뀔 때마다 과학교육에서 배워야 할 내용의 가이드라인 수준으로 보는 것이 바람직하다.

• 수행기대 핵심요소 vs 학습요소

국가 교육과정의 학습요소는 성취기준에서 학생들이 배워야 할 학습 내용을 핵심어로 제시(교육부, 2015)한 것이며, 미래세대 과학교육표준의 수행기대 핵심요소는 각 단계별 여러 수행기대 중에서 핵심이 되는 수행기대를 제시한 것이다.

• 역량, 참여와 실천

2015 개정 교육과정에서 과학과 핵심 역량을 교육과정 문서로 처음 제시하였으며, 과학과 핵심 역량으로 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과 학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생학습 능력을 내세우고 있다. 미래세대 과학교육표준에서는 과학과 역량으로 과학 적 탐구력(scientific inquiry ability), 과학적 사고력(scientific thinking ability), 의사소통과 협업 능력(communication and collaboration ability), 정보처리와 의사결정 능력(information processing and decision making ability), 초연결사회 대응과 평생학습 능력(lifelong learning ability in hyper-connected society)을 꼽고, 각 역량마다 의미 해설과 하위 역량을 구체적으로 제시하고 있다.

참여와 실천은 그동안 과학과 교육과정의 교수·학습 방법 측면에서 다루었으나 미래세대 과학교육표준에서는 과학적 소양의 세 가지 차원 (dimension) 중 하나로 설정하였다. 참여와 실천은 과학 공동체 활동(science community activities), 과학리더십 발휘(scientific leadership), 안 전사회 기여(contribution to safe society), 과학문화 향유(enjoying science culture), 지속가능사회 기여(contribution to sustainable society) 등 5개 영역마다 의미 해설과 하위 영역을 상세하게 제시하고 있다.

미래세대 과학교육표준의 개발 원칙, 문서 체제, 한계 및 제언 등을 참고하면 보다 쉽고 편리하게 활용할 수 있을 것이다.

• 미래세대 과학교육표준의 차원별 수행기대 개발 원칙

미래세대를 위한 과학적 소양을 역량, 지식, 참여와 실천 세 가지 차원으로 분류하여 6단계에 걸쳐 수행기대를 개발하였다. 역량 차원은 5개 영 역(과학적 탐구력, 과학적 사고력, 의사소통과 협업 능력, 정보처리와 의사결정 능력, 초연결사회 대응과 평생학습 능력)과 23개 하위 영역, 지 식 차원은 6개 영역(규칙성과 다양성, 에너지와 물질, 시스템과 상호작용, 변화와 안정성, 과학과 사회, 지속가능사회를 위한 과학기술)과 23개 하위 영역, 참여와 실천 차원은 5개 영역(과학 공동체 활동, 과학리더십 발휘, 안전사회 기여, 과학문화 향유, 지속가능사회 기여)과 19개 하위 영역으로 구성하였다. 이는 모든 한국인을 위한 과학(전승준 외, 2017)에서 제시한 과학적 소양을 반영한 것으로, 2015 개정 과학과 교육과정의 핵심 역량, 일반화된 지식, 내용 체계 등을 참조하여 미래세대의 과학적 소양에 걸맞게 발전적으로 수정·보완한 것이다.

수행기대는 Stage 1(K-2학년), Stage 2(3-4학년), Stage 3(5-6학년), Stage 4(7-8학년), Stage 5(9-10학년), Stage 6(11-12학년)으로 총 6단계(Stage) 로 구분하여 개발하였다. 예를 들어, Stage 1(K-2학년)은 유치원과 학교 등에서 과학교육을 받은 지 1~2년에 해당하는 단계, Stage 2(3-4학년)는 과학교육을 받은 지 3~4년에 해당하는 단계를 의미한다. 현재 학제로는 Stage 2가 초등학교 3~4학년에 해당할 수도 있으나 중장기적으로 학제 변동 가능성을 고려할 때 Stage가 반드시 학년(군)을 의미하는 것은 아니다. 하지만 현재 학제로는 Stage 1~6은 유치원(K)~12학년에 해당한다.

각 단계별 수행기대는 해당 단계의 학생이 갖추도록 기대되는 과학적 소양을 제시한 것으로, 후속 단계에 제시된 수행기대는 이전 단계의 수행기대를 토대로 한 것이다. 각 단계에서 주가 되는 수행기대만 서술함으로써 반복되는 문구를 줄였다. 예를 들어, Stage 1에서 ‘자신을 둘러싼 상 황에 흥미와 호기심을 갖는다.’라는 수행기대가 제시되었다면, Stage 2 이후에는 이에 대한 서술이 없더라도 ‘자신을 둘러싼 상황에 흥미와 호기 심을 갖는다.’라는 수행기대가 내포되어 있는 것으로 보아야 한다.

각 차원에서 영역 수준의 수행기대를 표로 나타내어 한눈에 파악할 수 있도록 하였다. 표에서 오른쪽으로 갈수록 상위단계를 나타낸다. 영역 수 준의 수행기대 및 수행기대 핵심요소, 각 하위 영역 수준의 수행기대를 단계별로 제시하는 등 문서 체제의 체계성과 포괄성을 고려하여 단계별 수행기대를 개발하였다.

• 미래세대 과학교육표준 단계별 수행기대 문서 체제

‘역량’ 차원의 수행기대 ①
[C-SI] 과학적 탐구력 ②

• 미래세대 과학교육표준의 주제중심 종합예시 개발 원칙

미래세대 과학교육표준의 6단계 수행기대에 대한 종합적 의미를 제시하기 위해 지식 차원을 중심으로 주제중심 종합예시를 개발하였다. 지식 차원을 중심으로 개발한 이유는 역량, 참여와 실천과 달리 지식 차원은 각 단계별로 수행기대를 개발할 수 있기 때문이다. 기존 과학과 교육과 정을 보더라도 학년(군)별로 배워야 할 내용이 있는데 반해, 역량, 참여와 실천은 단계별로 엄밀하게 수행기대를 개발하는 것이 적절하지 않을 수도 있다.

지식 차원의 각 영역과 단계마다 다루는 내용을 포괄하는 대표적인 주제를 예시하고, 해당 주제에 대한 지식, 역량, 참여와 실천에 해당하는 수 행기대와 탐구활동, 교수·학습유형, 평가방법, 교육환경 등을 제시하였다. 주제중심 종합예시는 각 차원 간 연계성과 종합적 의미를 한눈에 파 악할 수 있도록 제시하였으며, 각 차원의 수행기대를 최대한 발휘할 수 있는 탐구활동, 교수·학습유형, 평가방법, 교육환경 등을 제안하였다.

• 미래세대 과학교육표준 주제중심 종합예시 문서 체제

• 미래세대 과학교육표준의 한계와 제언

미래세대 과학교육표준은 ‘모든 한국인을 위한 과학소양’(전승준 외, 2017)을 바탕으로 모든 한국인이 갖추어야 하는 과학적 소양을 지식, 역량, 참여와 실천의 세 가지 차원으로 연구·개발하였다. 우리나라 과학과 교육과정은 초등학교 3학년부터 적용되지만 수준과 범위를 고려한다면 유 치원 및 초등학교 1~2학년부터 과학적 소양을 기를 필요가 있다. 미래세대 과학교육표준은 유치원부터 12학년까지 2개 학년씩 단계별로 수행 기대를 개발하였으나, 유치원 수준의 과학적 소양에 대한 기존 기초연구가 부족하여 Stage 1(유치원 및 1~2년)에 해당하는 과학적 소양에 대한 후속 연구가 필요하다. 또한 과학 지식 차원의 ‘규칙성과 다양성’(K-RD), ‘에너지와 물질’(K-EM), ‘시스템과 상호작용’(K-SI), ‘변화와 안정성’(KCS) 등의 4개 영역의 경우, 이공계 진로에 필요한 Stage 6(11~12년)에 해당하는 수행기대를 상세하게 다루지 않고 일반적인 지식 수준으로 기술 하였으며, 다른 단계(Stage)와 구별하기 위해 이탤릭체로 표기하였다. 

지식 차원의 Stage 6은 미래세대 과학교육표준의 수준과 범위를 결정할 때 가장 많은 논의가 이루어진 부분이다. 최종적으로 미래세대 과학교 육표준을 모든 한국인이 갖추어야 하는 과학적 소양으로 그 범위를 한정하면서 이공계 진로를 위한 과학지식은 후속 연구과제로 남겼다.

미래세대 과학교육표준의 주제중심 종합예시는 지식 차원을 중심으로 역량 및 참여와 실천을 해당 주제에 맞추어 단계별로 수행기대 등을 개발 하였다. 우리나라는 국가 교육과정이 존재하기 때문에 예시로 제안할 수밖에 없는 한계가 있다. 그뿐만 아니라 탐구 및 실천, 교수·학습유형, 평 가방법, 교육환경 등도 해당 주제, 탐구 및 실천에 적절한 예시로 제시하였는데, 이는 사회·환경적 변화, 교육정책적 변화, 과학기술 인프라 변화 등을 고려하여 앞으로 지속적인 수정보완과 후속 연구가 필요하다.