[개관] 미래세대 과학교육표준(이하 KSES)에서는 과학적 소양의 차원을 역량(competence), 지식(knowledge), 참여와 실천(participation and action)으로 제시하였다. 각 차원은 다시 몇 개의 영역과 하위 영역으로 구성되는데, 역량 차원에는 총 5개 영역 23개 하위 영역, 지식 차원에는 총 6개 영역 23개 하위 영역, 참여와 실천 차원에는 총 5개 영역 19개 하위 영역이 제시되어 있다.
[목적] KSES에서 과학적 소양의 차원, 영역, 하위 영역을 개발한 목적은 “과학 관련 역량과 지식을 지니고 개인과 사회의 문제해결에 민주시민 으로서 참여하고 실천하는 태도와 능력”이라는 과학적 소양을 자세하고 짜임새 있게 구성하여 국가 수준의 과학과 교육과정이나 과학교육 관련 정책 개발 등에 실효성 있는 가이드라인을 제공하려는 것이다.
[상세 설명] 차원별 영역과 하위 영역의 구성을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 역량 차원을 구성하는 5개의 영역은 과학적 탐구력(scientific inquiry ability), 과학적 사고력(scientific thinking ability), 의사소통과 협업 능력(communication and collaboration ability), 정보처리와 의사결 정 능력(information processing and decision making ability), 초연결사회 대응과 평생학습 능력(lifelong learning ability in hyper-connected society)이다. 이 5개의 영역에는 전통적으로 과학교육에서 강조했던 기능은 물론, 디지털 혁명으로 특징되는 미래사회에 필요할 것으로 예상되 는 기능들도 함께 포함되어 있다.
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 앞 네 개 영역은 전통적인 과학의 기초 지식과 개념에 해당하는 내용으로, 그 구분이 물리, 화 학, 생명과학, 지구과학과 같이 분과적인 것이 아니라, 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 책임감 있는 민주시민이 갖춰야 할 과학 관 련 인문·사회적 그리고 공학적 지식에 해당한다.
참여와 실천 차원을 구성하는 5개의 영역은 과학 공동체 활동(science community activities), 과학리더십 발휘(scientific leadership), 안전사회 기여(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 생활 적용을 촉진하기 위한 것으로, KSES의 가장 도전적 인 과제이기도 하다. 학교에서 과학 및 공학적 실행(practices)을 강조했던 미국의 NGSS를 뛰어넘어, 학생의 삶 속 실천과 함께 (지역)사회의 구 성원에게도 적극적 과학학습 활동을 강조한다는 점에서 세계적으로 드문 시도라 할 수 있다.
차원별로 나뉜 영역들은 다시 여러 개의 하위 영역으로 나누어지며, 역량 차원에는 23개, 지식 차원에는 23개, 참여와 실천 차원에는 19개의 하 위 영역이 포함된다. 이렇게 하여 ToSL 모형에서 정의하는 과학적 소양은 총 3개의 차원(dimensions), 16개의 영역(categories), 그리고 65개의 하위 영역(sub-categories)으로 구성된다.
이렇게 구성된 차원별 영역과 하위 영역은 편의와 이해를 높이기 위해서 모든 차원, 영역, 하위 영역들을 영문 첫 대문자를 써서 코드로 표현하 였다. 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]이 라는 코드로 표시된다.
한편, 차원별 영역과 하위 영역의 상세 내용은 차원별 영역 요약 표, 영역 설정 취지, 영역 해설, 하위 영역 및 해설 등을 표의 형태로 제시하였다. 이는 단 순한 목록 제공을 넘어 각 영역을 설정한 목적과 배경, 각 하위 영역의 목적과 배경 등에 대한 설명을 제시하여 KSES를 쉽게 활용하게 하려는 것이다. 역량 차원, 지식 차원, 참여와 실천 차원의 영역과 영역별 하위 영역 및 해설은 다음과 같다.