대구교육청, '4차 산업혁명시대' 과학수업이 변한다

[뉴스런=조수진 기자] 2015 개정 과학과 교육과정의 개정 방향에 맞추어 과학수업이 변하고 있다.

학생들에게 주입식으로 지식을 습득하게 하는 것은 더는 유효하지 않다.

학생들이 스스로 문제를 선택하며 그 문제를 해결하기 위해서 다양한 지식을 학습하고 연결하고 융합하여 새로운 산출물을 도출하거나 해결책을 제시해야 한다.

앞으로의 과학수업은 학생들에게 지시적인 수업이 아닌, 문제 해결을 위해 학생들이 주도적으로 참여하는 수업, 다양한 체험을 통해 프로젝트를 만들어 가는 수업으로 전환할 필요가 있다.

이에 대구교육청은 학생참여형 과학수업 선도학교를 3개교(대구남산초, 노변중, 상인고) 지정해 19년까지 운영한다.

학생참여형 과학수업 선도학교인 노변중학교는 3월 20일(월)부터 4월 14일(월) 4주간 '스스로 만드는 과학수업 프로젝트'를 실시했다.

노변중 임정미 수석교사는 이제 막 초등학교를 졸업한 새내기 중학교 1학년 학생들과 함께 기존 과학수업의 틀을 깨는 변화를 시도했다.

◇ '5WHY'기법으로 질문 만들고 문제의 원인 찾아보기

가장 먼저 시작한 수업은 '5WHY'기법으로 질문을 만들어서 문제의 원인을 찾아가는 내용이다.

학생들에게 빈부의 격차, 어린아이 몸에서 기생충이 나오는 장면, 시리아 난민의 어려움, 지구온난화로 인한 이상 기후 현상 등 지구가 당면한 문제들이 담긴 사진들을 보여주고 그러한 문제들이 생긴 원인을 '5WHY'로 질문을 만들어서 찾도록 했다.

처음 접하는 학생들은 질문을 만들고 답하는 과정에서 질문을 어떻게 만들어야 할지 몰라서 섣불리 시작을 못하다가 지속적인 피드백을 받은 후, 질문을 만들어내기 시작했으며 질문과 답변이 오가면서 원인이 기대한 답과는 다른 관점에서 나오는 것을 보며 탄성을 지르기도 했다.

◇ 가상의 문제에 솔루션 제안하기

다음 시간에는 '3년간의 지속적인 가뭄으로 인한 대구시의 물 공급 해결하기'라는 가상의 문제에 대한 솔루션을 제안하는 수업을 했다.

이 프로젝트에서는 디자인 회사에서 사용하고 있는 '디자인싱킹' 기법과 PBL을 적용했는데 '공감하기→관점 정하기→아이디어 내기→프로토타입 만들기→실행해 보기' 단계를 통해 주어진 과제를 실질적으로 해결할 수 있는 방안을 고안하는 시간을 가졌다.

이날 한 여학생은 "늘 문제집만 풀면서 100점 맞기를 바라는 공부를 하는 것이 전부라고 생각해 처음에는 무척 당황스러웠지만 지금은 제 생각의 폭이 넓어지고 있어서 너무 좋다"며 "아직은 어렵고 힘들지만 포기하고 싶은 마음은 없어요"라고 말했다.

또 "그리고 발표할 때, 혼자가 아니라 친구들과 함께 나누어서 하니까 용기도 생기고 더 잘할 수 있게 돼서 좋았어요"라며 즐거워했다.

또한 학생들은 자신들이 만든 해결안을 발표하고 피드백을 하는 과정에서 자신감을 얻고 과학을 새롭게 바라보는 시각을 갖기도 했다.

◇ 내가 전문가가 되어 친구들에게 직접 가르쳐주기

마지막 시간에는 학생들 스스로 수업의 전문가가 되어서 다른 친구들을 가르치는 협동학습의 '직소모형'을 적용한 수업을 진행했다. 이 수업은 주제를 모둠별로 선택해 그 주제를 집중적으로 공부를 한 후에 다른 모둠에 가서 공부한 내용을 가르치는 것으로 1차시는 학생들이 거꾸로 교실의 디딤 영상을 보고 개념을 이해하는 시간을 가졌다.
2차시는 공부한 내용을 정리하고 친구들에게 가르칠 매개체를 만들었다.

3차시는 자신이 정리한 내용을 다른 모둠에 가서 가르치는 수업을 했다.

이 수업이 진행되는 동안 교사는 모둠을 돌면서 학생들이 주춤거리는 순간에 피드백을 해 주었다.

수업에 참가한 학생들은 "선생님, 우리 과학수업은 대학교 수업 같아요", "제가 가르치니까 더 확실하게 아는 것 같아요", "머릿속에서 확 정리가 돼요", "정말 재밌어요"라며 수업 소감을 말했다.

수업을 직접 진행한 임정미 교사는 "이렇게 공부한 내용은 중간고사에서 서술형으로 출제할 예정이다.

이번 중간고사는 모두 서술형으로 출제되는데, 학생들이 생각하고 질문하고 서로 가르치면서 공부한 내용이 얼마나 자신을 성장하게 하고 성공하는 공부의 경험을 갖도록 하는지에 대해 알게 되는 계기가 될 것이다"라고 했다.

대구시교육청 과학직업정보과장은 "학생들이 스스로 생각하고 질문하는 과정에서 스스로 배움이 일어나고 성장할 때, 수업이 즐겁고 행복한 마음을 가질 것이다.

이렇게 변화하는 과학수업으로 창의적인 사고력, 다양한 지식을 융합할 수 있는 창의·융합형 인재 양성을 기대할 수 있을 것이다.

앞으로 학생참여형 선도학교 운영으로 변화된 과학수업이 인근 학교로 확산될 것"이라고 말했다.