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ISSN : 1225-6692(Print)
ISSN : 2287-4518(Online)
Journal of the Korean earth science society Vol.41 No.2 pp.155-175
DOI : https://doi.org/10.5467/JKESS.2020.41.2.155

Comparison of the Science Education Curriculum and the Environmental Education Curriculum for Promoting Environmental Education

Jin-A Yoon, Younkyeong Nam*
Department of Earth Science Education, Pusan National University, Busan 46241, Korea
Corresponding author: ynam@pusan.ac.kr Tel: +82-51-510-2707
February 18, 2020 April 16, 2020 April 27, 2020

Abstract


The purpose of this study is to analyze the 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum, and to provide implications for the correlation and complementarity between the two standards. For the analysis of the curriculum, the contents system of the two standards was reorganized based on the four categories of knowledge, attitude, inquiry, participation and practice, which are common literacy elements of science and environment, based on previous studies. Content Analysis was performed on content elements and detailed performance expectation. As a result of this study, there was a difference in terms of the core competencies and goals. The Environment Curriculum emphasized sustainable development and social participation while the Science Curriculum emphasized scientific inquiry and literacy. The contents system analysis results according to the four literacy factors are as follows. First, in terms of attitude, both standards deal with research ethics in common. However Environment Curriculum values learners’ values and views on the environment more than Science Curriculum which emphasizes the science attitude as science investigators. Second, there was a serious problem in the knowledge linkage between two standards. In same grade groups, the level of content knowledge dealt in two standards was not consistent. Third, in the inquiry aspect, the Environment Curriculum deals with interdisciplinary topics in the purposefully designed inquiry unit, whereas the Science Curriculum presents various research activities based on related science concepts in every unit. Fourth, in the participation and practice aspect, the Environment Curriculum focused on participation and practice while the Science Curriculum focused on sustainable science and technology development and improvement, scientific interest and decision-making ability. This study provide implications for education for sustainable development(ESD) by providing the complementary potentials between Science Curriculum and Environment Curriculum.



환경교육 활성화를 위한 과학과 교육과정과 환경과 교육과정 비교

윤 진아, 남 윤경*
부산대학교 지구과학교육과, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길

초록


본 연구는 우리나라 과학교육에서 통합교육의 주제로 다루어지는 환경문제와 관련하여 환경교육의 현황과 교육 과정을 비교 분석하여 상호연계성과 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 환경과 교육과정과 2015 개정 과 학과 교육과정을 분석대상으로 선정하고, 각 교과의 교육과정과 그 변천에 대한 문헌연구와 내용분석(Content Analysis)을 수행하였다. 교육과정 분석은 선행연구를 토대로 핵심역량과 교육목표를 비교하고, 과학과 및 환경과의 공통 소양 요소 인 지식, 태도, 탐구, 그리고 참여와 실천의 4가지 범주를 도출하여 분석틀을 구안하고 이를 토대로 내용체계를 재구성 하였다. 연구결과 핵심역량과 목표에서 환경교과는 총론기반의 지속가능한 사회참여를, 과학교과는 과학탐구능력과 과 학적 소양이 강조되는 차이가 있었다. 또한 내용체계에서는 환경교과가 학습자의 관점을 중시한다면 과학교과는 과학탐 구자로의 자세를 강조하였으며, 내용지식의 체계를 중요시하는 과학교과에 비해, 환경교과는 학년간 경계가 거의 없이 과학개념이 적용되는 것으로 나타나 국가 교육과정에서 교과간 내용 지식 연계성에 대한 충분한 정보를 제공할 필요성 이 제기되었다. 또한 환경교과가 참여와 실천에 목적을 둔다면 과학교과는 지속가능한 과학기술개발과 개선, 과학적 흥 미와 의사결정능력을 기르는데 초점을 두고 있어 체계적인 지속가능발전 교육을 위해 과학과 및 환경과 교육과정이 상호 보완 될 필요가 있으며 과학과 교육과정에서 탐구활동의 주제를 더욱 다양하고 통합적인 주제로 다룰 필요가 있음을 제 안하였다. 이를 통해 탐구 중심의 통합 교과서에서 보다 과학적 문제해결과 평생학습과 참여 역량을 강조하는 교과서로 바꿀 수 있는 기반이 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 지속가능발전 교육을 위해 과학과 및 환경과 교육과정의 상호보완에 대한 시사점과 함께 과학교육이 환경교육의 버거운 역할을 분담할 수 있기를 기대한다.



    National Research Foundation of Korea
    2019R1A2C1090478

    서 론

    깨끗한 환경은 개인의 삶뿐 아니라 우리나라 경제· 사회적 발전을 지속가능하게 하는 가장 근원적인 힘 이다. 이를 위해 전 세계적으로 지속가능한 미래를 위한 교육으로 환경교육의 중요성이 강조되고 있다 (Berryman, Sauvé, 2016;Kim et al., 2019;Moon, Kim, Nam, 2019;Sinakou et al., 2018). 우리나라는 세계에서 국민 1인당 가장 많은 플라스틱을 소비하 는 나라 중 하나이다(Chosunilbo, 2019). 플라스틱을 포함한 유해쓰레기에 의한 심각한 생태계 파괴와 수 질오염, 미세먼지, 이상기온을 경험하는 것은 우리의 일상이 되었다. 환경 문제의 심각성에 비해 우리나라 교육과정에서 환경교육에 두는 비중은 매우 미미하 다. 하지만 환경교육이 필수 교과인 대만을 비롯하여, 일본, 유럽(독일), 미국 등 선진국에서는 학교 교육과 정에서 환경교육을 적극적으로 추진하고 있지만 우리 나라 국가 교육과정에서 환경교육은 아직 선택과목이 다(KEDI, 1997; ME, 2017b).

    우리나라 초등교육과정에는 환경교과가 없으며, 환 경 관련 주제들이 사회, 과학, 도덕 교과에 흩어져서 제시되어 있다(Park and Lee, 2011). 중등학교의 경 우 ‘환경’ 교과가 있지만 전체 중고등학교의 6-7%에 서만 개설되는 선택과목이다(ME, 2017b). 전국 환경 교과 선택율은 2006년부터 2015년까지 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 중학교 선택비율은 고등학교 선택 비율에 비해 항상 낮게 나타난다(Seo, 2016). 이러한 교육 정책적 상황은 지난 10년간 환경 과목 중등교사 임용인원의 부재로 이어졌으며, 그 결 과 우리나라에서 2018년 전체 환경 교사 수는 106명 으로 이는 평균적으로 중고등학교 53개에 1명의 환 경 전공교사가 있다는 의미이다(Lee and Cho, 2019). 전체 환경을 가르치는 교사 중 10%만 환경을 전공 한 교사일 정도로 교사의 비전문성 문제가 심각하다 (ME, 2017b). 따라서 지금까지 우리나라의 환경교육 은 학교 환경교육 보다는 지역환경문제에 대해 민감 하게 반응한 민간 환경단체와 찾아가는 비형식 교육 프로그램에 의존해 왔다고 해도 과언이 아니다(Lee and Cho, 2019).

    환경이 우리나라에서 국가교육과정 내 교과 영역으 로 신설된 것은 1992년 제 6차 교육과정 부터이다 (Seo, 2016). 1970년대 초부터 경제개발로 인한 생태 계 파괴와 환경오염이 심각하게 발생하였고, 이러한 문제를 해결하기 위해서 시민들 사이에 환경교육의 필요성이 강하게 제기되면서 독립 교과로서의 환경이 신설되게 되었다(Seo, 2016). 하지만 6차 교육과정 이전 보통 교과(실업계 교과 외)로서 환경의 뿌리는 과학과의 ‘환경 과학’이다. 환경문제의 과학적 해결에 초점을 맞춘 6차 교육과정에서 학습자 개인의 자아 실현과 행복한 삶의 실현과 사회 통합적 접근을 강 조한 2015 개정 교육과정에 이르기까지 환경교육의 목적은 계속 변화해 왔다(Kwon et al., 2016)

    환경은 간학문적, 다학문적 성격이 강한 통합적 주 제를 다루고 있지만 자연 현상과 생물의 생태학적 연관성을 다루는 과학의 한 분야이다(Moon et al., 2015). 다시 말해 환경은 그 연구대상과 탐구의 과정 이 과학적 방법과 사고에 근거하고 있으며 두 교과 사이에 간학문적 이론과 접근에 깊은 유사성이 있다 고 할 수 있다(Moon et al., 2015). 이와 같이 과학과 환경교육과 교육과정의 내용과 목표의 유사성은 우리 나라의 환경교육 문제를 과학교육을 통해 어느 정도 보완할 수 있다는 점을 시사한다. Choi et al. (2019) 에 따르면 통합과학에서 생명 다양성 보존, 환경오염, 지속가능한 개발 등을 주제로 한 사회과학적 쟁점 (Socio-Scientific Issue: SSI)이 빈번하게 제시되며 SSI소재를 제시하는 관점으로 보면, 환경적 관점에서 다룬 SSI소재가 전체의 80%이상 압도적인 것으로 조 사되었다.

    또한 실생활과 사회 통합적 특성을 강조하는 환경 교육적 접근을 과학교육에 적용할 경우 과학적 소양 을 함양하는데 도움이 될 수 있다. 최근 통합과학 5 종 교과서에서 제시된 활동을 과학과 핵심역량에 따 라 분석한 연구에 따르면 교과서에 제시된 과학 활동 은 과학적 사고력(38.7%), 과학적 의사소통(37.7%), 과 학적 탐구(19.8%) 역량을 강조한 활동에 비해 과학적 문제 해결력(2.2%)과 과학적 참여와 평생학습(1.8%) 역량이 다소 낮은 비율로 나타났다(Park, 2019). 이는 교과서의 활동이 추론을 위한 증거 수집과 해석, 과 학적 기능을 요구하는 과학탐구활동에 비해 사회 기 술의 사회적 문제를 제시하거나 학생의 실천적 참여 를 요구하는 활동이 매우 낮다는 것을 보여준다.

    따라서 본 연구에서는 과학과 교육과정에서 제시된 역량 및 목표, 내용체계(핵심개념, 내용요소, 성취수 준, 탐구활동을 환경과 교육과정과 비교 분석하여 두 교과 간의 상호 보완점을 밝힘으로서 과학교육을 통 한 환경교육 효과에 대한 가능성을 알아보고자 하였 다. 과학과 및 환경과 교육과정에서 제시된 내용체계 는 각각의 교육과정이 추구하는 방향에 따라 서로 다른 관점에서 설계되었다. 과학과의 경우 내용 ‘영 역’이 전통적인 교과 영역인 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학 개념과 지식에 따라 구분되어 있다. 이러한 구분에 대해 Song and Na (2015)은 과학과의 핵심 개념과 그에 따른 내용요소가 과학과의 전통적인 교 과영역에 근거하여 구분되어 있기 때문에 내용적 측 면의 체계성을 강조할 수 있으나 흥미·태도 등의 정 의적 측면이나 과학의 탐구적 측면에 상대적으로 적 은 관심이 주어질 수 있으며 또한 ‘통합(과학)’의 지 향과도 차이가 있을 수 있다고 지적하였다. 그러나 환경과 교육과정은 환경주제나 쟁점에 대한 탐구를 중심으로 인문, 사회와 자연과학 영역을 통합하여 제 시된다(Kwon et al., 2016). 따라서 중학교와 고등학 교 교육과정 모두 통합적 주제인 ‘환경과 인간’, ‘환 경체계’, ‘지역환경과 지구환경(중학교)’ 또는 ‘환경탐 구(고등학교)’, 그리고 ‘지속가능한 사회’의 4가지 대영 역으로 구분되어 있다(Kwon et al., 2016). 이러한 차 이 때문에 두 교육과정의 내용을 내용체계표로 비교 하는 것이 쉽지 않다. Moon et al. (2015)는 환경교 과서 내용 분석을 위해 과학적 소양의 4가지 요소에 근거하여 환경 소양의 4가지 요소를 제안하였으며, 환경과 교육과정의 교육목표에서는 인지적, 정의적, 기능적 영역을 강조한 목표와 함께 참여와 실천을 강조한 목표를 제시하고 있다(Kwon et al., 2016). 따 라서 본 연구에서는 교육목표에 기반한 과학교육과 환경교육의 4가지 공통 소양 요소로 지식, 태도, 탐 구, 그리고 참여와 실천에 따라 과학과 환경과의 내 용체계를 재구성하고 핵심개념과 내용요소, 그리고 세부 성취기준을 비교, 분석하였다.

    이론적 배경

    환경과 교육과정의 변화

    우리나라는 1970년대 급격한 산업화로 인한 환경 문제의 대두로 국가와 사회적 필요성에 의해 환경교 육이 시작되었다(Jang, 2019). 1980년 환경권이 헌법 에 규정되면서 1982년 제 4차 교육과정 총론을 통해 환경교육이 초중등 학교 급의 교육 활동 전반에 이 루어지도록 규정하였고, 1987년 제 5차 교육과정에서 각 교과별 분산적으로 환경교육을 강조하기 시작하였 다. 환경교육이 별도의 교육과정으로 처음 시작된 것 은 1992년 고시된 제 6차 교육과정으로, 환경 과목 을 독립교과인 ‘환경과학’으로 신설하면서 중등학교 교육과정에 선택교과의 하나로 제도화를 이루었다 (Jeong, 2004; KEDI, 1997). 제 7차 교육과정에서는 ‘생태와 환경’으로 바뀌면서 생태계에 대한 이해를 바탕으로 환경변화에 참여하는 가치탐구와 태도변화 에 비중을 두는 방향으로 변화되었다(Lee and Choi, 2010). 2007년 개정 환경과 교육과정에서는 삶의 질 과 환경권에 대한 지구적 관심의 증가로 지속가능성 을 위한 환경교육(EE for Sustainability)이 강조되었 으며(Lee and Choi, 2010;Seo, 2016), 2009 개정 환 경과 교육과정에서는 인류의 지속가능한 발전과 녹색 성장의 실천 방안으로 세계시민의식을 강조하는 ‘녹 색성장’ 개념의 대두로 ‘환경과 녹색성장’으로 명칭 이 변경되었다(MEST, 2009;Kwon et al., 2016).

    2015 개정 환경과 교육과정에서는 ‘창의융합형 인 재양성’에 부합하는 통합적 접근과 지속가능발전 교 육을 강조하며 역량중심 교육과정 개발과 통합적 접 근의 다각화, 교육과정 맥락화(일상화) 등을 중심으로 환경탐구문제와 쟁점을 찾아내는 환경프로젝트를 집 중적으로 탐구하도록 하였다(Kwon et al., 2016). 특 히, 총론 기반 6개의 교과 역량(환경공동체 의식, 성 찰·통찰능력, 창의적 문제 해결력, 의사소통 및 갈등 해결 능력, 환경정보 활용 능력, 환경 감수성 등)을 제시하면서 역량이 지속가능한 발전과 삶의 중요한 목표임을 제시하였다(MOE, 2015a;Seo, 2017).

    환경교육 체계

    우리나라의 환경교육은 세계적으로 보기 드물게 1992년 제 6차 교육과정에서 독립된 교과로 새로운 도약을 시도하였다. 그러나 최근 10년간 독립 과목 으로서 환경교육은 침체를 벗어나지 못하는 실정이 다(ME, 2017b). 입시위주의 교육풍토와 국영수 중 심의 교육과정 운영, 환경교육에 대한 교사 인식부 족 등(ME, 2017b) 현재 우리나라 환경교육은 학교 환경교육만으로 학생들의 충분한 환경학습기회가 확 보되기 어려운 실정으로 학교 환경교육과 학교 밖 환경교육이 구분되어 이루어지고 있다(Lee and Cho, 2019;ME, 2015a).

    1) 학교 환경교육

    학교 환경교육의 기본 뼈대는 교육과정이다. 중등 학교에서는 환경교과가 독립적 교과로 존재하지만 환 경을 선택하는 학교가 많지 않다. 학교 정규과정의 환경교육 시간을 조사한 연구(Lee and Cho, 2019)에 따르면 전체 시수 대비 약 1%의 시간이 환경교육에 활용되는 것으로 나타났다. 학교 환경교육이 처음 이 루어지는 유치원 만3세~만5세 유아들은 교육부에서 실시하는 공통의 보육과 교육과정인 누리과정에 따라 교육을 받으며 환경부 주관 유아환경교육관, 유아용 맞춤형 콘텐츠, 누리과정 연계 자연체험과 교구보급 등을 통해 환경교육이 실시되고 있다(ME, 2017b). 초 등학교에서의 환경교육은 다양한 교과목으로 분산 시 행되고 있으며 교육부 차원의 환경교육은 이루어지지 않는다. 2009 개정 교육과정(’11년부터 시행)에 따라 창의적 체험활동(연간 204~272시간)과 방과 후 학교 로 환경교육이 실시가능하나, 이는 학교 재량으로 미 비한 실정이다. 뿐만 아니라 환경교육 전공교사의 임 용실태에 대한 선행연구(ME, 2016)에 따르면 초등교 사 중 환경교육 전공 비율은 전체 초등교사 183,452 명 가운데 28명(0.015%) 밖에 되지 않는다. 그나마 창의적 체험활동으로 운영되는 초등학교 환경 동아리 는 총 3,068개 학교 중 전체 50%(1,577개) 정도이며, 초등교육기관인 교육대학교의 전공교수 현황에서도 환경교육을 전공한 전임교수가 거의 없어서 교사 전 문성 신장에서 교육적 한계를 안고 있다(ME, 2017b).

    중등학교에서 독립교과인 환경은 선택과목의 하나 로 선택현황은 2016년 교육통계 기준 중학교 6%, 고 등학교 12%로 미비한 실정이다. 환경전공교사는 2018년 교육통계 기준 17개 시·도에서 총 106명 (0.04%)에 불과하며, 전국 초·중등 교사 대비 환경교 육 연수를 받은 비율도 0.35%수준으로 나타나 환경교 육의 전문성에서 한계를 가진다(Lee and Cho, 2019). 그나마 창의적 체험활동으로 운영되는 동아리 중 환 경동아리는 중학교의 56%, 고등학교의 57%에 이르 는 실정이다(ME, 2017a). 이처럼 학교 환경교육에서 환경과목의 선택율은 10% 내외로 계속 감소하고 있 으며, 환경 전공교사는 2009년부터 단 한 명도 선발 되지 않았고, 이후 2015년까지 공립학교 임용율은 0%이다(Seo, 2016). 현직 환경 교사들도 다른 과목으 로 전과하는 등 학교 환경교육은 존립의 위기에 직 면해 있으며 이러한 문제들은 학생들에게 환경교육의 기회를 충분히 제공하기 어려운 실정이다(ME, 2017b). 교과교육을 통한 환경교육은 체계적인 학습을 위해 중요한 의미를 가지므로 공공성의 관점에서 국가가 적 극 개입해야 할 필요성이 제기되고 있다(Lee, 2015).

    2) 학교 밖 환경교육

    학교 밖 환경교육은 학교 밖에서 이루어지는 모든 교육을 통칭하는 개념으로 교육의 주제와 내용, 형식 이 다양하다. 특히, 체험 중심의 자연 생태교육에서 부터 폐기물 중심의 생활환경교육, 지역사회의 현안 문제 관련 교육, 미세먼지와 지구온난화 등의 기후변 화와 에너지 중심의 지구환경교육 등 학교 밖 환경 교육은 지식의 습득 뿐만 아니라 가치관 함양과 이 를 토대로 한 실천을 포괄하며(ME, 2015a) 다양한 형태로 이루어지고 있다. 학교 밖 환경교육은 사회 환경교육으로도 불리며 전문 환경교육과 일반 환경교 육으로 구분된다(KEDI, 1997). 첫째, 전문 환경교육 은 환경교육진흥법에 의거 국립환경인력 개발원에서 환경 분야 전문가와 관련 종사자들에 대한 전문교육 을 실시하는 것이며 둘째, 일반 환경교육은 사회 각 계의 일반시민을 대상으로 하는 환경교육을 의미한 다. 최근 지방자치단체나 기업, 민간단체의 지원 및 환경부 차원의 교육 자료 개발과 보급, 강사 지원이 이루어지고 있으며 외부연계 프로그램에 참여한 전국 초중고 학생 수는 15%로 학교 밖 교육이 중요한 영 역을 차지한다(Lee and Cho, 2019). 또한 학교 밖 환경교육의 다양한 교육주체로 환경부 등록 비영리 민간단체는 총 163개로 사단법인 71개, 비영리민간단 체가 92개이며, 지자체에 등록된 환경교육 활동 단체 는 무려 1,731개에 달한다(ME, 2016). 이와 함께 환 경교육 전문시설이 전국 최소 300개 이상, 자연체험 시설은 3,247에 이르는 등 환경교육 관련시설만 4,000개에 이르는 것으로 추정하고 있다(ME, 2017b). 학교 밖 환경교육은 시민주도의 자발성을 기반으로 광범위하게 이루어지고 있지만 비전문성이나 제도의 미비 등으로 체계적인 지원이 어려울 뿐 아니라 현 황과 개선 여부에 대한 모니터링과 평가, 각 주체들 간에 실질적 협력은 매우 부족한 한계점을 가지고 있는 실정이다(ME, 2015b).

    사회 과학적 쟁점(SSI) 교육

    과학기술의 발달은 삶의 편리함뿐 아니라 과학기술 관련 사회적 쟁점(Socio-Scientific Issues: SSI)을 야기 한다. SSI교육은 개념적으로 과학과 기술, 사회의 상호 연계성에 기반한 복잡하고 다양한 이해관계(multiple perspectives)로 인해 논쟁적이며 정답이 없는(illstructured) 사회적 문제 상황을 의미한다(Sadler et al., 2004). 특히 현대사회의 첨단의학이나 생명공학, 환경문제들은 다양한 이해당사자들의 상반되는 가치 기반 쟁점으로 인해 사회적 문제 상황을 일으키고 논 쟁적인 문제는 의사결정의 어려움을 가중시킨다. 따라 서 SSI에 관심을 갖고 의사결정에 참여하며 가치판 단을 내릴 수 있는 능력은 미래사회의 중요한 역량 이 되었다(NRC, 2012). 우리나라의 2015 개정 교육 과정에서도 통합교육과 미래사회 핵심역량을 강조하 였는데 이는 SSI와 같이 현대사회가 직면한 문제를 해결하기 위해 통합적 사고와 의사소통 및 책임 있 는 시민의식을 강조함으로써 합리적 의사결정 역량을 길러 주기 위함이다(MOE, 2015a, 2015b, 2015c).

    SSI는 STS (Science-Technology-Society) 교육에 기 반하고 있지만 과학기술과 사회 간의 관련성에 대한 단순한 이해를 넘어 책임 있는 가치 판단과 문제해 결에 대한 실천과 의지를 강조한다(Lee, 2018). 이에 다양한 교과 영역에서 SSI주제가 다루어지는데 2015 개정 통합과학 및 통합사회 교과서에서 나타난 SSI 를 분석한 연구(Choi et al., 2019)에 따르면 생명 다 양성 보존, 환경오염, 지속가능한 개발 등을 주제로 한 SSI가 빈번하게 제시되었으며 환경적 관점에서 다룬 SSI소재가 전체의 80%이상으로 조사되었다. 이 는 과학교육에서의 SSI의 활용과 교육이 환경문제 해결과 지속가능한 사회에 기여하고자 하는 환경교육 과 맥락을 함께하고 있음을 의미한다.

    환경문제는 SSI의 주요 주제로 과학 기술 뿐 아니 라 정치, 경제, 사회 전반과 관련되어 있는 간학문적 (interdisciplinary) 특성으로 여러 교과와 직·간접적으 로 관련되어 있다(Sadler et al., 2005). 특히 환경 문 제와 교육은 자연현상에 대한 원리를 알아가는 과학 교육의 역할이 절대적이라고 볼 수 있다. 그동안 과 학과 영역에서는 통합과학교육의 주제로 환경을 선택 하거나 간학문적 접근으로 환경교육이 꾸준히 이루어 져왔다. 그럼에도 불구하고 과학교육 내에서 이루어 지고 있는 환경교육은 물리학, 화학, 생명과학, 지구 과학 4개 교과목의 독립된 핵심개념 구성으로 인해 과학교육과 의미 있는 연계를 찾기 어려우며, 초·중 등 학교교육을 통해 이루어지는 전체 환경교육도 매 우 미비한 실정이다. 이에 환경문제가 환경교과만의 영역이 아니라 사람과 자연이 더불어 살아가기 위한 지속가능한 미래과제임을 인식한다면 과학교육 내에 서 환경교육의 현황을 조명하고 SSI를 통한 통합교 육을 통해 환경교육의 부재 문제를 어느 정도 해결 할 수 있을 것이다.

    연구 방법

    연구절차 및 분석대상

    본 연구는 과학과 및 환경과 교육과정을 비교 분 석하고 두 교과 간의 상호 보완점을 밝힘으로서 과 학교육을 통한 환경교육 효과에 대한 가능성을 알아 보고자 한다. 이를 위해 각 교과의 교육과정 변천에 대한 문헌연구를 수행하였으며 교육과정 분석의 주안 점은 교육과정에 나타난 두 교과의 연계성과 시사점 을 제시하기 위한 중요한 항목을 선정하는데 초점을 맞추었다. 이를 위해 교육과정에 대한 예비분석을 실 시하고 선행연구 검토를 통해 분석틀을 개발하였다. 이를 토대로 2015 개정 과학과 및 환경과 교육과정 의 핵심역량과 목표를 비교 분석하고, 과학과 및 환 경과의 교육과정 내용체계를 재구성하여 핵심개념과 내용요소, 그리고 세부 성취기준을 분석하였다(Fig. 1).

    분석대상은 초중등 공통의 교육과정으로 2015 개 정 과학과 교육과정(초·중학교 과학, 고등학교 통합 과학, 과학탐구실험)과 환경과 교육과정(중·고등학교 환경)으로 선정하였다. 이를 위해 주요 개정방향에 대한 교육과정 구성의 중점사항과 학교 급별 교육목 표를 살펴보고, 2015 개정 교육과정 총론의 틀을 기 반으로 두 교과별 성격, 교육목표, 내용체계 및 성취 기준을 분석하였다.

    분석틀과 연구방법

    먼저 각 교과 교육과정이 지향하는 방향을 핵심역 량과 교육목표를 통해 분석하였다. 2015 개정 교육과 정은 총론수준에서 핵심역량의 계발이 국가 교육과정 의 주요한 방향임을 명시하고 있으며 각 교과는 총 론에서 제시한 핵심역량 요소들을 각 교과의 상황에 맞게 교과역량으로 제시하고, 핵심역량과 연계한 목 표를 진술하고 있다(KICE, 2014). 따라서 2015 개정 교육과정의 총론에서 제시한 핵심역량 요소들과 과학 과 및 환경과의 교과역량을 역량별로 비교하고 이를 목표 진술과 연계하여 분석하였다. 이후 내용체계를 분석하기 위해 분석틀을 구안하였다. 본 연구의 분석 틀은 2015 개정 교육과정이 추구하는 교과 간 교육 목표의 연관성을 바탕으로 설정하였으며 이를 토대로 두 교과의 내용체계를 재구성하고, 내용분석(Content Analysis)방법으로 교육과정 분석을 수행하였다.

    분석틀을 설정하기 위해 선행연구와 함께 교육과정 전반에 대한 예비분석을 수행한 결과 과학교육에서는 교육과정 분석에 활용되는 교육목표 기반의 4가지 과학적 소양요소인 1) 지식체계로서의 과학(science as a body of knowledge), 2) 탐구로서의 과학(science as a way of investigation), 3) 사고방법으로서의 과학 (science as a way of thinking), 4) 과학과 기술 및 사 회의 상호작용(STS: science, technology and society) 을 도출하였으며(Moon et al., 2015) 환경교육에서는 교육과정에서 제시하는 교육목표 기반의 환경 소양요 소의 4가지 영역(Kwon et al., 2016)인 인지, 정의, 기능, 참여와 실천 영역을 도출하여 교육목표 연관성 을 바탕으로 두 교과 공통의 소양 요소로 지식, 태도, 탐구, 그리고 참여와 실천의 4가지 범주를 설정하였 다. 이후 4가지 범주를 분석틀의 영역으로 설정하고 이를 토대로 교과별 대영역과 핵심개념 중심으로 내 용체계표를 재구성하였으며 이에 대한 내용분석을 토 대로 각 교과별로 분석틀의 영역에 따른 환경교육 현황을 비교분석하며 상호연계성과 보완점을 찾고자 하였다.

    내용분석의 과정은 3인의 연구자(과학교육 전공 교 수 1인, 교육학박사 1인, 교육학석사 1인)에 의해 검 토되고 최종 합의를 도출하여 타당성과 신뢰성을 확 보하였다. 내용체계의 분석에 활용된 연구방법은 교 육 분야 연구에 많이 활용하는 내용분석(Content Analysis)방법으로 연구대상이 포함하고 있는 내용에 서 의미를 해석하고자 하는 연구방법이다. 내용분석 법은 연구 중인 현상에 대한 지식과 이해를 제공하기 위해 선험적인 범주나 이론적 관점을 적용하지 않고 연구자들에 의해 직접 자료의 의미를 얻는 방식이다 (Hsieh, & Shannon, 2005). 따라서 특정한 주제에 대 한 표현양식을 구조화하여 내용을 분석함으로써 질 적, 양적 분포나 의미를 조사하는 연구방법이다.

    연구 결과

    과학과 및 환경과 교육과정에 대한 비교 결과는 (1) 핵심역량과 교육목표, (2) 핵심개념과 내용요소 및 성취기준으로 나누어 제시하였다. 핵심역량과 교육목 표는 총론 기반의 과학과 및 환경과 교육과정이 추구 하는 인간상과 교육의 효과에 대해 비교 분석하기 위 한 것이다. 다음으로 교과역량과 교육목표에 근거하 여 구성된 핵심개념과 내용요소를 분석틀에 따라 재 구성하고 각 교과에서 제시한 핵심개념과 내용요소 및 성취기준 간의 연관성을 비교하여 두 교과 간의 연계성과 상호보완 가능성을 제시하고자 하였다.

    교육과정에 제시된 핵심역량과 목표

    핵심역량은 사회 공동체 구성원으로의 역할을 성공 적으로 수행하기 위해 학습자에게 요구되는 지식, 기 능, 태도의 총체를 의미한다(KICE, 2014). 범교과적 으로 길러져야 할 핵심역량은 교과별 특수하게 길러 져야 할 교과역량으로 이어지며, 교과의 성취수준과 의 개념적 연계성을 가지고 있어 각 교과의 교수방법 은 핵심역량의 개발을 촉진할 수 있는 실천적 수업으 로 이어진다(KICE, 2014, Song and Na, 2015). 각 교 과에서 제시한 교과역량의 선택 과정과 이유에 관해 기술한 논문들(Song and Na, 2015;Kwon et al., 2016;Seo, 2017)을 바탕으로 총론이 제시하는 핵심 역량과 과학과 및 환경과 교육과정의 교과역량 및 하 위요소를 비교하면 Table 1과 같다.

    먼저, 환경교육에서 교과역량은 미래지속가능한 발 전을 위한 개인과 사회의 가치 지향적 성격으로, 실 제 문제 상황에서 무엇을 할 수 있는가를 지향하는 학습자의 총체적 행위능력을 의미한다(Seo, 2017). 또한 총론의 6가지 핵심역량에 발맞추어 개발되었기 때문에 동일한 요소를 환경교과의 용어로 제시하면서 실생활중심의 통합교과적인 환경교육의 본질을 추구 하도록 설정되었다(Table 1). 교육목표(Table 2)에서 도 지속가능한 사회 체계를 추구하기 위해 필요한 의지와 역량을 갖춘 책임있는 시민의식을 강조하고 있으며, 이를 인지영역(환경과의 상호작용 및 지속가 능에 대한 이해 등), 정의 영역(가치관 및 태도), 기 능적 영역(의사소통 및 갈등해결 등) 및 참여와 실천 영역(의지 및 실천)의 세부영역으로 구분하여 목표를 제시하고 있다(Kwon et al., 2016).

    반면, 과학교육은 Table 1에서와 같이 핵심역량과 교과역량의 하위요소가 ‘의사소통능력’과 ‘과학적 의 사소통능력’과 같이 유사하거나 공통되는 점도 있지 만, 그렇지 않은 부분도 있어 과학교과만의 특징적 역량을 제시한다. 과학교육은 전통적으로 과학탐구능 력을 강조해왔는데 과학탐구능력은 문제해결력과 과 학적사고력, 의사소통능력이 동시에 요구되므로(Song and Na, 2015) 과학적 탐구능력의 범주는 매우 포괄 적으로 해석된다. 따라서 환경교과의 ‘환경정보 활용 능력’과 ‘창의적 문제해결력’에 포괄적으로 적용되어 질 수 있다(Table 1). 이처럼 총론이 제시하는 인간상 을 고스란히 반영한 환경교육과 과학교육의 교과역량 은 온전히 동일한 범주로 제시하기는 어려우며, 총론 의 심미적 감성역량이 환경교육에서 환경감수성으로 이어지고 있지만 과학교육에는 찾아볼 수 없는 차이 가 있다. 하지만 과학교육의 교과역량 가운데 ‘과학 적 참여와 평생학습능력’은 과학교육 목표와 함께 평 생학습과 민주시민으로서 과학적 소양함양을 강조하 고 있으며 총론의 교육목표에서 흥미와 호기심을 첫 번째 목표로 제시하면서 정의적 영역을 강조하는 특 징을 보여준다(Song and Na, 2015).

    교육과정에 제시된 내용체계 비교

    과학과 및 환경과 교육과정에서 제시된 내용체계는 각각의 교육과정이 추구하는 방향에 따라 서로 다른 관점에서 설계되어 있으므로, 두 교과의 비교 분석을 위해 교과 간 교육목표 연관성을 바탕으로 공통의 소양 요소인 지식, 태도, 탐구, 그리고 참여와 실천의 4가지 범주의 분석틀을 설정하고 이를 토대로 과학과 환경과의 내용체계를 재구성하였다. 이후 핵심개념과 내용요소, 그리고 세부 성취기준을 비교 분석하였다. 분석틀에 따라 2015 개정 환경교과는 대영역 중 ‘환 경과 인간’ 영역은 태도요소로, 중고등학교 ‘환경체 계’ 영역과 중학교 ‘지역환경과 지구환경’ 영역의 일 부는 지식 요소로, ‘지역환경과 지구환경(중학교)’ 일 부와 고등학교 ‘환경탐구(고등학교)’는 탐구요소로, 그리고 ‘지속가능한 사회’ 영역은 환경문제에 대한 참여와 실천요소로 구분하고, 이와 관련된 과학과 교 육과정의 핵심개념과 내용요소 및 성취기준을 틀에 따라 재구성하였다(Table 4, 5, 6, 7).

    1) 태도 영역 비교

    Table 4는 ‘태도’ 영역에서 환경과 교육과정 및 과 학과 교육과정에서 제시된 내용체계 중 핵심개념과 내용요소, 학교 급별 성취기준을 비교하여 제시한 것 이다.

    환경과 교육과정에서는 중학교와 고등학교 교육과 정 모두 ‘환경과 인간’ 영역에서 각각 ‘환경의 의미’, ‘환경관’을 핵심요소로 다루면서 환경을 바라보는 학 습자의 관점을 내용요소로 다루고 있다. 특히 고등학 교 환경교과에서는 환경적 태도에 대해 구체적인 내 용요소로 환경에 대한 다양한 관점, 동물복지, 생명 윤리, 생태윤리, 그리고 미래세대에 대한 책무를 제 시하고 있다(Kwon et al., 2016). 하지만 과학교육과 정에서는 중학교에서 과학적 태도를 핵심개념으로 다 루지 않는다. 과학과에서 태도가 핵심개념으로 제시 되는 곳은 고등학교 과학탐구실험 뿐이며([10과탐02- 03] , [10과탐02-04] , [10과탐02-05] ) 이때 제시된 태도 영역의 내용요소는 즐거움, 흥미, 호기심, 그리 고 연구윤리이다. 다음 성취기준에서 보여주듯이 과 학탐구실험에서 핵심개념인 ‘과학적 태도’는 ‘생활속 의 과학탐구’ 영역에 속한 것으로 실생활과 관련된 과학탐구를 통한 흥미 증진에 더욱 초점을 맞추고 있다.

    [10과탐02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

    [10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학탐구에 참여하고, 분 야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구활동을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

    결론적으로 태도요소에서 환경과 및 과학과 교육과 정이 공통적으로 다루고 있는 내용요소는 연구 윤리 부분이라고 할 수 있다. 환경과 교육과정에서 학습자 의 관점을 중요시한다면 과학과 교육과정에서의 과학 적 태도는 과학탐구자로의 자세를 강조한 것으로 볼 수 있다. 사회 과학적 쟁점을 고등학교 통합과학교과 서의 주요 주제로 다루고 있는 것에 비해(Choi et al., 2019) 과학과 교육과정에서는 사회 과학적 문제에 대 한 학습자의 태도나 관점을 다룰 수 있는 구체적인 내 용요소를 제시하지 않고 있다는 것을 알 수 있다.

    2) 지식 영역 비교

    Table 5는 ‘지식’ 영역에서 환경과 교육과정 및 과 학과 교육과정에서 제시된 내용체계 중 핵심개념과 내용요소, 학교 급별 성취기준을 비교하여 제시한 것 이다.

    환경교과와 직접적으로 관련된 과학과 핵심개념과 내용지식은 물리의 에너지, 지구과학의 지구계 및 대 기와 해양, 생물의 생태계와 관련된 주제이다. 두 교과 간의 지식의 연계성을 분석한 결과 환경교과의 에너지, 기후변화, 생태계 관련 주제들에서 다루는 과학적 개 념이 같은 학년군의 과학교과 내용의 지식수준과 맞지 않는 것으로 나타났다. 중학교 환경에서 다루는 에너 지와 기후변화 내용은 고등학교 과학 수준의 내용 지 식을 요구하며, 중학교 환경의 주요 핵심개념이 생태 계는 중학교 과학에서 다루지 않는다.

    먼저 에너지와 관련된 개념을 살펴보면 중학교 과 학에서 중학교 환경교과와 직접적으로 연관된 성취기 준은 ‘(22) 에너지의 전환과 보존’ 단원의 성취기준 [9과22-03] 밖에 없다. 이 성취기준은 에너지 전환과 소비전력에 관련된 내용으로 에너지 전환과 보존, 가 정에서 사용하는 가전제품의 소비 전력을 비교하는 과학탐구의 초점이 맞추어져 있다. 하지만 중학교 환 경의 경우 에너지원의 변천과정의 이해와 다양한 에 너지원의 특성, 친환경 에너지, 신재생 에너지, 핵발 전 등 에너지에 대한 포괄적 이해를 필요로 하고 있 다([9환03-05, 9환03-06]). 이러한 내용은 고등학교 통합과학에서 다루는 핵심개념 ‘환경과 에너지’의 내 용에 더 부합해 보인다. 다음은 신재생 에너지와 관 련된 통합과학 성취기준이다.

    [10통과 09-04] 핵발전, 태양광발전, 풍력 발전의 장단점과 개 선방안을 기후변화로 인한 지구 환경 문제 해결의 관점에 서 평가할 수 있다.

    [10통과 09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

    결국 중학교 환경에서 다루는 신재생 에너지에 관 한 내용은 과학과 입장에서 보면 중학생 수준에서 너무 어려운 과학적 지식과 개념이 통합된 주제라는 것을 알 수 있다.

    다음으로 기후변화는 환경교과 뿐 아니라 과학교과 에서도 중요하게 다루어지는 주제임에도 불구하고 교 과 간의 연계성에 심각한 문제가 있다. 중학교 환경 교과에서는 기후변화에 관한 내용이 환경 탐구를 위 한 주요 주제, 즉 ‘핵심개념’으로 다루어진다. ‘기후 변화의 원인과 영향’, ‘기후변화 대응을 위한 노력’ 이 주요 내용요소로 환경과 성취기준 [9환03-10], [9 환03-11], [9환03-12]에서 기후변화 현상의 원인 구분 하기, 갈등 해결하기, 기후변화가 지역사회에 미치는 영향(강수량, 기온, 개화시기 등)의 자료 분석과 기후 변화의 대응방안 등을 구체적으로 다루고 있다. 다음 은 중학교 환경교육과정에 제시된 성취기준 [9환03- 10]에 대한 성취기준 해설의 내용이다.

    [9환03–10] 성취기준 해설: 기후변화의 원인을 무분별한 화석 연료의 과다한 사용과 지나친 개발 등 인위적 요인과 과 거로부터의 자연적인 기후 패턴 등 자연적 요인으로 구분 하여 이해하고, 기후변화는 지구공동체가 함께 해결해야 할 중요한 과제이기 때문에 기후변화의 원인 제공자와 차 별적 피해를 받는 사람들 간의 갈등 해결 방안을 지구공 동체적 관점에서 토의할 수 있도록 한다.

    중학교 환경교과에서 기후변화가 구체적인 탐구 주 제로 다루어지는데 비해 중학교 과학교과에서는 기후 변화의 과학적 개념을 직접적으로 배울 기회가 없으 며 기후변화를 이해하기 위해 필요한 매우 기본적 과학 개념을 다루는데 초점을 두고 있다. 기후변화와 관련된 기본 개념을 다루는 단원은 중학교 과학의 ‘(18) 기권과 날씨’이다. 이 단원은 날씨 변화의 원리 와 과정을 이해하는 데 초점을 두고 있다. 이 단원에 서 다루는 성취기준 중 하나에서 기권의 층상구조, 온실효과, 지구온난화, 복사 평형의 개념을 다룬다(과 학과 성취기준[9과18-01]). 이와 관련된 탐구활동 또 한 ‘복사 평형 실험하기’와 ‘구름 발생 실험하기’와 같이 과학적 개념인 복사 평형을 실험으로 확인하는 데 주요 목적이 있다. 중학교 환경교과에서 다루는 기후변화와 관련된 성취기준에서 요구하는 지식수준 은 고등학교 통합과학에서도 다루지 않는다. 이 내용 지식은 지구과학 I의 수준에 더욱 부합해 보인다. 다 음은 고등학교 지구과학 I의 성취기준[12지과 I 04- 04]이다.

    [12 지과 I 04–04] 기후변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하고, 인간 활동에 의한 기후변화 의 환경적, 사회적 및 경제적 영향과 기후변화 문제를 과 학적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다.

    결국 환경교육에서 가장 중요한 주제 중 하나인 ‘기 후변화’에 대해 같은 중학교 환경에서 다루는 지식 이 고등학교 지구과학 I과 같다는 지식 연계성 문제 는 환경교육의 효과성 측면에서 매우 중요하게 다루 어 져야 하는 쟁점이다.

    마지막으로 생태계와 관련된 내용은 초등학교 과학 과 중학교 환경에서 다루는 개념이 체계적으로 잘 연결되어 있었다. 하지만 생태계 구성요소와 상호작 용에 집중하고 있는 중학교 환경교과에 비해, 중학교 과학은 생물다양성 중심의 종의 개념과 다양성 보전 (과학과 성취기준[9과03-01], [9과03-02], [9과03-03]) 에 초점을 두고 있어 연계성이 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 과학교과에서는 초등학교에서 생태 계 구성요소와 생태계 평형을 다룬 이후, 고등학교 통합과학에서 생태계 전반과 지구환경을 포괄적으로 배우게 되고, 중학교의 생물다양성은 생명과학1에서 생물다양성의 의미와 보전개념으로 확장하여 다루게 된다([12생과105-06]).

    [9과03-01] 생물의 다양성을 이해하고, 변이의 관점에서 환경 과 생물다양성의 관계를 설명할 수 있다.

    [9과03-02] 생물 종의 개념과 분류 체계를 이해하고 생물을 계 수준에서 분류할 수 있다.

    [9과03-03] 생물다양성 보전의 필요성을 이해하고, 생물다양성 유지를 위한 활동 사례를 조사하여 발표할 수 있다

    [12생과Ⅰ05-06] 생물다양성의 의미와 중요성을 이해하고 생물 다양성 보전 방안을 토의할 수 있다.

    즉, 중학교 환경교과에서 생태계와 상호작용 전반 이 다루어지는데 비해 중학교 과학교과에서는 생태계 전반에 대한 과학적 개념을 직접적으로 배울 기회가 없다. 초등학교 생태계와 연계성을 갖는 중학교 환경 의 생태계는 생태계 구성요소와 상호작용 전반을 다 루면서, 지구시스템에 대한 과학적 체계적 이해가 필 요한 단원이지만, 환경교과는 그 상호작용과 소중함 을 표현하고 인식하는데 초점을 두고 있어 환경교육 의 효과성 측면에서 중학교 과학교육의 역할이 보다 필요하다는 것이 쟁점이다.

    또한 고등학교 환경교과는 생태계와 사회적 상호작 용에 초점을 두지만 환경문제 사례와 실행방안 중심 으로 지역과 공동체의 지속가능발전에 초점을 두고 있어 통합교과적인 환경교육의 성격을 잘 드러내는 한편, 물의 특성과 토양, 대기, 생태계 등의 특성과 활용을 기반으로 사회 경제적 문제전반을 다루는 활 동으로 이어진다. 이때 통합과학은 물론 생명과학과 지구과학 전반에서 다루어지는 주요한 과학적 개념에 대한 이해를 필요로 하므로 환경교육의 효과성 측면 에서 과학적 개념의 이해는 매우 중요하게 다루어 져야 하는 쟁점이 된다.

    3) 탐구 영역 비교

    Table 6은 ‘탐구’ 영역에서 환경과 교육과정 및 과 학과 교육과정에서 제시된 내용체계 중 핵심개념과 내용요소, 학교 급별 성취기준을 비교하여 제시한 것 이다.

    내용체계적 측면에서 환경교과는 ‘환경 탐구’를 대 영역으로 구분하여 제시한다. 중학교 환경교과에서는 ‘지역환경과 지구환경’ 영역 중 핵심개념인 ‘환경 탐 구’에서 탐구를 집중적으로 다루며, 고등학교 환경교 과에서는 ‘환경 탐구’ 영역 모든 핵심개념(‘환경 사례 심층 탐구’, ‘생활 주제 환경 탐구’, ‘환경 프로젝트’) 에서 환경 탐구를 구체적으로 다룬다. 중학교와 고등 학교 모두 환경 탐구에서 다루는 내용 지식은 과학 과 교과 간의 경계를 넘나드는 간학문적 내용이다. 예를 들어 중학교에서는 지역환경과 지구환경과 관련 된 자유로운 주제로 탐구를 진행하도록 하며, 고등학 교에서는 물, 토양, 대기뿐 아니라 생태계와 관련된 자유로운 주제로 환경사례 심층 탐구와 자유주제로 환경 탐구 프로젝트를 진행하도록 한다. 반면, 과학 교과에서는 탐구를 교과 내용의 영역이나 핵심주제로 제시하지 않고 모든 교과 영역에서 다양한 내용과 형태로 다루도록 하고 있다. 다시 말해 내용체계표로 과학 및 환경교과의 탐구 내용을 비교하기 힘들다.

    환경 탐구 영역에서 제시된 성취기준에 직접적으로 부합하는 과학과 성취기준은 대부분 고등학교 과학탐 구실험에서 제시된다. 그 이유는 과학과 교육과정에 서는 과학탐구를 모든 영역에서 관련된 성취기준과 함께 교과서에서 필수적으로 다루어야 하는 ‘탐구활 동’으로 따로 제시하기 때문이다(Table 7). 중학교 과 학교육과정에서 필수 탐구로 제시된 탐구활동은 24 개 단원에서 64개이며 대부분의 탐구 내용이 과학 개념의 학습과 직접 관련되어 있으며, 이중 약 10.7%인 6개의 탐구가 환경과목에서 다루는 주제와 관련되어 있다. 고등학교 통합과학의 경우, 과학탐구 실험 교과가 따로 존재함에도 불구하고 교과서에서 제시된 전체 학생 활동의 20%가량이 탐구활동이다 (Park, 2019). 또한 통합과학교육과정에서 필수 탐구 로 제시된 탐구활동 40개 중 19개(아래 14개)가 환 경과 관련된 주제들이다.

    탐구 기능의 경우에도 환경교과는 내용요소와 직접 관련된 구체적인 탐구 기능을 영역별로 다르게 제시 하는 것에 비해, 과학교과에서는 8개의 핵심 탐구 기 능은 모든 영역에서 공통으로 제시하고 있기 때문에 환경과 교육과정에서 제시하는 탐구의 용어 및 범위 를 비교하는 것이 쉽지 않다. 하지만 환경과 관련된 주제를 다루는 탐구활동에서는 주로 논쟁, 논의, 토론, 토의 활동이 전체 활동의 58%를 차지하는 것으로 나타났다. 환경과 관련된 탐구활동은 주로 관련된 주 제에 대한 내용 분석과 자료 수집에 근거한 의사소 통과 의사결정에 초점을 두고 있는 것으로 해석된다.

    4) 참여와 실천 영역 비교

    Table 8는 ‘참여와 실천’ 영역에서 환경과 교육과 정 및 과학과 교육과정에서 제시된 내용체계 중 핵 심개념과 내용요소, 학교 급별 성취기준을 비교하여 제시한 것이다.

    환경과 교육과정에서는 참여와 실천을 강조하기 위 해 내용체계의 대영역으로 ‘지속가능한 사회’를 제시 하고 있다. 이 영역에서는 지속가능한 발전이 포함하 고 있는 의미를 다양한 측면에서 해석, 적용하고 지 속가능한 생활양식과 사회 체제로의 통합, 사회참여 및 실천을 강조하고 있다(Kwon et al., 2016). Table 8에 제시된 내용요소와 성취기준에서 알 수 있듯이 지속가능한 발전을 위해 학습자 개인의 생활양식을 돌아보고 학습자가 속한 지역사회의 참여, 그리고 사 회 체제 변화를 위한 참여와 실천에 목적이 있다. 이 를 위해 문제 해결 방안을 모색하고 실천 방안을 제 시하며 직접 다양한 활동에 참여하는 것을 성취기준 으로 하고 있다. 하지만 지속가능발전을 위한 과학 기술과 직접적으로 관련된 성취기준은 [12환경04-02] 이며 이외에는 대부분 사회적 측면에서 분석과 실천 을 다룬다.

    이에 비해 과학과 교육과정은 지속가능한 발전을 위한 기술 개발과 개선 방안 제시, 환경문제에 대한 대처 방안 세우기, 지속가능한 과학기술 개발에 대한 흥미와 의사결정 능력을 기르도록 하는데 초점을 두 고 있음을 할 수 있다. 중학교 과학에서는 단원(7) 과학과 나의 미래, 그리고 단원 (24) 과학기술과 인 류문명에서 이러한 내용을 다루고 있다. 하지만 이 단원들에서 다루는 내용이 내용체계표에 제시되어 있 지 않아서, 내용적으로 어떤 영역에 속하는지 구분하 기 힘들다.

    과학과 성취기준과 함께 제시되는 탐구활동(Table 7)의 대부분의 내용이 지속가능한 과학 기술에 대해 다루고 있으며 특히 고등학교 통합과학의 과학탐구실 험에서 제시된 대부분의 탐구활동이 지속가능한 발전 에 대해 다루고 있음을 알 수 있다. 하지만 Park (2019)에서 제시한 바와 같이 추론을 위한 증거 수집 과 해석, 과학적 기능을 요구하는 과학탐구활동에 비 해 과학기술의 사회적 문제를 제시하거나 학생의 실 천적 참여를 요구하는 활동이 매우 낮다. 실제로 환 경과 교육과정에 비해 과학과 교육과정에서 학습자의 사회적 실천을 직접적으로 요구하는 성취기준은 다음 과 같이 두 가지이다.

    [9과16-02] 과학적 원리를 이용하여 재해?재난에 대한 대처 방안을 세울 수 있다.

    [10과탐03-02] 첨단 과학기술 및 과학 원리가 적용된 과학탐 구활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보 할 수 있다.

    결론 및 제언

    본 연구는 우리나라 과학교육에서 통합교육의 주제 로 다루어지는 환경문제와 관련하여 환경교육의 현황 과 교육과정을 비교분석하고 두 교과 간의 상호 보 완점을 밝힘으로써 과학교육을 통한 환경교육 효과에 대한 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 환경과 교육과정(중고등학교 환경)과 2015 개정 과학과 교육과정(초, 중학교 과학, 고등학교 통합과학 및 과학탐구실험)을 분석대상으로 각 교과의 교육과 정을 비교 분석하였다.

    먼저 핵심역량과 교육 목표를 비교한 결과 총론을 기반으로 제시되는 각 교과역량은 유사점도 있지만 환경과 교육과정이 학습자가 처한 삶의 맥락에서의 환경문제와 참여에 목적에 둔다면 과학과 교육과정은 교과 특징적인 역량을 제시하며 탐구능력과 과학적 소 양함양을 강조하는 특징을 가진다(Song and Na, 2015). 따라서 과학교육에서는 보다 실천적 측면을, 환 경교육에서는 과학적 탐구능력에 대한 의미있는 상호 보완이 고려될 필요가 있다.

    다음으로 두 교과는 교과역량과 목표, 내용 지식뿐 아니라 탐구 주제와 방법 등 내용체계에서도 상당히 많은 부분에서 유사점이 있었다. 하지만 특히 교과 지식간의 연계성에 심각한 문제가 드러났다. 먼저, 본 연구의 분석틀인 4가지 요소(태도, 지식, 탐구, 참 여와 실천)에 따른 내용체계 분석 결과를 살펴보면 ‘태도요소’에서 과학과는 과학탐구자로의 자세를, 환 경과는 환경에 대한 학습자의 관점을 강조하며 공 통적으로 연구윤리를 다루고 있다. 그러나 과학과 교육과정은 사회과학적 문제에 대한 학습자의 태도나 관점에 대한 내용요소는 제시되지 않는다. 또한 ‘탐 구요소’에서 과학과는 개념학습 관련 탐구활동이 중 심으로 환경 주제를 다룰 때는 논쟁, 토론, 토의 등 의사소통과 의사결정에 초점을 두지만 환경과는 내용 지식에서 과학과 교과 간의 경계를 넘나드는 간학문 적 내용을 다루고 있었다. 지식요소에서는 내용지식 의 체계를 중요시하는 과학과에 비해, 환경과는 학 년 간 경계가 거의 없이 기후변화와 생태계, 에너지 주제들을 중학교와 고등학교에서 반복적으로 다루고 있다는 것을 알 수 있다. 하지만 중학교 과학과 교육 과정에서는 이러한 환경 주제들을 충분히 이해하기 위해 필요한 기본적인 과학적 지식을 다루지 않는다. 결국 환경을 선택과목으로 선택한 중학교 학생들은 관련 지식이 없는 상태로 환경 주제를 접하게 된다. 환경에 대한 과학적 지식의 확장은 환경 문제해결에 보다 기여할 수 있는 토대(Conrad and Hilchey, 2011) 가 될 뿐만 아니라 지속가능 발전을 위해 교과간 지 식의 연계가 중요하게 고려될 필요가 있음을 시사한 다. 마지막으로 ‘참여와 실천요소’에서 환경과는 지속 가능한 사회를 위한 참여와 실천을, 과학과는 지속가 능한 과학기술개발 관련 흥미와 의사결정 능력에 초 점을 두고 있어 보다 통합적 주제로 평생학습과 참 여역량을 강조할 필요성이 제기되었다.

    본 연구의 결론은 우리나라 과학교육과 환경교육에 몇 가지 중요한 시사점을 제공한다.

    먼저 환경과 과학교과간에 지식의 연계성 문제를 해결하기 위해 환경교육과정 개정에서 과학과 교육과 정의 내용체계를 충분히 고려할 필요가 있다. 우리나 라 교육과정은 교과 간 지식연계에 대한 충분한 정 보를 제공하지 않는다. 미국의 경우 2013년 발표된 차세대 과학교육과정에서 모든 성취기준(Performance expectation)에 대해 연계정보(Connections)를 제공한다. 이 정보는 (1) 같은 학년에서 다른 과학교과와의 연 계, (2) 관련 교과 내용의 다른 학년간 연계, (3) 그 리고 과학과 직접적인 관련이 없는 기본 핵심 교육 과정(수학과 국어)과 연계된 정보로 구성되어 있다 (NGSS Lead States, 2013). 과학과 및 환경과 교육과 정의 지식 연계성은 여러 가지 측면에서 매우 중요 한 정보이다. 먼저 우리나라 학생 가운데 학교 밖 환 경교육을 이수하는 학생은 전체의 15%가량 된다. 또 한 중학교와 고등학교에서 만들어지는 동아리의 약 30% (중학교(28%), 고등학교(29%))가 환경 관련 동 아리이다. 특히 학교 밖 환경교육 단체에서 제공하는 환경교육은 지역적 특성에 따라 매우 다양한 주제를 다룬다. 이러한 학교 밖 환경교육이 효율적으로 이루 어지기 위해서는 환경교육의 주제와 관련된 학습자의 선행과학 지식에 대한 이해가 필요하며, 국가 교육과 정에서 교과 간 내용 지식 연계성에 대한 충분한 정 보를 제공할 필요가 있다.

    체계적인 지속가능발전 교육을 위해 과학과 환경과 교육과정이 상호보완 될 필요가 있다. 지속가능발전 교육(Education for Sustainable Development; ESD) 은 현 세대와 미래 세대의 필요를 모두 충족시키기 위해 지향하는 발전 방향으로 환경 문제와 함께 그 중요성이 강조되고 있다(UNESCO, 2009). 첨단 기술 과 과학적 발전이 지속가능발전의 중요한 부분임에도 불구하고 우리나라의 지속가능발전 교육은 환경교육 을 중심으로 이루어지고 있다(Shin, 2017; Lee et al., 2005). 이러한 현상은 중학교 과학의 경우 더욱 심각 하다. 본 연구에서 교육과정의 내용체계를 분석한 결 과 통합과학과 탐구실험의 성취기준에서 명확하게 드 러나지 않았지만 관련 ‘탐구활동’에서 지속가능발전 과 관련된 주제를 다루고 있는 경우가 많이 있었다. 하지만 중학교 과학의 경우 지속가능발전 교육과 관 련된 주제를 다루는 경우가 매우 드물었다.

    Kim et al. (2015)에 의하면 5종 출판사의 통합과 학교과서를 분석한 결과, 전체의 16%만 지속가능발 전 교육과 관련 내용이 포함되어 있으며 이러한 내 용은 ‘IV. 환경과 에너지’ 단원에 집중되어 있는 것 으로 나타났다. 교과서에서 더욱 많은 단원에서 지속 가능발전 교육 내용을 포함할 수 있도록 하기 위해 서 교육과정 성취기준과 탐구활동 주제 선택에 더욱 세심한 주의를 기울일 필요가 있다. 지속가능발전 교 육과 과학교육을 통합했을 때 기대되는 효과에 대해 과학 교사들은 초·중등 학교급과 관계없이 학생들의 문제해결력이 증가할 것이라고 응답했다(Ji et al., 2019). 또한 통합과학교육에 대한 이해가 높은 교사 일수록 ‘가치’ 측면에 가장 좋은 효과가 있을 것이라 고 기대했다(Ji et al., 2019). 더욱 효율적이고 체계적 인 지속가능발전 교육을 위해 과학과 교육과정에서 탐구활동의 주제를 더욱 다양하고 통합적인 주제로 다룰 필요가 있다. 이러한 변화는 현재 과학적 사고 력과 과학적 탐구 중심의 통합 교과서를 좀 더 과학 적 문제해결과 평생학습과 참여 역량을 강조하는 교 과서로 바꿀 수 있는 기반을 제공할 것이며(Park, 2019) 나아가 미래 시민이 반드시 갖추어야할 역량인 문제해결력과 의사소통, 의사결정, 비판적 사고력을 기를 수 있는 교육으로 과학교육이 환경교육의 버거 운 역할을 분담할 수 있게 할 것이다.

    사 사

    이 논문은 2020년도 정부(교육부)의 재원으로 한국 연구재단의 지원을 받아 수행된 중견연구자 지원사업 임(2019R1A2C1090478)

    Figure

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    Research procedure.

    Table

    Comparison of core competencies between the 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum

    Educational goals of 2015 revised Environment Curriculum

    Educational goals of 2015 revised Science Curriculum

    Attitude aspect analysis of contents system of 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum

    Knowledge aspect analysis of contents system of 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum

    Inquiry aspect analysis of contents system of 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum

    Inquiry activities covering environmental topics presented in the 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum (secondary level)

    Participation and practice aspect analysis of contents system of 2015 revised Science Curriculum and Environment Curriculum

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