npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Phys.: Sae Mulli 2021; 71: 142-149

Published online February 26, 2021 https://doi.org/10.3938/NPSM.71.142

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

A Survey of the Perceptions of Teachers and Experts about the Performance of Science Core Schools

과학 중점학교의 성과에 대한 교사와 전문가 인식 조사

Jeongwoo SON1, Jaehyeok CHOI2, Kew-Cheol SHIM3, Jeongho CHA4, Kiyoung LEE5, Hyeonah NOH6, Bongwoo LEE7*

1Department of Physics Education, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea

2Department of Physics Education, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea
3Department of Biology Education, Kongju National University, Gongju 32588, Kore
4Division of Science Education, Daegu University, Geongsan 38453, Korea
5Division of Science Education, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Korea
6Department of Physics Education, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea
7Department of Science Education, Dankook University, Yongin 16890, Korea

Correspondence to:peak@dankook.ac.kr

Received: December 7, 2020; Revised: December 23, 2020; Accepted: December 24, 2020

The purpose of this study is to investigate the perceptions of teachers and experts about the performance of Science Core Schools. For this purpose, 40 science teachers and 8 science educators completed in the questionnaires that included nine items consisting of features from Science Core Schools. Teachers and experts were asked to respond to each item, such as the degree of benefit to the students, the degree of difficulty in use, and the need for continuous maintenance. The most beneficial items for students were improved infrastructure such as laboratories and resource rooms, compulsory completion of specialized subjects (teachers’ opinion), and completion of eight science subjects (experts' opinion); the most difficult was specialized research and linkage to local resources. A necessary item was improved laboratories. The perceptions on the compulsory completion of eight science subjects were different between teachers and experts. Based on these results, the implications for the development of Science Core Schools were discussed.

Keywords: Science core school, Performance, Perception, Science teacher, Science educator, Questionnaire

이 연구의 목적은 과학 중점학교의 성과에 대해 교사와 전문가의 인식을 알아보는 것이다. 이를 위해 40명의 과학 중점학교 담당 교사와 8명의 과학교육 전문가가 설문에 참여하였다. 설문 내용은 과학 중점학교의 특징으로 구성된 9개 항목으로 구성되었다. 교사와 전문가들은 각 항목에 대해 학생에게 유익한 정도, 운영의 어려움 정도, 지속 유지 필요성 등을 응답하도록 요청받았다. 학생에게 가장 유익했던 항목은 실험실 인프라, 전문교과 이수(교사의견), 과학 과목 8개 필수 이수(전문가 의견) 등이었고, 가장 어려운 점은 특화연구, 지역자원 연계 등이었다. 지속 필요성이 가장 높은 항목은 인프라 개선이었다. 교사와 전문가의 인식에 차이가 있는 것은 과학 과목 8개 필수 이수였다. 설문 결과와 응답을 바탕으로 과학 중점학교의 발전과 관련한 시사점을 논의하였다.

Keywords: 과학 중점학교, 성과, 인식, 과학 교사, 과학교육 전문가, 설문 조사

21세기는 과학기술의 혁신을 통해 빠른 속도로 변화하고 있다. 특히 최근에는 제4차 산업혁명 시대를 맞이하여 과학기술의 발달을 통해 국가경쟁력을 높이려는 많은 시도가 이루어지고 있으며, 이를 위해서 창의적 이공계 인재양성을 위한 교육이 매우 중요한 시기가 되었다. 그런데 20세기 후반부터 진행된 이공계 기피 현상에 의해 큰 문제가 초래되었다. 최근 이공계열 진학자가 증가하기는 하였지만, 이는 최근 나타난 인문계열 졸업자의 취업난에 따른 결과일 뿐 내제된 문제점은 해소되지 않은 상태이다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 우리나라에서는 공교육의 개혁을 통해 과학교육의 질적 수준을 높이려는 노력을 기울여왔다. 그 중 대표적인 사업 중 하나는 과학 중점학교다. 과학 중점학교는 미래사회를 대비하고 국가경쟁력 강화를 목표로 우수한 과학 및 수학 중심의 과학기술 인재를 양성하기 위해 일반계 고등학교에서 추진한 제도다 [1]. 2009년 53개교를 지정한 것을 시작으로 2020년 현재 전국에서 124개의 교육부 지정 과학 중점학교가 운영되고 있다.

과학 중점학교는 과학과 수학 교육과정을 특성화하였다. 과학 교과에 제한하여 살펴보면, 2학년부터 과학 중점과 정을 편성하여 ‘물리학I, II’, ‘화학I, II’, ‘생명과학I, II’, ‘지구과학I, II’ 의 8과목을 모두 이수하도록 하였다. 또한, 교양 영역에 특별교과 1 – 2과목을 각 2단위씩 개설하여 ‘과학 교양’과 ‘과학 융합’을 학습하도록 했고, 전문교과 2과목(4단위)을 편성하여 과학고등학교 학생들이 학습하는 교과목(예: 고급 물리학, 물리실험, 과학 과제연구)을 학습할 기회를 제공하고 있다. 이를 통해 전체 180단위 중에서 수학과 과학 과목의 이수 비율을 45% 이상 으로 편성하였다 [2].

그동안 과학 중점학교와 관련된 많은 연구가 이루어졌다. 중점학교 관련 연구 동향을 분석한 연구 [3]에 따르면 2010년부터 2018년까지 학위논문 17편, 학술지 논문 14편이 발표되었다. 학술지 논문 중에는 과학 중점학교 교육과정 편성 및 운영과 관련된 연구가 가장 많았는데, 과학 중점학교 운영에 대한 만족도 조사와 학교의 변화 양상에 대한 연구 [4], 과학중점 교육과정과 운영, 교수학습의 현황, 문제점의 실효성에 대한 연구 [5], 과학 중점학교 교육과정 운영에 대한 교사와 학생만족도 고찰 [6], 과학 중점학교 졸업생의 과학 중점학교 운영에 대한 인식 조사 연구 [7], 과학 중점학교 물리 관련 교과의 교육과정 편성 현황 분석 연구 [1] 등이 대표적이다. 과학 중점학교의 수업 및 활동에 관한 분석 연구도 다수 이루어졌다. 과학 중점학교의 과학 수업을 통해 과학 탐구의 특징을 분석한 연구 [8], 언어 네트워크 분석을 통해 과학 중점학교 과학 수업의 특징을 분석한 연구 [9], 과학 중점학교에서 진행된 프로그램이 과학과 핵심역량과 과학 학습동기에 미치는 영향을 분석한 연구 [10] 등이 대표적이다.

이들 연구 결과를 살펴보면 과학 중점학교에서 진행된 수 과학 중심의 교육과정 운영, 다양한 과학 비교과 체험활동, 과학 동아리 활동, 진로 지도 등이 이공계 인재 양성에 긍정적인 영향을 끼치고 있다고 판단할 수 있다. 특히 과학 중점학교는 고등학교의 물리 교육 활성화에 영향을 주었다. 물리학I, II 교과목 이수 비율이 증가하였으며, 고급물리학과 물리실험 등의 전문교과를 이수한 학생도 증가하였다 [1]. 또한 과제연구나 동아리 활동을 통해서 물리 연구를 경험할 기회를 제공하였고, 비교과 체험활동에서 물리 관련 활동도 매우 증가한 것도 고등학교 현장의 물리 교육에 대한 긍정적인 영향으로 볼 수 있다.

2020학년도부터는 과학 중점학교 운영에 큰 변화를 맞이하게 되었다. 교육부와 시도교육청은 과학 중점학교의 시도이양을 추진해 2020학년도 입학생부터는 각 시도에 맞게 과학 중점학교를 운영하게 되었다. 그 첫해인 2020년에는 과학 중점학교 이양에 따른 혼란을 감소하고자 대부분의 시도교육청에서 기존의 교육부 지정 과학 중점학교의 시스템을 그대로 따르려 하였기에 큰 변화는 나타나지 않았다. 그러나 COVID-19로 인한 교육환경의 변화, 2025년부터 적용될 고교학점제의 사전 준비 등으로 인해 2021학년도부터는 시도교육청별로 다양한 과학 중점학교 운영모델이 나올 것으로 예상할 수 있다.

교육부 지정 과학 중점학교는 2022년 3학년 운영을 마지막으로 마치게 되었다. 현시점에서 그동안 진행되었던 과학 중점학교 사업의 효과를 분석하고 시도교육청 이양과 고교학점제 등의 환경에 따른 과학 중점학교가 나아가야 할 방향을 모색할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 과학 중점학교 담당 교사와 과학교육 전문가들의 의견을 통해 미래형 과학 중점학교의 나아가야 할 방향을 고찰하고자 한다.

1. 연구 대상

본 연구는 과학 중점학교 담당 교사와 과학교육 전문가들의 설문 조사를 바탕으로 진행되었다. 2020년 현재 과학 중점학교는 전국적으로 124개교이다. 각 학교에서는 과학 중점학교 사업 운영 담당 교사가 지정되어 있고, 이 교사를 중심으로 과학 중점학교의 교육과정 편성, 비교과 프로그램 운영, 성과평가 준비 등이 이루어진다. 따라서 과학 중점학교의 특성에 대한 장점 및 운영상의 어려운 점을 누구보다도 잘 알고 있기 때문에 본 연구의 연구 대상으로 지정하였다. 과학 중점학교 운영 담당자에게 이메일을 통해 연구의 목적을 밝히고 설문에 참여할 수 있도록 하였다. 124개 교 중 40개 학교의 교사가 회신하였다. 참여한 교사의 정보는 Table 1과 같다. 또한, 과학교육 전문가는 과학 중점학교 컨설팅 경험을 가지고 있는 과학교육 전문가 8명을 대상으로 선정하였다.

Table 1 Information of science teachers.

AreaNo.AgeNo.Teaching yearNo.
Seoul820’s41-58
Daejeon330’s156-1011
Daegu240’s1611-156
Busan1over50’s516-207
Incheon321-255
Gwangju2over263
Ulsan2School type 1No.
Gyeonggi3Public27EducationNo.
Gangwon2Private13Bachelor22
Chungnam2Master16
Gyeongnam4School type 2No.Doctor2
Jeonbuk1Boys14
Jeonnam6Girls6
Jeju1Coed20


2. 설문지 개발 및 분석 방법

본 연구에서는 과학 중점학교의 성과에 대한 교사와 전문가의 인식을 알아보기 위하여 설문 조사 도구를 개발하였다. 본 조사 도구의 문항은 10여 년간 진행된 과학 중점학교 운영성과 평가보고회에서 발표된 보고서와 학교 컨설팅을 통해 수집한 교육 환경 정보들을 바탕으로 7명의 과학교육 전문가의 협의를 통해 선정되었다. 과학 중점학교는 실험실 시설 확충을 바탕으로 교육과정 개선, 비교과 프로그램의 확대, 진로 지도 강화 등을 특징으로 하므로 이와 관련된 성과 8가지와 과학 중점학교에서 진행하는 특화연구를 포함하도록 했다. 과학 중점학교의 성과 영역은 학생 모집 및 중점과정 선정, 수 · 과학 교육과정 비율 45% 이상 편성, 과학 과목 (물화생지) 8개 필수 이수, 1학년 비교과 체험활동 50시간 이상 이수, 전문교과 4단위 이수, 특별교과 2 – 4단위 이수, 4개 과학실, 리소스룸 등의 시설 운영, 지역자원 연계 등을 주요 항목으로 선정하였다. 각 항목에 대해 학생들에게 유익한 정도, 운영의 어려움 정도, 지속적 유지 필요 정도를 5점 리커르트 척도로 응답하도록 했다. 또한 각 항목별로 응답에 대한 이유 및 개선방안을 기술하도록 하여 구체적인 의견을 수집하였다.

리커르트 척도로 응답한 내용은 교사와 전문가의 응답 차이를 비교하였으며, 응답 결과를 바탕으로 본 연구의 공동집필진인 과학 중점학교 지원연구단 연구원 7인의 논의를 통해 과학 중점학교의 성과와 나아가야 할 방향에 대해 논의하였다.

과학 중점학교의 특징 9가지에 대해 학생들에게 유익한 정도, 운영의 어려움 정도, 지속성 유지의 필요 정도를 5점 리커르트 척도로 나타내도록 요구하였고 과학교육 전문가와 담당 교사의 인식을 분석한 결과를 Table 2에 나타내었다.

Table 2 Science education experts’ and science teachers’ perception on the performance of Science Core School.

Itemexpertteachert-test
MSDMSDtp
recruitment and selectionbenefit4.63.5184.15.8642.0800.54
difficulty3.29.9513.631.102-.849.418
persistence4.131.1263.981.025.349.735
over 45% of maths and science curriculumbenefit4.131.3564.23.920-.200.847
difficulty3.14.9003.20.966-.153.882
persistence4.501.0694.081.0231.034.326
compulsory completion of 8 science subjectsbenefit4.75.4633.831.2993.523.001**
difficulty3.141.3453.651.051-.948.373
persistence4.75.4633.481.2195.042.000**
more than 50 hours of scientific activitiesbenefit4.25.7073.881.0671.243.234
difficulty3.001.1553.381.170-.791.451
persistence4.001.1953.481.1091.147.279
4 units of specialized subjectsbenefit4.25.4634.281.037-.108.915
difficulty2.711.1133.501.062-1.735.121
persistence4.13.6414.05.986.273.789
2 to 4 units of special subjects (science culture and convergence)benefit3.75.7073.551.037.669.514
difficulty3.14.6903.031.097.376.713
persistence3.501.1953.401.081.219.831
infrastructure such as laboratories and resource roomsbenefit4.88.354.4.85.362.182.859
difficulty2.571.1342.901.215-.700.503
persistence4.88.3544.65.4831.536.149
linkage benefit of local resources4.00.7563.901.008.321.753
difficulty3.431.2723.93.944-.986.356
persistence3.75.7073.651.099.328747
specialized researchbenefit3.501.4142.851.2101.214.255
difficulty3.86.6904.081.095-.696.500
persistence3.131.6422.531.198.983.353


학생 모집 및 중점과정 선정과 관련하여 학생에게 유익한 정도는 전문가 (4.63) 가 교사 (4.15) 보다 긍정적으로 인식하고 있었으며, 어려움 정도는 교사(3.63)가 전문가(3.29)보다, 지속필요성은 전문가(4.13)가 교사(3.98)보다 크게 인식하고 있었다. 다만 그 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다.

과학 중점학교는 일반 고등학교와 같은 학생 선발 전형에 따라 선발하며, 과학 중점학교만을 위한 모집 전형이 따로 구분되어 있지 않다. 시도에 따라서는 고등학교 선발 전형 과정에서 중점과정을 사전에 선정하도록 하는 곳도 있지만, 과학 중점과정 선정위원회를 통해 학생 선정 기준을 마련하여 1학년 과정에서 과학 중점과정을 이수할 학생을 선정하게 된다. 이 과정에서 학생들은 자신의 진로를 사전에 생각해보는 기회를 얻게 된다. 많은 교사가 선정과정에서 학생들의 진로 의식을 높여준 점을 긍정적인 면으로 인식하고 있었다. 이와 관련된 교사의 의견을 옮기면 다음과 같다.

· 과학 중점과정 학생 모집단계에서 학생들이 자신의 적성과 진로를 고민할 수 있는 계기가 마련됩니다. (교사 5)

· 1학년 학생이 과학 중점과정을 고민해보고 교육과정을 선정하는 시간을 가질 수 있도록 해주는 측면에서 좋았습니다. (교사 7)

학생 모집 과정에서 겪는 어려움은 학교의 상황에 따라 크게 다르게 나타난다. 학생 모집이 순조롭게 이루어지는 학교도 있는 반면에 중점과정을 선택하지 않는 학생이 많아 정해진 인원을 채우기 어렵다는 의견도 많았다. 특히 여학교에서 이러한 경향이 두드러지게 나타났다. 최근 대학 입학 제도의 변화 속에서 정시 비율이 높아지고 있는 경향이 과학 중점과정을 이수하였을 때 내신 성적을 잘 받기 어렵다거나 수학능력시험 준비에 어렵다는 선입견이 중점과정 모집에 어려움을 나타내고 있다는 의견이 있었다.

고교학점제와 관련한 의견도 제시되었다. 고교학점제는 학생이 희망하는 과목을 자유롭게 선택하도록 하는 제도로 2025년부터 모든 고등학교에 적용된다. 사전에 많은 학교에서 고교학점제 시범학교로 지정되어 운영하고 있는데 이와 관련한 어려움을 사전에 발견하여 제시하였다. 이와 관련된 교사의 의견을 제시하면 다음과 같다.

· 고교학점제 선도학교인데 과학 중점과정의 경우 교육과정에 있어 자율성이 떨어져 고교학점제와 일부 맞지 않는 부분이 있습니다. 이에 학생들이 신청을 어려워하는 것 같습니다. 고교학점제에 따라서 선정이 아닌 선택으로 바뀌어야 합니다. (교사 1)

· 고교학점제와 병행할 때 일반 과정의 학생과 과학 중점 학생의 교육과정을 편성하기가 매우 어렵습니다. 전체 학생이 과학 중점으로 운영될 때만 유용하다고 생각됩니다. (교사 12)

“학교를 선택할 때(중학교에서 고등학교로 진학할 때) 과학 중점과정을 선택할 수 있도록 하는 게 더 좋겠습니다.”와 같이 응답한 교사 7의 의견처럼 많은 교사는 입학한 이후에 과학 중점과정을 선택하는 것보다 입학하기 전에 과학 중점 과정으로 지정되거나, 아예 모든 학생이 과학 중점과정으로 편성된 특별 고등학교로 운영하는 것이 바람직하다는 의견을 제시하기도 했다. 물론 학교에서 인문계열, 자연계열, 과학 중점계열 등과 같이 다양한 교육과정 트랙을 운영하는 것은 매우 어려운 일이다. 더구나 2015 개정 교육과정부터는 교육과정 트랙을 명시적으로 설정하지 못하는 상황이라 학습편성, 시간표 작성 등 교육과정 운영에서 어려움이 있어 학생들이 모두 비슷한 교육과정을 이수하기를 바라고 있다.

그런데 과학 중점학교에서 일부 학생만을 과학 중점과정으로 편성하면서도 학교 단위에 ‘과학 중점학교’를 명시한 것은 교육과정에서 과학 관련 교과 이수 비율을 높이려는 목적 이외에도 모든 학생이 1학년 과정에서 과학 및 수학과 관련된 다양한 활동을 통해 이공계열 진학자 이외에도 과학적 소양을 높이는 것을 과학 중점학교의 중요한 목적으로 삼고 있기 때문이다. 따라서 현재와 같은 방식으로 과학 중점과정을 선발하되 과학 중점과정 선정 시기는 획일적으로 지정하는 것보다 학교의 상황에 맞게 재조정될 필요가 있다.

두 번째 특징과 세 번째 특징은 교육과정 편성과 관련된 것으로 ‘수학 및 과학 교육과정 비율 45% 이상’, ‘과학 과목(물화생지) 8개 필수 이수’이다. 교육과정 비율에 대해서 유익한 정도는 전문가(4.13)보다 교사(4.23)가 약간 높았으며, 지속필요성은 전문가(4.50)가 교사(4.08)보다 높았다. 한편 과학 과목 8개 필수 이수에 대해서는 전문가는 학생들에게 유익한 정도(4.75) 및 지속 필요성(4.75)에 대해 2순위로 높게 평가하였는데, 과학교사는 각각 3.83, 3.48로 보통 수준이었으며, 전문가와 교사의 응답 차이는 1% 유의수준에서 통계적인 차이가 있었다.

과학 중점학교는 2009년에 처음 설계될 당시부터 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 8개 과목을 모두 이수하고 수학 및 과학 교과의 이수 비율을 45% 이상으로 유지하도록 했다. 초기에는 교육과정 편성에의 어려움으로 교육과정 기준을 완화해 달라고 요청하는 사례가 많았지만, 과학 중점학교가 정착되면서 다양한 과학을 학습한다는 점이 과학 중점학교의 특성화가 되었다. 특히 물리는 많은 공과계열 학과에서 중요하게 생각하는 선수과목임에도 불구하고 일반 고등학교에서 물리 (학)Ⅱ를 이수하는 학생 수가 많지 않아 문제가 되어 왔다. 과학 중점과정의 모든 학생은 물리(학)Ⅱ를 이수하기 때문에 고등학교에서의 학습이 대학으로 연계되는 기반을 마련하였다는 점에서 의미가 있다. 이와 관련된 의견을 옮기면 다음과 같다.

· 과학 중점학교의 목적이 대학에서 자연 · 이공계열에 적합한 학생들 양성하는 것인데, 수학/과학 45% 이상 편성으로 인해 일반고에서 잘 선택하지 않는 기하 등 수학 교과와 실험 교과, 과학Ⅱ 과목 이수가 가능해짐. 과학 중점학교의 강점이자 특색으로 유지할 필요가 있다고 생각함. (교사 10)

· 현재 고등학교에 편성된 물화생지 8개 과목은 과학을 공부하는 학생들에게 필수적인 기초지식으로 구성되어 있다. 따라서 대학 진학 후 어떤 전공을 선택하든 8개 과목은 반드시 학습할 필요가 있다고 본다. (전문가 1)

과학 과목 8개를 모두 이수토록 하는 것보다 학생 진로에 맞게 특정 교과목을 좀 더 많이 이수할 수 있도록 하자는 의견이 오래전부터 제시되었다. 특히 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 정보, 첨단과학 등의 내용을 학습할 기회를 제공할 필요성도 대두되었다. “빅데이터나 인공지능, 메이커 교육 등을 흡수해서 다양한 응용학문을 이수할 수 있는 기초적인 수학, 과학 수학능력을 다지고 심화해서 첨단과학 내용도”라는 의견을 제시한 전문가 5의 의견과 같이 전통적인 교과목에서 벗어날 필요성도 있다. 일부 시도 교육청에서 8개 교과목을 필수 이수하는 것을 완화하고 정보 관련 교과목을 추가하는 계획을 세우고 있는데, 같은 맥락으로 이해할 수 있다.

과학 중점학교의 네 번째 특징은 ‘1학년 비교과 체험활동 50시간 이상 이수’이다. 교육과정 이외의 모든 활동이 이 내용에 해당한다. 과학 중점학교들은 학교의 특성화를 위해 다양한 체험활동, 연구 활동, 동아리 활동, 진로 탐색 활동, 견학 및 탐방 등을 수행해왔고, 학생들에게 50시간 이상(25시간은 창의적 체험활동과 연계 가능)을 이수토록 해왔다. 과학 중점학교의 학생들이 다른 일반 학교 학생들보다 과학적 소양 측면에서 긍정적인 역량을 갖출 수 있는 기반을 제공한 것이다. 학생들에게 유익한 정도는 전문가 4.25, 교사 3.88이었고, 지속필요성은 전문가 4.00, 교사 3.48이었다. 과학 중점학교 운영과 관련하여 교사들에게 가장 큰 부담이 있는 영역임에도 불구하고 운영의 어려움 정도에서 3.38로 크게 높지 않았다.

전문가 및 교사들은 비교과 체험활동이 수학 및 과학에 대한 학생들의 관심을 높여주고 진로 선택의 기회를 제공하기 때문에 매우 긍정적이라고 응답하였다. 다만 과학 중점과정을 선택하지 않는 학생들에게는 과중한 의무라는 의견이 제시되었고, 2학년 과정까지 포함하여 운영토록 하자는 의견을 제시하였다. 다음은 이와 관련된 한 교사의 의견이다.

· 비교과 체험활동 50시간으로 학생들에게 과학 중점 선택을 돕고, 진로 탐색의 기회를 제공하는 취지는 좋음. 이를 목표로 운영하고 있으나 1학년 전체에게 현실적으로 50시간을 이수시키는 것은 현실적으로 불가능함. 따라서 체험활동을 위한 예산이 존재하므로 이를 집행하는 것은 학교 또는 지역에 맞게 자율성을 부여하는 것도 괜찮은 방법이라고 생각함. 또한, 실질적으로 과학 중점과정 편성이 완료되는 2학년에서 체험활동 기회가 더욱 제공되는 것도 필요하다고 생각함. (교사 10)

과학 중점학교의 다섯 번째와 여섯 번째 특징은 ‘전문교과 4단위 이수’와 ‘특별교과 2∼4단위 이수’였다. 전문교과는 주로 과학고등학교 학생들이 이수하는 교과목으로 2015 개정 교육과정에는 고급 물리학, 물리학 실험, 과학과제 연구 등 16개 교과목으로 구성되어 있다. 비교적 높은 수준의 교육 기회를 제공하기 위해 전문교과 교과목 중에서 2단위씩 2개 교과목을 이수하도록 하였는데, 학생에의 유익한 정도는 전문가 4.25, 교사 4.28로 비교적 높았다. 전문가와 교사들은 전문교과가 이공계열 진학과 관련된 심화 전공과목이기 때문에 학생들의 적성 및 소질을 계발하는 데 긍정적으로 작용한다고 생각하고 있었다. 또한, 일반 학교에서는 개설하지 않는 교과목이기 때문에 과학 중점학교의 특성화에 도움이 된다고 인식하고 있었다.

그런데 “전문교과 운영을 위해서는 이를 지도할 수 있는 충분한 교사 전문성이 길러져야 하는데_”와 같은 전문가 5의 의견과 같이 교사에게는 익숙하지 않은 과목이기 때문에 수업 부담이 크다는 교사들의 의견이 많았다. 따라서 교사 연수 및 교수학습자료의 제공 등을 통해 교사에 대한 지원이 필요하다. 또한 전문교과(예: 고급 물리학)의 내용은 일반 과학 과목(예: 물리학 Ⅱ)의 내용을 넘어서기 때문에 교과목의 위계상 발생하는 문제를 해결할 필요가 있다.

특별교과는 학교의 교육과정 자율성을 부여하고 학생들이 평가의 부담 없이 즐겁게 과학을 학습할 수 있도록 편성된 교과로 ‘과학 교양’, ‘과학 융합’ 등의 내용을 다루고 있다. 다양한 내용을 배울 수 있어 긍정적인 의견도 있지만, 중요도가 낮아 효율적으로 운영되지 않고 있다는 의견도 많았다. 2015 개정 교육과정에서 통합과학과 과학탐구실험이 포함되면서 특별교과와 중복된다는 의견도 있었다.

과학 중점학교의 일곱 번째 특징은 ‘4개 과학실, 리소스 룸 등의 시설 운영’으로 유익한 정도가 가장 높았고(전문가 4.88, 교사 4.85), 지속필요성도 가장 높았다(전문가 4.88, 교사 4.65). 과학 중점학교는 ‘수학 과학 특성화 지원형 교과교실제(B-1형)’를 잇는 사업으로 과학의 4개 영역(물리, 화학, 생명과학, 지구과학)에 특성화된 실험실 4개 이상을 갖추고, 학생들의 연구 활동을 지원하는 공간으로서 리소스룸을 필수로 마련하도록 하였다. 이러한 인프라는 과학수업의 모습을 변화시켜 실험 활동이 많이 이루어졌으며, 학생들의 과학 연구 활동도 매우 증가하였다. 과학실이나 리소스룸은 개별적인 학습활동은 물론 조별 프로젝트 활동을 하는 공간으로 활용되어 협력적인 학습활동의 장이 되고 있었다. 일반 학교에는 보통 2개의 실험을 갖추고 있는 데 반하여, 과학 중점학교에서는 교과의 특성에 따라 실험기구나 장비를 갖출 수 있다는 점을 긍정적으로 평가하고 있었다. 다만 과학 중점학교 사업이 시작된 지도 10년이 지났기에 초창기에 추진된 실험실의 노후화를 대비할 필요가 있으며, 다음의 교사 4의 의견과 같이 실험실을 정보와 공작 활동 등이 가능하도록 구성할 필요가 있다.

· 과학실에서 수업해야 과학 중점학교로서 갖추고 있는 각종 실험장비와 콘텐츠를 원활하게 활용할 수 있고 이는 수업의 질과 직결된다. 추가로 컴퓨터실이나 공작실 (혹은 무한상상실)이 추가되는 방향으로 예산편성이 되어야 한다. 기존 과학 중점학교 중 무한상상실이나 정보 교과의 협업이 되는 학교일수록 과학 중점학교의 운영 질이 높았고 학생만족도도 높았다. (교사 4)

서울특별시교육청에서는 2020년 입학생부터 적용되는 서울형 과학 중점학교에 과학실험 첨단 기자재 및 메이커 교육 인프라를 갖춘 개방형 실험실을 갖추는 계획을 제시하였는데 [11], 교사 4의 의견과 일맥상통한다.

과학 중점학교의 여덟 번째와 아홉 번째 특징은 ‘지역자원 연계’와 ‘특화 연구’이다. 과학 중점학교에서는 우수한 과학 인프라와 교육 프로그램을 이용하여 지역의 과학문화 중심의 역할을 하기를 기대하였고, 지역 내 과학 연구소와 과학자를 교육에 활용하는 것을 장려하였다. 이에 지역 내 초등학생과 중학생들을 대상으로 다양한 교육 프로그램을 진행하였으며, 인근 과학자와 함께 R&E 연구 활동이 진행되기도 하고, 과학자의 특강을 추진하기도 했다. ‘지역자원 연계’의 유익성에 대해서는 비교적 긍정적으로 인식하고 있으나 (전문가: 4.00, 교사: 3.90), 운영하는 데 매우 큰 어려움을 나타내었다(교사: 3.93). 지역자원 연계는 학교 자체적으로 추진해야 하기 때문에 교사의 업무를 증가시킨다. 효율성을 높임과 동시에 교사의 부담을 경감시키기 위해 통합 플랫폼의 개발을 제안한 다음의 의견처럼 학교 단위의 노력보다 체계적인 지원을 통한 종합적인 접근이 필요하다.

· 단위학교 차원에서 수업/평가 등의 일반 교사업무와 지역자원을 탐색하고 프로그램을 개발하는 일을 동시에 수행하는 것에 부담이 큼. 체험활동이나 캠프 등의 프로그램을 탐색하는 통합관리 플랫폼이 있다면, 거기에 지역자원이 연계된다면 큰 도움이 될것이라 생각됨. 중점학교를 중심으로 하여 지역의 과학/이공계 진로 관련 프로그램이 정착되고, 일반계고와 함께 참여하는 방식이 되면 좋을 것 같음. (교사 10)

특화연구는 과학 중점학교에서 학교별로 추진하는 연구활동이다. 과학 중점학교 초기에는 모든 학교가 연구학교로 지정되어 별도의 연구 활동을 수행해야 했고, 그 이후에도 지속되어 왔다. 학교별로 특성화된 주제를 정해서 그 결과를 보고하는 형태로 진행되었는데, 담당 교사들은 유익한 정도에 2.85, 지속필요성에 2.53으로 부정적인 응답을 하였으며, 어려움 수준에도 4.08로 가장 큰 어려움을 제시하였다.

본 연구는 과학 중점학교의 성과에 대해 전문가와 교사의 인식을 알아보는 것을 목적으로 진행된 것으로 과학 중점학교 컨설팅을 수행했던 8명의 과학교육 전문가와 전국 과학 중점학교 운영 담당 교사 40명의 응답을 분석하여 진행되었다. 설문은 학생 모집 및 중점과정 선정, 수 · 과학 교육과정 비율 45% 이상 편성, 과학 과목 (물화생지) 8개 필수 이수, 1학년 비교과 체험활동 50시간 이상 이수, 전문교과 4단위 이수, 특별교과 2∼4단위 이수, 4개 과학실, 리소스룸 등의 시설 운영, 지역자원 연계, 특화연구 등의 9가지 항목에 대해 학생들에게 유익한 정도, 운영의 어려움 정도, 지속적 유지 필요 정도를 5점 리커르트 척도로 응답하도록 했고, 응답에 대한 이유와 개선방안을 제시하도록 했다.

과학 중점학교가 학생에게 가장 유익했던 항목은 4개 과학실과 리소스룸 등의 우수한 과학시설을 운영하게 되었다는 점이었고, 그다음으로는 전문교과 4단위 이수(교사), 과학 과목 8개 필수 이수(전문가) 순이었다. 과학 중점학교를 운영하면서 가장 어려웠던 점은 특화연구와 지역자원 연계의 순이었다. 지속필요성에 대해서는 교사와 전문가 모두 실험실과 리소스룸 등의 시설 운영을 첫 번째로 제시하였다. 반면 전문가는 두 번째 지속 필요한 항목으로 과학 과목 8개를 필수로 이수해야 한다는 것을 지적한 반면, 교사들은 과학 과목 8개 필수 이수는 6번째 순위였고, 수 과학 교육과정 비율 45% 이상 유지를 두 번째 지속필요성이 높은 항목으로 선택하였다.

학생 교육 활동에 직접 영향을 주지 않는 특화연구를 제외하면 항목 대부분에 대해서 과학 중점학교 사업이 효과 있다는 응답을 주었다. 전문가와 교사의 의견은 대부분 비슷한 경향을 나타내었으며 항목별로 약간의 차이가 있었다. 전문가와 교사의 의견에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타낸 항목은 ‘과학 과목 8개 필수 이수’로 교사보다 전문가들이 보다 더 긍정적으로 응답하였다. 전문가들은 현재 고등학교 학생들이 대입 전형에 유리한 교과목을 취사 선택하여 고등학교 과학이 대학교의 선수과목의 역할을 하지 못하는 현 상황의 문제점을 지적하고 이를 타개하는 방법으로서 과학 중점학교에서 과학 과목 8개를 모두 필수로 이수하도록 하는 의무 조건의 긍정적인 측면을 인정한 것이다.

물리 교육에 제한해서 살펴보면 과학 과목 8개 필수 이수는 의미가 크다. 과학 중점학교에서 학습하는 물리 관련 교과목은 보통교과인 물리학Ⅰ, Ⅱ와 전문교과인 고급물리학과 물리학실험 등이 있다. 전문교과는 여러 교과목 중에서 2개 교과목을 선택하여 4단위 정도로 이수하고, 고급물리는 7개교, 물리학실험은 34개교에서만 개설되어 있어 (2018학년도 기준 [1]) 과학 중점학교의 교육과정에서 차지하는 비율은 높지 않다. 반면 물리학Ⅰ, Ⅱ를 필수로 이수토록 한 것은 물리 학습을 하는 학생 수를 증가시키는 데 큰 영향을 주었다. 25.5%의 고등학교에서는 물리학Ⅱ를 아예 개설하지 않아 학생들이 선택할 기회를 얻지 못하고 있는 현재 상황을 고려하면 [12], 과학 중점과정의 학생들에게 물리학Ⅱ를 필수로 이수토록 한 것은 고등학교에서 물리 인재 양성에 크게 이바지했다고 판단한다. 최근 교육부 지정 과학 중점학교 사업이 종료됨과 동시에 시도지정 과학 중점학교 사업이 시작되면서 교육과정과 관련된 변화를 시도하고 있다. 여러 시도에서 과학 과목 8개 필수 이수 조건을 완화하려고 시도하고 있다. 학생 선택권 확대 측면에서는 학생들이 희망하는 과목을 자율적으로 선택하도록 하는 것이 필요하겠지만, 물리학Ⅰ, Ⅱ를 포함한 과학 8개 과목을 모두 이수함으로써 얻을 수 있는 장점을 계속 유지하도록 할 필요가 있다.

과학 중점학교 사업은 많은 연구를 통해 그 효과성을 인정받았다. 특히 과학 중점학교 자체만이 아니라 인근 고등학교에도 영향을 주었고, 지역 내 과학교육의 거점 역할을 수행한 다양한 사례는 의미 있는 교육 정책의 모델로 평가될 수 있다. 본 연구에 참여한 전문가는 과학 중점학교의 성과에 대해 “이공계 인재 양성에 가장 큰 성과가 있다고 본다. 과학 중점학교의 교육과정은 이공계 전공을 희망하는 학생에게는 고등학교 교육과정에서 심도 있고 과학학습과 과제연구뿐만 아니라 과학-수학, 과학-인문 등 다양한 융합적 사고를 경험할 기회를 제공한다. 이것은 앞으로 창의적 과학기술 인재로 자라날 토대가 될 수 있으며 국가경쟁력 강화에도 도움이 되리라 판단된다.”라고 응답하였는데, 과학 중점학교의 성과를 잘 기술한 것이다.

2020년 입학생부터는 교육부에서 각 시도로 과학 중점학교 운영의 권한이 넘어가 2022년이 되면 시도에서 자체적으로 과학 중점학교가 운영된다. 이미 몇 시도에서는 자체적인 과학 중점학교 발전모델을 세워 시도별 과학교육의 거점센터의 역할을 수행하도록 준비 중이다. 공교육에서의 과학교육 모델이 어떻게 발전할 것인지 다양한 연구와 지원이 이루어지기를 기대한다.

  1. J. Son, B. Lee, H. Jho, J. Choi and K. Shim, New Physics: Sae Mulli 68, 1347 (2018).
    CrossRef
  2. Science Core High School Supporting Research Center, Guidebook for Science Core High School. (KOFAC, Seoul, 2010).
  3. Y. Byun and K. Park, J. Learners-Centered Curriculum and Instruction 19, 629 (2019).
    CrossRef
  4. B. Lee et al, New Physics: Sae Mulli 62, 826 (2012).
    CrossRef
  5. S. Ryoo, J. Yoon and Y. Lee, J. Learners-Centered Curriculum and Instruction 14, 305 (2014).
  6. J. Lee and H. Lee, J. Sustainable Design and Educ. Environ. Res. 16, 37 (2017).
    CrossRef
  7. K. Shim et al, New Phys.: Sae Mulli textbf6, 845 (2016).
    CrossRef
  8. S. Lee et al, J. Korea Assoc. Sci. Educ. 33, 284 (2013).
  9. J. Kim, J. Na and J. Song, J. Korea Assoc. Sci. Educ. 38, 565 (2018).
  10. M. Ha et al, J. Korea Assoc. Sci. Educ. 39, 799 (2019).
  11. Seoul Metropolitan of Education, A Plan for the Development of Seoul Science Core School. (Seoul Metropolitan of Education, Seoul, 2019).
  12. H. Lee et al, A Study on the Promotion of Career Linkage in High School Selective Subjects. (KOFAC, Seoul, 2020).

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