npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Phys.: Sae Mulli 2022; 72: 119-124

Published online February 28, 2022 https://doi.org/10.3938/NPSM.72.119

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Analysis of Physics Contents in 10th-grade Science Textbooks of the 2015 National Curriculum

Jean Soo CHUNG*

Department of Physics, Chungbuk National University, Chungbuk 28644, Korea

Correspondence to:chung@chungbuk.ac.kr

Received: September 30, 2021; Revised: January 11, 2022; Accepted: January 11, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

This study reviews the physics contents of 10th-grade science textbooks according to the 2015 national curriculum, in which only about 30% of the total page count is devoted to explaining physics concepts. The extent of explanation is markedly insufficient, which makes it difficult for students to study independently with their textbooks. Many errors are found in the explanation of physics concepts, with many vague descriptions that could cause misconceptions. The pages devoted to such explanations have about 1.2 errors per page. As a result, students find it challenging to grasp the exact contents of physics and study advanced science in the future. In the future, to provide students with accurate textbooks, the process of writing and approval must be improved.

Keywords: Combined science, High school, Physics education

2015 교육과정을 따른 10학년 과학 교과서의 물리학 내용을 검토하였다. 물리학 개념에 대한 설명이 교과서 전체 쪽수의 30% 정도에 그친다. 대학 물리학 교재에 비해 설명의 양이 절대적으로 부족하여, 학생들이 교과서만으로는 스스로 공부하기 힘들 정도다. 물리학 개념을 잘못 설명한 오류도 많고, 오개념을 유발할 수 있는 애매한 설명도 많다. 전체 5종 중 2종의 교과서에는 과학 개념을 설명한 쪽 수당 1.2개 정도의 오류가 있었다. 이 교과서로는 학생들이 정확한 물리학 내용을 파악하기 힘들고, 향후 심화된 과학을 공부하는 데에 어려움을 겪게할 것이다. 정확한 내용의 교과서를 제작 하려면 집필과 검정의 제도를 개선해야 할 것이다.

Keywords: 통합과학, 고등학교, 물리교육

현재 10학년(고등학교 1학년)에서 가르치는 과학 교육과정은 교육부가 제정한 2015 교육과정의 ‘통합과학’이다. 10학년 과학은 듀이의 나선형 교육과정을 따라, 중학교에서 배운 과학을 종합하면서 복습하는 과정이다. 이후 물리I, 물리II 등 물리, 화학, 생물, 지구과학의 심화 단계에 있는 내용을 공부하기 위해 준비하는 과정이다. 상위 과학 과정을 공부하려면 이 단계에서 정확한 과학적 개념을 익히는 것이 중요하다.

통합과학은 물리, 화학, 생물, 지구과학을 통합하여 소개하고, 그 목차는 Table 1과 같다. 이 논문에서는 물리학과 관련된 3장 역학적 시스템과 9장 발전과 신재생 에너지 부분을 검토하였다. 2015 교육과정을 따라 2018년 출간된 고등학교 통합과학 교과서는 총 5종이다. 이들의 공통적인 문제점은 세 가지다. 첫째, 교과서에서 할당받은 쪽 수에 비해 물리 개념에 대한 설명이 절대적으로 부족해서, 학생들이 교과서로는 스스로 학습하는 것이 불가능하다. 이는 설명이 풍부한 대학 일반물리학 교재와 크게 대비된다. 둘째, 물리 개념의 설명에 오류가 많고, 셋째, 적절하지 못한 설명 때문에 학생들이 오개념을 가지게 만들 가능성이 많다는 것이다. 10학년에서 학생들이 잘못된 개념과 오개념을 일으킬 수 있는 내용을 가지고 공부한다면, 이후 심화된 과학을 공부할 때에 어려움을 겪을 수 있다. 이는 국가경쟁력을 위협할 수도 있기 때문에, 정확한 내용의 과학교과서를 제공하는 일은 중요하다.

Table 1 . able of contents of 10th grade science.

1. regularity and binding of substances
2. natural constituents
3. mechanical system
4. Earth system
5. life system
6. chemical change
7. Biodiversity and maintenance
8. Ecosystem and environment
9. Power generation and renewable energy


과거에도 7차 교육과정의 10학년 과학교과서의 물리학 내용을 검토하고 제도 개선을 제안한 보고가 있었으나[1] 현재의 교과서들도 같은 문제점을 가지고 있다. 이러한 잘못이 반복되는 이유는 부실한 집필진의 구성과 부실한 검정 과정 때문일 것이다. 현재 중등교육의 교과서는 짧은 기간에 만들어진다. 짧은 집필 기간에 정확한 내용을 전달하는 교과서를 만들기 위해서는 과학을 전공한 필진을 확보해야 한다. 교육부의 검정을 거치는 과학교과서에 오류가 많이 남아있다는 사실은 검정 절차를 개선해야 한다는 것을 뜻한다.

1997년의 제7차 교육과정의 과학에서 탐구를 강조한 이후 많은 과학 교과서에 과학 내용에 대한 설명의 양이 절대적으로 줄었다. 2015교육과정 개정에 따른 과학 교과서들도 같은 경향을 가진다. 질문과 탐구 활동은 많은데, 과학적 개념에 대한 설명은 절대적으로 부족하다.

A 교과서는 ‘탐구하기’, ‘토론하기’, ‘프로젝트’, ‘창의융합 프로젝트 등의 활동과 역사적 읽을거리 등이 많은 쪽을 차지한다. B 교과서도 ‘토의’, ‘탐구’, ‘해보기’, ‘생각 넓히기’ 등의 활동과, ‘과학과 직업’, ‘창의융합’ 등의 읽을거리 등이 나열되어있다. 나머지 교과서들도 ‘해보기(조사, 토의, 자료해석, 실험)’, ‘활동하기’, ‘탐구활동(관찰, 실험, 조사, 토의’), ‘과학과 핵심역량 키우기’, ‘스스로 해결하기’ 등의 활동과 ‘과학과 직업’, ‘직업 탐험하기’, ‘최신과학’ 등의 읽을거리 등이 비슷한 제목들을 사용한다. 활동의 많은 부분은 데이터를 다루는 과학적 실험이 아니라 단순한 모립 조형과 같은 공작이 더 많다.

본 연구에서는 2015 교육과정을 따른 5종의 교과서를 분석하고 그중 오류가 많은 2종의 교과서 내용을 보고한다. 활동과 읽기자료 등을 제외하고, 순수히 과학적 내용에 할애한 쪽수의 분량을 조사한 후, 설명의 내용 중에 오류는 없는지 또는 설명의 방식이 적절한지를 검토한다.

1. 설명 분량의 부족

A 교과서[2]의 3장과 9장의 구성은 Table 2와 같다. 도입부에는 서론, 전에 배웠어요, 학습계획 등이 있고, 절 도입부 3장에는 없고 9장에만 나타난다. 본문에는 돌아보기, 프로젝트 등의 탐구와 설명 있다. 돌아보기 역시 3장에는 없고 9장에만 나타난다. 마무리 부분에는 단원 마무리, 핵심역량 평가가 있고, 창의융합 프로젝트는 3장에만 있고 9장에는 없다. 전체적인 구성도 일관성이 부족하다. 이 중 물리학 내용을 설명하는 곳은 과거에 배운 내용을 복습하는 ‘전에 배웠어요’(2쪽)와 ‘설명’(19쪽) 부분이 전부다.

Table 2 . Contents of textbook A.

chap. 3
(number of pages)
chap. 9
(number of pages)
Introduction88-89 (2)288-289 (2)
Previous learning90 (1)290 (1)
Study plan91 (1)291 (1)
Explanation92-93, 95, 98-101, 104 (6)294, 296-298, 300-301, 305, 307-308, 310, 312-313, 316-317 (13)
Inquiry94, 96-97, 102-103 (5)295, 299, 302, 306, 309, 311, 314-315 (8)
Section292, 304 (2)
Look back303, 319 (2)
Project105 (1)293, 318 (2)
Review106-107 (2)320-321 (2)
competency evaluation108-109 (2)322-323 (2)
Creative Project110-111 (2)
number of pages2235


B 교과서[3] 장의 도입부에는 표지, 학습계획 세우기 등이 있고, 절의 도입부에는 생각 펼치기라는 제목이 있다. 본문에는 ‘토의하기’, ‘알고 있나요?’, ‘해결하기’, ‘탐구’, ‘확인하기’, ‘해보기’ 등의 탐구와 ‘거꾸로 수업’을 포함한 설명 있다. 절의 마무리 부분에는 생각 모으기(학습 정리), 생각 펼치기 등이 제시되고, 단원 마무리에는 문제와 프로젝트 과제 등이 있다. 이 교과서의 분석은 Table 2와 비슷하게 진행하였고 결과만 요약한다. 물리학 내용을 설명하는 곳은 거꾸로 수업을 포함해 3장에 26쪽, 9장에 30쪽이 있다. 책의 구성도 일관성이 부족하다. 거꾸로 수업은 3장에만 있고 9장에는 없다. 프로젝트과제는 3장에는 없고 9장에만 있다.

A 교과서의 총 쪽수는 346쪽이고, B 교과서의 총 쪽수는 347쪽이며, 두 교과서에서 3장과 9장에 할애한 쪽수는 Table 3에 정리한 바와 같이 각각 22쪽과 35쪽, 26쪽과 30쪽이다. 이 중 설명에 해당하는 쪽수는 각각 7쪽과 14쪽, 6쪽과 8쪽 정도다. 전체 113쪽 중 설명에 할애한 부분은 총 35쪽에 불과하며, 전체 쪽수의 30% 정도만 설명을 한 셈이다. 설명의 양이 부족하여 학생들은 교과서만으로는 충분한 학습을 할 수 없다.

Table 3 . Number of pages for explanation and the total number of page for both textbooks.

textbook Atextbook Btotal
chap. 3chap. 9chap. 3chap. 9
pages for explanation7146835
total pages22352630113
ratio32 %40 %23 %27 %30 %


이는 보통의 대학 물리학 교재에서 연습문제를 제외한 80 - 90% 정도의 분량을 설명에 할애하는 것과 대조적이다. 대학 물리학 교재의 설명 중 약 1/3은 익힌 개념을 문제에 적용하는 다양한 예제를 보여주는데, A와 B 교과서에서는 예제 형식의 설명은 전혀 없다.

2. 과학적 내용의 오류

과학적 오류는 과학의 기본 개념을 잘 못 기술한 것을 말한다. 이 교과서로 공부한 학생들이 미래에 과학을 전공으로 선택할 때 큰 혼란을 야기할 수 있으므로, 교과서에 오류가 나타나지 않도록 하는 일은 중요하다. 괄호 안의 숫자는 각 교과서의 오류의 일련 번호다.

A 교과서 3장에서 (1) 자유 낙하 운동을 “정지해 있던 물체가 중력을 받아 지면을 향하여 떨어지는 운동”(90쪽)이라 설명하는데, 자유 낙하 운동은 초기 속도와 상관없이 – g의 가속도를 가지는 운동이다. ‘역학적 시스템’이란 단어는 고등학교 통합과학에 처음 나타난다. (2) 역학적 시스템을 “힘이 작용하고, 그에 따라 물체의 운동 상태나 모양이 변하는 체계”(93쪽)라 설명하는데, 시스템은 “체계”라 번역만 했지 설명하지 않고 있다. 이 설명은 눈에 띄게 모양이 변하지 않는 정적 평형상태는 역학적 시스템이 아니라는 것을 뜻한다.

(3) 양초 불꽃 모양이 “무중력 상태에서는 가벼워진 기체가 위로 올라가지 못하고 제자리에 머물기 때문에 불꽃이 위로 뻗지 못해 둥근 모양이 된다.”(94쪽)고 하였으나, 책의 사진에 있는 둥근 불꽃은 무중력이 아니라 아주 작은 중력이 있을 때의 모양이다.[4] 무중력에서는 순수한 산소만 있는 상황에서도, 산화된 이산화탄소가 산소의 확산을 막아 불꽃이 유지되지 못한다.[5] (4) 중력파 측정에 대하여 4 km 길이의 진공터널에 “중력파가 지나가면 빛이 거울 사이를 왕복하면 진행하는 거리가 변화하게 된다.”(110쪽)고 했으나, 변하는 것은 거리가 아니라 시공간이다.

9장의 ‘전에 배웠어요’에는 (5) 전류는 “(-)전하를 띤 전자”(290쪽)가 흐르면서 생긴다고 했으나, 이는 금속의 경우만 해당한다. 반도체의 경우는 (+) 전하가 움직이기도 한다. (6) “전압은 자유전자를 움직여 전류를 흐르게 한다”(290쪽)고 했으나 이 역시 금속의 경우에만 맞는다. (7) 저항을 “도선이 전류의 흐름을 방해하는 정도”(290쪽)라 했으나, 도선이 아니더라도 옴의 법칙을 따르는 모든 물질에 저항을 정의할 수 있다.

(8) “핵발전은 화석연료보다 이산화탄소 배출량이 적다”(313쪽)는 표현은 핵발전에서 이산화탄소를 배출하는 듯이 표현되어 있다. 같은 쪽에 (9) “태양광 발전, 풍력 발전은 핵발전보다 에너지 효율성이 떨어진다.”도 잘못이고, (10) “연료전지의 경우 ... 다른 발전 방식에 비해 에너지 효율이 높다”(316쪽)는 표현 역시 잘못이다. 실제 핵발전은 가장 에너지 효율이 높은 발전 방식[6]중의 하나다. 연료전지의 효율은 핵발전에 미치지 못한다.

연료전지의 설명에는 (11) “물을 전기 분해하면 수소와 산소가 발생한다. 이때 건전지를 빼고 전선을 연결하면 전류가 흐른다.”(316쪽)는 서술이 있다. 마치 전기분해 장치를 거꾸로 돌릴 수 있다는 이 설명은 적절한 전해질이 없다면 불가능한 일이다.

B 교과서 3장에서 (1) “공기가 식어서 응축하면 공기 밀도가 높아져”(94쪽)라 서술했는데, 응축의 사전적 정의는 ‘기체가 식어서 액체로 변함’10다. 이 문장은 단순히 공기의 부피가 줄어서 밀도가 높아진다고 해야 한다. 역학적 시스템을 (2) “힘의 작용은 일정한 질서를 따라 끊임없이 변하면서도 균형을 이루는 역학적 시스템을 이룬다”(95쪽)라고 설명하는데, 이 정의에 따르면 균형을 이루지 않으면 역학적 시스템이 아니게 된다. (3) “뉴턴이 사과가 떨어지는 것을 보고 지구 중력을 알아냈다고 하는 일화는 매우 유명하다.”(97쪽)고 설명하지만, 이는 유명한 과학사적 오류다.[7] (4) “운동량이 커서 위험한 경우”(102쪽)라는 설명이 있는데, 위험한 것은 충격력이 커서 큰 가속도가 생기는 경우이지, 운동량이 크다고 모두 위험한 것은 아니다.

9장에는 매우 위험한 실험이 소개된다. (5) “전선에 의한 전력 소모를 손으로 느끼기 위해 건전지 양단에 전선을 직접 연결하고 만져보라”(305쪽)는 실험이 있다. “장시간 연결하지 않는다”는 경고가 있지만, 이는 폭발의 위험이 있는 매우 위험한 실험이다.

3. 오개념을 유발하는 기술

오개념 유발은 과학적으로 크게 잘못된 기술은 아니지만, 설명이나 그림, 도표 등에 약간의 실수가 있거나 일관성이 없어서 학생들에게 혼란을 줄 수 있는 서술을 말한다. 이러한 서술은 학생들에게 쓸 데 없는 궁금증을 유발하거나 오개념을 야기하여 향후 과학적 소양을 배양해야 하는 데에 걸림돌이 된다. 괄호 안의 숫자는 각 교과서의 오개념을 유발하는 기술의 일련 번호다.

A 교과서 3장의 설명 쪽 처음에서 (1) 로켓을 “지구가 자전하는 방향과 같은 동쪽으로 발사하면”(92쪽)이란 설명이 있는데, 그림에는 로켓이 서쪽을 향해 날아간다. (2) 달의 지름은 지구의 약 1/4인데, 책의 그림(92쪽)에는 달의 크기가 지구의 약 70%로 그려져 있다. (3) 지구와 달에서 태양까지의 거리가 멀어 지구와 달에는 항상 같은 방향의 그림자가 생기는데, 그림(92쪽)에는 그림자의 방향이 일치하지 않는다. (4) “공은 힘을 받아 모양이 변하고”(93쪽)라 설명했지만, 사진에 있는 공의 모양은 전혀 변하지 않았다. (5) “여러 종류의 힘 중에서 특히 중력은 질량이 있는 모든 물체 사이에서 항상 작용하는 힘으로, 역학적 시스템에서 중요한 역할을 한다”(93쪽)고 했으나, 중력이 역학 문제의 해결에서 특별히 중요한 힘일 이유가 없다. 다만 이 절에서 중력을 많이 사용할 뿐이다.

귀의 구조에서는 (7) 전정기관이 세반고리관이 만나는 한 점에 위치하는 것으로 표시한다.(95쪽) 전정기관은 한 점이 아니라 속귀에 있는 세반고리관과 원형낭, 타원낭을 포함하는 기관이므로, 이를 표시하려면 이 모든 기관을 포함하는 원으로 표시해야 한다.

(7) “역학적 시스템에서 물체는 현재의 운동 상태를 유지하려고 한다. ... 이러한 성질을 관성이라고 한다.”(100쪽)고 설명한다. 역학적 시스템이 아니더라도, 전자기학을 포함한 모든 물리계에서 질량을 가진 물체에 관성은 항상 존재한다. (8) “에어백: 충돌할 때 에어백이 부풀어 올라 운전자와 보행자의 충격을 줄여 주는 것”(104쪽)이란 설명도 오해를 불러일으킨다. 에어백은 보행자의 충격과는 관계가 전혀 없다.

중력파 관측에서 잡음 제거를 위해 3000 km 떨어진 두 개의 동일한 관측소를 사용하였지만, 이에 대한 아무런 설명 없이 (9) 그림 캡션에 “중력파 관측소(리빙스턴), 중력파 관측소(핸퍼드)”만 소개 한다.(110쪽) 그나마 사진이 매우 다르게 보여 동일한 관측소라 짐작할 수 없고, 왜 두 개의 관측소를 소개했는지 알 수가 없다.

9장에는 (10) “인류가 전기를 사용하게 된 지는 200여 년에 불과하지만”이란 표현이 나온다.(292쪽) 전기가 보급된 것은 1880년 대 미국과 독일에서였다. 150년이 채 되지 않는 기간을 200년이 넘는다고 표현한 것이다.

유도 전류 설명에서 (11) “패러데이의 실험장치”(294쪽)라는 사진은 매우 이해하기 어렵고, 본문에는 언급도 없다. 코일로 보이는 전선은 누런 노끈으로 보이고, 심지어 일부가 헝클어져 있다. 왼쪽 아래 하얀 원판은 검류계로 추정되지만, 아무런 설명이 없다. (12) 이 쪽의 중간에 있는 그림에 있는 전류계에는 +/- 표시가 없어 전류의 방향을 확인할 수 없다. 이 그림의 아래쪽에 있는 발광다이오드에는 전류의 방향이 표시되어 있지만, 이 그림에는 코일이 감긴 방향이 표시되어 있지 않아 위 그림과 비교하여 확인할 방법이 없다. 다른 교과서에 비해 설명이 부실하다. 이 그림의 캡션인 (13) “코일 주위에서 자석이 움직일 때만 전류가 흘러 불이 켜진다”도 잘못된 설명이다. (14) 이어지는 “자석의 움직임으로 전류가 흐르는 현상을 전자기 유도라 한다”는 서술도 “코일 주위에서 자석이 움직이면 도선에 전류가 흐른다, 자석은 움직이지 않고 코일이 움직일 때도 전류가 흐른다”는 같은 쪽의 설명과도 모순이다.

(15) 우리나라 전력 수송의 현황을 설명하는 그림에서 교류의 “345 kV, 765 kV” 송전과 구분하여 직류 송전을 “초고압”(301쪽)이라 소개한다. 실제 직류송전은 해남-제주 선은 180 kV, 진도-제주 선은 250 kV로 전압이 더 낮아, 이 역시 오개념을 유발한다. (16) “화력발전이나 핵발전은 ... 발전 단계가 많아 효율이 낮다.”(315쪽)는 표현도 어색하다. “발전 단계”라는 표현도 잘 정의되지 않은 표현이고, 발전 단계가 많으면 효율이 낮아진다는 오개념을 유도한다.

“계(system)”은 대부분의 교과서에서 정의를 하지 않고 사용하거나, 잘못된 정의를 사용한다. B 교과서에서 3장 ‘역학적 시스템’에서 (1) “각 구성 요소들이 일정한 규칙에 따라 상호작용하면서 균형을 유지하는 집합”을 “시스템”(89쪽)이라 정의한 것도 정확하지 않다. “계”란 용어는 비단 물리학 뿐 아니라 다른 분야에서도 많이 사용하는 용어다. 많은 경우 문제를 정의하거나 해결하기 위해 “관심을 집중하는 대상들의 집합”이란 뜻을 가진다. 계를 정의하기 위한 “일정한 규칙”도 없고, 반드시 “상호작용”할 필요도 없으며, “균형을 유지할” 필요도 없다. 이런 잘못에 이어 (2) “상호작용에 힘이 필수적인 시스템”을 “역학적 시스템”이라 정의한다. 물리학에서는 ‘상호작용 = 힘’이다. 이 기술은 상호작용을 하는데 힘이 없는 경우도 있다는 듯이 기술한다.

9장의 ‘발전과 신재생 에너지’에서 발전기의 내부를 설명하는 그림에서, ‘코일’과 회전하는 ‘자석’은 알려준다.(301쪽) (3) 코일 위에 있는 검은색 물체는 코일의 자기장을 강화하기 위한 강자성체로 보이지만 설명은 없다. 학생들의 궁금증을 유발하면서도 설명하지 않을 내용이라면 그림에서 없애는 것이 더 낫다.

석탄 생성의 설명 과정(310쪽)도 오해하기에 충분하다. “늪지에 거대한 식물이 서식한다”는 설명은 (4) “늪지”가 석탄 생성에 필요한 조건인 것처럼 서술하고, “산소가 희박한 상태로 가라앉고, 그 위에 퇴적물이 쌓인다”는 설명은 (5) “산소가 가라앉는다”를 뜻하고, (6) 석탄으로 변하는 퇴적층에는 거대 식물이 포함되지 않은 것으로 그려져 있다.

같은 쪽 석유의 생성과정 그림도 오해를 불러 일으킨다. (7) “해양에 미생물이 서식한다”는 그림에는 물고기가 그려져 있고, (8) “가라앉은 미생물들 위로 퇴적물이 쌓인다”는 설명에는 정체불명의 주황색 층이 나타나고, (9) “열과 압력을 받아 석유가 된다”는 그림에는 아래 지층의 검은색 물체가 위 지층으로 이동한다.

고등학교 1학년에서 물리, 화학, 생물, 지구과학을 통합하여 소개하는 통합과학 교과서 중 물리학 관련 내용을 분석한 결과, 설명의 분량이 너무 적고, 과학적 오류와 오개념을 유발할 수 있는 기술이 다수 있었다. A, B 두 교과서에서 물리학 분야에 할애된 총 쪽수는 113쪽에 달한다. 그 중에서 물리학 내용을 설명하는 쪽수는 35쪽에 불과해 책의 약 30% 정도만 설명을 하고, 나머지는 탐구와 프로젝트 등 질문과 기타 내용으로 이루어져 있다. 이는 대학 물리학 교재에서 80 - 90%를 차지하는 설명에 비해 1/2이 안되는 분량이다. 과학 개념을 실제 문제에 적용해 보는 대학 물리학 교재의 예제도 고등학교 교과서에는 없다.

과학의 기본 개념을 잘 못 기술한 과학적 오류와 오개념을 유발하는 기술의 개수는 Table 4에 정리하였다. 두 교과서의 과학적 내용의 오류와 오개념을 유발하는 잘못은 각각 16개와 26개이며, 설명이 포함된 쪽 당 약 1.2개의 오류가 있다. 선진국의 교과서에서는 찾아볼 수 없는 이런 교과서로 공부하는 학생들은 미래에 과학을 전공으로 선택할 때 큰 혼란을 겪을 수 있고, 미래의 국가 경쟁력 마저 위협할 수 있다. 이러한 오류가 교과서에 다시 나타나지 않도록 하는 일은 꼭 필요한 일이다.

Table 4 . Number of scientific error and Contents of textbook A.

textbook Atextbook Btotal
a. Scientific error11516
b. Statemensts inducing misconception16925
c. Total number of explanation211435
number of mistakes per page = (a+b)/c1.31.01.2


오류의 원인은 여러 가지가 있을 수 있다. 한 가지는 집필진의 구성이다. A 교과서의 저자는 교육대 교수 3명, 사범대 교수 2명, 교사 7명이고, B 교과서의 저자는 사범대 교수 1명, 장학사(교사 출신) 2명, 교사 9명이다. 사범대 과학교육학과는 교사자격증을 획득하기 위해 중등교육과정의 내용과 교육학을 함께 공부해야 한다. 과학적 내용을 엄밀하게 기술하는 훈련은 부족할 수 밖에 없다. 집필 기간도 충분하지 않다. 선진국은 수년에 걸쳐 교과서를 집필하지만, 우리나라 교과서는 수개월 안에 만들어야 한다. 당연히 내용을 차분히 검토할 시간도 부족하다. 교육부의 검정 과정도 허술하다. 검정을 거친 교과서에 오류가 이처럼 많다는 사실은 검정 과정이 부실하다는 것을 뜻한다.

10학년에서 잘못된 개념과 오개념을 일으킬 수 있는 내용의 교과서로 공부한 학생들은 이후 심화된 내용의 과학을 공부할 때에 어려움을 겪을 수밖에 없다. 정확한 내용의 과학교과서를 제공하는 것이 중요한 이유다. 교과서 집필과 검정 과정을 개선하여 보다 정확한 교과서를 만들 수 있는 제도를 마련해야 할 것이다.

이 논문은 2020학년도 충북대학교 연구년제 사업의 연구비 지원에 의하여 연구되었습니다.

  1. Jean S. Chung, Sae Mulli 54, 357 (2007).
  2. Shin, Combined Science. (Cheonjae Kyoyuk2017).
  3. Jung, Combined Science. (Geumseong Chulpansa2017).
  4. Scientific American. How does a flame behave in zero gravity?, https://www.scientificamerican.com/article/how-does-a-flame-behave-i/.
  5. According to the US Energy Information Administration (EIA), power generation efficiency (as of 2017) reached 92% for nuclear power plants, about 55% for gas and coal such as LNG, 37% for wind power, and 22% for solar power. Electricity produced by nuclear power plants is much cheaper than other power sources, https://www.mk.co.kr/news/it/view/2020/01/9809/.
  6. Newton's Apple is a myth created, https://www.sciencetimes.co.kr/news/.