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창의교육

창의교육 이야기

권역별 창의인성교육 거점센터의 활동성과 및 학교 현장의 교수학습법과 미래의 유망직업을 소개합니다. 

  • 작성자크레존
  • 등록일2016.06.23
  • 조회수2037

 

 

[눈에 보이는 STEAM 교육]

 

 

 

학교 안에서 STEAM 찾아보기

 

03. 교과서 속 STEAM 교육(초등)

 

 

 

 

STEAM은 어렵고 힘들다?

 

 

과학 학습의 동기와 흥미를 불러 일으키는 STEAM! 진로 인식의 효과도 높아서 학생, 학부모, 교사 모두에게 만족을 준다는 평가를 받고 있습니다. 하지만 아직도 STEAM 수업을 해보지 못한 교사의 숫자가 더 많습니다. 현장의 교사들이 아직도 STEAM을 어렵고 힘든 수업으로 여기고 있다면 그 이유는 무엇일까요.

 

초등학교 교사들을 대상으로 ‘STEAM 수업에서 겪는 어려움’을 조사해봤습니다. 교사가 STEAM 수업을 완수하는 단계는 크게 수업 전 준비사항, 수업 중 진행사항, 수업 후 정리사항으로 나뉩니다.

 

그런데 조사대상 교사 중에서 64퍼센트나 되는 분들이 STEAM 수업을 시작하기 전에 미리 준비해두어야 하는 부분이 가장 큰 장애물이라고 답변했습니다. STEAM 수업에 필수적인 ‘통합 주제 선정’, ‘교구·교재의 작성’, ‘교육과정 재구성’ 등 3가지 영역입니다. 특히 ‘통합 주제 선정’에서 어려움을 느끼는 교사들이 38퍼센트에 달합니다. 시도를 해보는 것조차 부담이 된다는 뜻입니다.

 

 

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<표. 초등교사가 STEAM 수업에서 겪는 어려움>

 

 

2009년 개정 교육과정에 따른 새 교과서는 모든 교사가 어려움 없이 STEAM 수업을 진행할 수 있도록 진입장벽을 낮췄습니다. 교과서를 따라서 진행하기만 하면 자연스럽게 STEAM 수업이 완성되는 것을 목표로 했습니다. 교과 내용도 순수한 과학 분야만을 가르치는 것이 아니라 기술, 공학, 예술, 수학 등 다른 교과와 연계하여 통합적인 주제를 적절한 수준으로 지도할 수 있도록 개편했습니다.

 

 

 

STEAM이 교과서 안으로 들어왔다

 

 

새 교과서는 STEAM의 개념을 명확하게 이해시키기 위해 단원별 차시에 관련 내용과 지침을 반영했습니다. 예를 들어 초등학교 3~4학년 과학교사용 지도서 총론에는 ‘STEAM 교육의 필요성’, ‘STEAM 도입의 배경’, ‘STEAM 구성요소’ 등이 제시되어 있습니다. 물질, 에너지, 생명, 지구 등 4개 단원마다 최소 2개 차시에 STEAM 교육 요소를 추가했습니다.

 

예를 들어 3학년 1학기 중 ‘우리 생활과 물질’ 단원에는 7/12차시 ‘다양한 물질로 쓰임새가 같은 물체를 만드는 경우를 알아봅시다’와 11/12차시 ‘기체에 대하여 알아봅시다’가 STEAM 교육에 해당되는 부분입니다. ‘자석의 이용’ 단원에는 9/11차시 ‘자석을 이용한 장난감을 살펴봅시다’와 10/11차시 ‘자석을 이용한 장난감을 만들어봅시다’가 추가되었습니다.

 

마찬가지로 ‘동물의 한 살이’ 단원에는 2/11차시 ‘배추흰나비 관찰 계획을 세워봅시다’와 5/11차시 ‘배추흰나비의 생김새를 알아봅시다’가 반영되었습니다. ‘지표의 변화’ 단원에는 5~6/11차시 ‘흙이 어떻게 만들어졌는지 알아봅시다’ 부분이 STEAM 요소에 해당합니다.

 

초등학교 3~4학년 과학 교사용 지도서에 반영된 STEAM 요소를 정리하면 다음과 같습니다.

 

 

 

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<표. 4학년 과학 교과서의 STEAM 반영 차시>

 

 

 

교사용 지도서 총론의 STEAM 요소

 

 

과학 교사용 지도서 총론에는 초등학교 과학 교과용 도서의 개발 방향과 특징이 설명되어 있습니다. ‘융합인재교육을 반영한 교과용 도서’ 챕터에는 중단원별 스토리텔링의 구성과 단원별 동기 유발 자료와 읽기 자료 등을 풍부하게 제시했습니다. 과학이 다른 학문적 요소와 어떤 관련이 있는지에 대한 부분도 명시해서 이해를 도왔습니다.

 

새 과학 교과서는 새로 도입된 STEAM 요소가 충분히 드러나도록 특별히 내용을 구성했습니다. 차시별 도입 부분에는 실제사항을 제시해서 흥미와 관심도를 높이도록 했습니다. 전개 부분은 STEAM 학습준거틀에 의거해서 학생 스스로 아이디어와 발상을 반영해 문제 해결 방법을 찾아가도록 설계했습니다.

 

또한 ‘생각해볼까요’ 코너에서는 학습과 연계된 활동을 제시해서 새로운 문제에 도전하도록 기회를 제공했습니다. 학생과 교사 간의 피드백이 가능하도록 구성한 점도 돋보입니다. ‘이런 것도 있어요’ 코너와 중단원의 ‘과학 이야기’ 코너는 STEAM에 관련된 내용을 읽을거리 형태로 제공해서 호기심을 주고 있습니다. 교사용 지도서에는 ‘참고자료’ 코너를 마련해서 교사들의 STEAM 수업 준비에 도움이 되도록 했습니다.

 

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<교사용 지도서에 제시된 STEAM 교육 예시>

 

 

 

교과서 안의 STEAM 요소 들여다보기

 

 

2007년과 2009년의 개정 교육과정 교과서는 학년군 내에서 몇 개 단원의 배열이 달라졌을 뿐 기본적인 학습문제와 내용 체계는 크게 다르지 않습니다. 교사로서는 어느 부분에 STEAM이 반영되었는지, 왜 그 부분이 STEAM 요소인지에 대해 궁금할 수밖에 없습니다. 이번에는 교과서 속 STEAM 요소를 자세하게 살펴보겠습니다.

 

4학년 1학기 ‘혼합물의 분’ 단원을 예로 들어볼까요. STEAM은 실생활 문제해결을 중시합니다. 총 5개로 제시된 학습목표 중에서 다섯 번째인 ‘혼합물 분리의 원리를 일상생활에 적용하려는 태도를 가진다’는 부분이 STEAM의 상황제시를 드러내고 있습니다.

 

 

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다음 페이지의 ‘전체 단원차시 소개’를 보면 배정된 차시 중에 STEAM 아이콘이 붙은 부분이 있습니다. 새 단원을 시작할 때마다 교사가 STEAM 관련 차시를 미리 알게 해서 적합한 과학적 지식과 방식을 지도하는 데 도움을 주기 위함입니다.

 

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아이들이 보는 교과서에는 STEAM 아이콘이 별도로 붙어 있지 않습니다. 교과서만 봐서는 STEAM 차시를 인지하거나 제시된 활동만으로 STEAM 수업을 진행하기도 쉽지 않습니다.

 

물론 이러한 한계를 보완하기 위해 교사용 지도서에는 많은 예시와 활동이 제시되어 있습니다. 2009년 개정 교육과정에 따른 ‘초등학교 3·4학년 과학교과서 STEAM 길라잡이’ 책을 보면 3~4학년 1학기 과학교과서 중 STEAM 차시의 지도안과 활동지가 포함되어 있습니다. 그리고 자세히 살펴보면 두 교과서에는 분명한 차이가 있습니다.

 

 

 

상황을 통한 문제 제시 단계

 

교과서의 ‘두부 만들기’ 단원을 살펴봅시다. 2007년 개정 교육과정에서는 도입 부분에서 “우리가 즐겨먹는 두부는 콩에서 단백질을 분리하여 만든 식품입니다. 두부를 만드는 과정에 어떤 혼합물 분리의 원리가 숨어 있는지 알아봅시다.” 하고 설명했습니다.

 

2009년 개정판은 어떨까요. “푸름이는 두부를 좋아하지 않는 동생을 위하여 동생이 좋아할 두부를 직접 만들어보기로 하였습니다. 어떻게 두부를 만들면 좋을까요?” 두 교과서의 차이점을 발견하셨나요?

 

예전에는 도입 부분부터 혼합물의 분리를 통한 두부 제조의 원리를 곧바로 설명했습니다. 지금은 상황을 통한 문제 제시를 이용해 관심을 유발합니다. 왜 두부를 만들어야 할까요? 두부를 좋아하지 않는 동생이 있기 때문입니다. 학생들은 동생이 좋아할 만한 두부를 만들겠다는 생각으로 혼합물의 분리라는 과학적 원리까지 열심히 공부하게 됩니다.

 

 

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창의적 설계 단계

 

동생이 좋아할 만한 두부를 만들기 위해서는 두부의 모양을 바꾸거나 색깔을 달리하는 방법도 효과가 있지 않을까요. 학생들이 두부의 디자인을 결정하는 데 막막함을 느낀다면 오색두부 등의 사례를 보여주면서 격려를 해주어야 합니다.

 

마음에 드는 모양과 색깔을 결정했다면 자신의 의도를 친구들 앞에서 설명하고 조언을 받아 디자인을 수정할 기회를 주는 것이 좋습니다. 이 과정을 통해 학생들은 문제에 완전히 몰두할 수 있습니다.

 

디자인을 끝냈다면 직접 만들어 봐야겠죠? 두부 만들기 실험은 불을 지펴 콩물을 끓이고 간수를 넣어야 하기 때문에 뜨거운 물로 인해 화상을 입을 가능성이 있습니다. 안전사고가 발생하지 않도록 학생들의 행동을 적절히 통제하면서 진행해야 합니다.

 

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일반적인 두부 제조 실험에서는 흰색의 네모반듯한 두부를 찍어내듯 만들곤 합니다. STEAM 수업에서의 두부 만들기는 그렇지 않습니다. 학생들이 머릿 속 상상의 두부를 현실에서 실제로 만들기 위해서는 전체 과정에서 어느 단계를 어떻게 바꾸어야 할지 스스로 설계해야 합니다. 일반적인 두부 만들기 순서와 방법을 배운 후에도 자신의 의도하는 두부를 탄생시키기 위해 탐구하고 수정하고 시도하면서 두부에 담긴 과학적 지식을 습득하고 창의성을 발휘하게 됩니다.

 

친절한 가이드라인을 제시하지 않고 빈칸만 있는 활동지 한 장을 주고 ‘문제를 해결하라’, ‘새로운 방법을 찾아내라’ 하면 초등학생뿐만 아니라 중고등학생들도 쉽게 손을 대지 못합니다. 이러한 경험이 반복되면서 ‘역시 과학은 어려워’, ‘난 소질이 없나봐’ 하고 부정적인 인식을 가지게 됩니다. 과학에 대한 흥미와 동기를 부여하려는 수업이 오히려 호기심과 관심을 빼앗아가는 셈입니다.

 

그러므로 STEAM 수업을 할 때는 학생들이 충분한 실마리를 탐구해 스스로 문제를 해결하도록 교사들이 더 많은 준비를 통해 세심하게 수업을 진행해야 합니다.

 

 

 

 

감성적 체험과 수업 후 평가

 

 

설계를 마쳤다면 두부를 직접 만들어볼 순서입니다. 색을 바꾸려면 어떠한 방법을 써야 하는지, 모양을 달리하려면 어느 두부 틀을 사용할지에 대한 해답도 모두 일상생활 속에서 찾게 해야 합니다.

 

두부를 완성했다고 해서 감성적 체험까지 완수한 것은 아닙니다. 이 두부는 동생이 좋아할 만한 두부를 만들자는 생각에서 출발해 스스로 모양과 색을 결정하고 디자인해 탄생했습니다. 두부를 동생에게 선물하기 전에 두부의 영양가와 장점을 적어 소개하는 글을 쓰게 하면 처음의 상황제시가 실제 경험처럼 생생하게 느껴질 것입니다.

 

 

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수업 후에는 평가를 해야 합니다. 일반적인 차시에 사용되는 지도서에는 평가문항이 단답형이나 선택형으로 제시되어 있습니다. STEAM 차시에서는 지식수준이나 결과에 초점을 맞춰 평가하지 않습니다. 일련의 과정을 거쳐 다양한 결과물을 만들고 감성적 체험이 발생하는 과정 전체를 평가합니다.

 

 

 

과학 교과서 속 STEAM, 어떻게 생각하나요

 

 

새로 바뀐 교과서로 과학 과목을 지도한 초등학교 3~4학년 교사들은 STEAM 수업에 대해 어떻게 생각할까요.

 

교육경력 5년차의 과학교사로서 2013년과 2014년에 4학년 STEAM 수업을 담당한 정OO 교사는 “과학 지도서가 좀 더 재밌어졌다”고 평가합니다. 교육과정에 STEAM 요소가 반영된 사실을 알고 있었지만 교과서에 STEAM 아이콘 표시가 없어서 무심코 넘긴 적도 있었습니다. 여러 차례의 연수와 교육을 통해 교과서 속 STEAM 요소에 대해 배운 후 지도서를 다시 살펴보니 “더 많은 재미가 곳곳에 들어 있다”는 사실도 알게 되었습니다.

 

경력 23년차로 4학년 STEAM 수업을 지도 중인 박 교사는 “학습현장에서 다루기 편리하도록 단원이 구성되어 있어 좋았다”고 했습니다. 다만 STEAM 차시는 지도서에도 분명하게 표시를 해주었으면 좋겠다고 제안했습니다. “젊은 교사들의 학습 속도에 발맞추기 힘든 고경력 교사들도 자연스럽게 트렌드를 따라갈 수 있게 해달라”는 의견입니다.

 

경력 12년차로 STEAM 수업을 3년 동안 진행해온 3학년 담당 최OO 교사는 “교과서에 STEAM 요소가 반영되면서 평가 부분이 가장 크게 바뀌었다”고 분석했습니다. 예전의 지필식 평가로는 학생들의 창의성을 측정하기거 어려웠지만 이제는 STEAM 수업을 통해 명확한 평가가 가능해졌다는 것입니다. 또한 “모둠수업이 많아지면서 아이들의 의사소통 능력도 향상되었다”고 분석했습니다.

 

아직 STEAM 수업을 진행한 적 없는 경력 1년차의 조OO  교사는 “아이들의 흥미를 확실하게 이끌어내도록 구성된 것 같다”는 의견을 냈습니다. 각 차시마다 도입 부분에 일상생활 중심으로 문제를 제시하고 스토리텔링 등 다채로운 활동으로 진행되기 때문입니다. 마무리 부분에서는 수업 때 배운 내용을 심화시켜 생활에 적용할 수 있기 때문에 “창의적인 사고를 키우는 데 도움이 될 것”이라고 평가했습니다.

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