지난주까지는 과학 놀이중심 학습의 원리와 놀이 프로그램에 대하여 알아보았는데 오늘부터는 과학 실험 및 실습에서 사용되는 학습자료들과 활용방법에 대하여 알아보고자 한다.
◈과학 학습자료(실험, 실습) 적극적인 활용의 필요성
교육현장에는 크게 두 가지의 변화의 소용돌이 속에 있다. 하나는 교육 철학이 객관주의 철학에 기초한 학습 및 학습자관이 구성주의 철학을 기초로 한 학습 및 학습자관으로 바뀌면서 초-중등교육 현장에는 창의력 교육을 신장시키기 위한 다양한 교수·학습 전략이 이루어지고 있고 교육 방법으로는 개개인의 특성을 중시하기 위한 수준별 교육과정 운영 등이 도입될 정도로 교육 환경이 많이 달라졌다. 이와 동시에 최근 멀티미디어 교육 추세에 따라 유의미한 사고 없이 신속한 정보를 얻을 수 있는 환경이 되어감으로 인해 즉흥적이고 감성적인 성향으로 학생들의 태도가 급속하게 변하고 있다. 이러한 변화 추세에 따라 교사는 새로운 교육철학에 입각한 교수·학습전략(예:수준별 지도, 협동학습, 배움의 공동체, 평가의 질적분석)을 익히고 적용하기에 바쁘고 새로운 교수·학습 전략을 사용하면 학생들이 자율적이고 능동적인 학습이 이루어질 것이라고 생각하고 이를 적극적으로 추진하고 있는 것 같다. 특히 컴퓨터를 활용한 학습 방안은 그 중 두드러진 현상 중의 하나이다. 그러나 최근 “미국의 아동단체 보고서”에 의하면 컴퓨터가 어린이의 학습능력 향상에 도움이 된다는 기존의 통념과 반대되는 주장이 제기됐다. 또한 ‘미국 아동옹호단체인 아동연합’은 ‘아동기 컴퓨터 사용에 관한 비판적 고찰’이라는 보고서에서 “컴퓨터는 어린이들에게 시력저하, 비만 등 신체적인 악영향을 줄뿐만 아니라 창의성을 떨어뜨리고 인간관계를 악화시키는 등 정신적 발달장애를 유발하기 쉽다”고 밝혔다. 어린이가 비판적 사고와 문제 해결 능력, 협동심 등 아동기에 습득해야 할 중요한 자질들을 배우는 데 컴퓨터가 여러 수단 가운데 하나로 활용될 수는 있지만 지나치게 의존해서는 안 된다는 점을 지적하고 있다.
이는 학생들의 창의력과 문제 해결력의 신장을 위해서 교육과정의 변화와 같은 교육 현장의 외적 변화나 컴퓨터 활용의 수업 전략보다 더 중요시해야할 것이 있다는 것이다. 특히 과학과목에서 학생들의 창의력과 문제 해결력을 신장시키기 위해서는 학생들이 직접 실험 기구들을 적극적으로 다루며 관찰과 실험을 하고 또한 다양한 조작적 활동과정을 통해 다양한 문제와 만나고 창의적인 사고를 하도록 하는 것이 절대적으로 필요한 것이다.
◈실험 기구 및 실험 자료의 조작 방법
1) 양팔 저울로 물체의 무게를 다는 순서
가. 양팔 저울의 수평을 확인한다.(수평이 아닐 경우 올라간 쪽에 있는 조절나사를 오른쪽으로 돌리거나 조절나사가 없을 때에는 고무찰흙을 붙여 수평을 조절한다.)
나. 왼쪽 접시에 달고 싶은 물체를 놓는다.(왼손잡이는 오른쪽 접시).
다. 왼쪽 접시를 왼손으로 살며시 떠받치고 오른쪽 접시에 추를 한 개씩 올려놓으면서 수평이 되게 한다(추를 핀셋으로 잡아 옮겨 놓기)
라. 큰 추와 작은 추를 함께 사용할 때에는 큰 추를 먼저 한 개씩 올려놓아 추를 놓은 쪽이 기울어지면 큰 추 한 개를 덜어내고 작은 추 한 개씩 올려놓으면서 수평이 되도록 한다.(추의 종류에는 10㎎, 200㎎, 500㎎, 1g, 2g, 5g, 10g, 20g, 50g, 100g 등이 있음).
마. 양팔 저울이 수평이 되었을 때 접시에 올려놓은 추의 수를 센다.
바. 추의 수로 물체의 무게를 비교한다.
2) 살레의 구조와 종류, 쓰임, 다룰 때의 유의점
가. 샬레는 윗뚜껑과 아랫받침으로 되어 있다.
나. 샬레는 지름의 크기에 따라 9㎝, 12㎝, 15㎝, 18㎝가 있으며 지름이 9㎝인 샬레가 가장 많이 쓰인다.
다. 샬레는 씨앗의 싹트기, 뿌리털 관찰, 곰팡이나 세균의 배양, 작은 생물의 관찰 등에 이용된다.
라. 샬레는 연질 유리나 플라스틱으로 되어 있으며, 연질 유리는 깨지기 쉬우므로 항상 조심해서 다룬다.
3) 돋보기의 사용법
가. 왼손으로 돋보기의 손잡이를 잡는다(렌즈에 직접 손대지 않기).
나. 돋보기를 물체에 가까이 하였다가 눈 쪽으로 가져오면서 물체의 상이 가장 크고 선명하게 나타나도록 초점을 맞춘다.
다. 관찰할 물체와 돋보기는 서로 직각이 되게 하고 두 눈과 물체, 돋보기는 일직선이 되도록 한다.
라. 관찰하면서 스케치할 때에는 돋보기를 왼손으로 잡고 왼손 팔꿈치를 실험대에 붙여 고정시키고 오른손으로 스케치한다.(왼손잡이는 반대로).
4) 실체 현미경 사용법 및 보관하기
가. 상자에서 실체현미경을 꺼내어 직사광선이 닿지 않는 밝고 평평한 곳에 안전하게 장치한다.(충격을 주거나 무리하게 작동하지 않기).
나. 샬레에 관찰하고자 하는 물체나 생물을 넣어 재물대에 올려놓는다.
다. 접안렌즈를 눈의 간격에 맞게 조정한 후 조절 나사를 돌려 대물렌즈를 올리면서 물체가 잘 보이도록 초점을 맞춘다.
라. 관찰물의 이름, 특징 등을 기록하는데 이때 왼눈으로 관찰하고, 오른쪽 눈으로 보면서 기록하고, 그림을 그린다.
마. 재물대를 닦고 렌즈를 잘 싸서 현미경과 함께 상자 속에 바르게 넣고 조임 나사를 꽉 조인다.(습기가 많지 않은 곳에 보관)
5) 백엽상의 설치와 관리
가. 바람이 잘 통하는 곳에 설치하고 북쪽으로 창을 낸다.
나. 지면에서 온도계의 구부까지는 1.5m이어야 하며 지열을 막기 위해 잔디밭에 설치한다.
다. 외부를 모두 흰색으로 칠하여 햇빛을 막는다.
라. 백엽상 안에는 최고·최저 온도계와 건습계를, 바닥에는 자기 온도계와 자기 습도계를 설치한다.
마. 2년에 한 번씩은 흰 페인트칠을 다시 하고, 바람이 세게 불어 비나 눈이 들이칠 경우 온도계의 구부 등을 마른 헝겊으로 닦아준다.
참고문헌
◎ 교육부(1997) / 제7차 과학과 교육과정, 서울 : 교육부
◎ 김명숙·김동욱·김병선(2000) / 자기 주도적 학습-교실수업개선을 위한 새로운 교수 방법 연수자료, 한국방송대학교
◎ 대구교육과학연구원(2000) / 다양한 체험학습을 통한 자기 주도적 학습력신장 일반화자료집 제14집
◎ 박범익·권치순·전우수(1990) / 탐구활동을 통한 과학교수법, 서울 : 전파과학사
◎ 작은평화(1995) / 과학이 별건가요?, 서울 : 작은평화
◎ 최원석(2001) / SF영화를 활용한 과학교육 방안 탐구, 대구대학교 석사학위 논문
