세계관에 기초한 수업모형의 적용과 평가 1

세계관에 기초한 수업모형의 적용과 평가 1 (Application and Evaluation of a Worldview Based Teaching Model)

전선하, 조정일

 

국문초록

본 연구는 중학교 3학년 ‘진화’ 단원을 창조모델과 진화모델에 기초하여 가르친 후 진화에 대한 학생들의 관점 변화와 이 수업에 대한 학생들의 반응을 알아보고자 수행하였다. 이 수업에서 채택한 수업모형은 학생들에게 기원에 관련된 두 모델을 제시하고, 화석 등의 구체적 증거에 대해 예측하고 과학적 증거들을 조사하여 예측과 증거를 비교함으로써, 어느 모델이 더 타당한지 결론을 내리는 것으로 구성되었다. 이 수업은 4차시로 구성하였으며, 과학적 방법, 캄브리아기 지층 화석, 시조새와 말의 화석, 진화설에 대해 중점적으로 다루었다. 수업과 자료 수집은 광역시에 소재하는 한 중학교 3학년 4개 반 147 명을 대상으로 2004년 봄에 실시하였다. 수업 전과 비교하여 볼 때 수업 후 진화론자들이 약 50% 줄어들었고, 창조론자는 400% 증가하였다. 학생들은 이 수업 모형에 대해 호의적이었으며, 긍정적인 반응을 보였다. 학생들이 이 수업을 하면서 가장 좋았던 점으로 26%가 기원에 관한 두 모델을 접하고, 두 모델을 비교하면서 자신의 생각을 적어보고 발표할 기회를 주는 것이 좋았다 라고 응답하였다. 이런 수업은 학생들의 자발적인 동기유발과 학습참여를 높일 수 있고, 학생들의 개념을 알 수 있는 기회를 제공한다는 점에서 현대의 과학교육학적 조류에 부응하는 교수 학습 과정이라 할 수 있다. 앞으로 수업 시간 수를 더 늘여 구체적으로 제시함으로써 좀 더 쉽고 흥미롭게 접근할 필요가 있으며, 대도시, 중도시, 농촌 등 다양한 상황에서 여러 교사들이 수행하고 그 결과를 광범위하게 평가해 볼 필요가 있다.

Key Words: 세계관, 창조, 진화, 모델, 진화의 증거, 진화설, 생명의 기원, 종의 기원

1. 연구의 필요성, 목적 그리고 연구 문제

세계관은 세계를 바라보는 관점이다. 실제(reality), 인간, 참(truth), 가치(values)에 대해 어떤 관점을 취하느냐에 따라 세계관을 자연주의, 범신론, 유신론, 다신론, 포스트모더니즘으로 구분한다 (DEW, 2004).

현대 과학에서는 자연주의가 지배적인 세계관이다. 자연주의는 물질이 존재하는 모든 것이며, 모든 현상은 자연 법칙에 기초하여 설명될 수 있다고 믿는 세계관이다. 인간은 생물학적 진화를 통해 생겨났다. 참은 관찰과 경험을 통해 얻어진다. 어떠한 절대적 가치도 존재하지 않으며, 가치는 개인적 선호와 사회적 공리에 기초한다. 진화론은 자연주의의 기초이다. 유신론을 제외한 다른 세계관들은 진화론에 의해 부분적으로 혹은 전적으로 지지된다.

반면 창조는 유신론으로 구분되는 그리스도교, 유대교, 이슬람교의 기초이다. 유신론에서 실제는 영이신 창조주에 의해 창조된 것이며, 실제는 물질과 영으로 구성된다. 인간은 창조주 하나님의 유일한 피조물이며, 생물학적, 인격적, 영적 존재이며, 또한 영원한 존재이다. 창조와 진화는 우주, 지구, 생명, 종의 기원에 대해 서로 상반된 설명을 제공하며, 이 설명체계들은 세계관과 같은 형이상학적 차원과 생명의 기원, 화석의 생성과 같은 과학적 차원을 포괄한다. 

생명과 종의 기원은 이미 일어난 역사적 사건들이며, 오직 추론할 수 있을 뿐이다. 따라서 이 주제들은 엄격히 말해 실험 과학이 아니며, 오히려 현재의 증거를 가지고 과거에 일어난 사건의 원인을 추리하는 범죄수사학 (forensic science)에 가깝다 (Geisler & Anderson, 1987). 창조와 진화가 유신론과 자연주의 세계관을 대표하고, 생명과 종의 기원은 이미 일어나버린 역사적 사건이기 때문에 생명과 종의 기원을 과학 영역에서 다른 주제들과 동일하게 다루는 것이 과연 타당한가에 대한 논의가 계속 되어 왔다 (Gish, 1995; Smith, 1994).

2002년 채택된 미국 오하이오주 생명과학 10학년 교육과정은 소위 ‘논쟁점 가르치기’ (The Teaching-The Controversy)라는 기준을 채택하였다. 이 기준은 진화론을 비판적으로 가르칠 수 있도록 하였다 (Ohio Department of Education, 2002). 이 기준을 수업에서 실행하는 방법으로서, 진화론을 지지하는 자료와 함께 그것에 도전하는 자료를 제시하고 학생들이 비교하여 결론을 이끌어내도록 하는 수업 모형을 채택하였다 (Ohio Department of Education, 2004). Lawson(1999)은 가설-연역적 순환학습의 예로 화석의 출토에 대해 창조론적 설명과 진화론적 설명을 두 개의 가능한 설명으로 제시하고, 각 설명의 예측과 화석 출토를 비교하여 두 설명 중 어느 것이 타당한지를 결론짓는 활동을 소개하였다.

현재 우리나라 고등학생들 중 생명과 종의 기원과 관련된 주제에 대해 20-50%가 창조론적 관점을 가지고 있고 약 20%는 유보적인 입장을 갖거나 이해를 하지 못하였다 (박신영, 2002). 오하이오주 생물교사들을 대상으로 실시된 한 연구에서 연구자는 생물교사들에게 다음과 같은 질문을 하였다 “오하이오주 논쟁점 가르치기가 채택되었는데, 이제 생물학적 진화를 덜 강조할 것인가?” “이제 창조론에 대해 강조할 것인가”를 물었다. 생물교사 중 87.9%가 첫 번째 질문에 동의하지 않았고 5.8%가 동의하였다. 두 번째 질문에 대해서는 31.7%가 동의하였고 67.0%가 동의하지 않았다 (Kim, 2004). 이는 새로운 과학 교육기준이 채택된 현재 대부분의 생물교사들이 이전처럼 생물의 진화를 가르칠 것이지만, 그 중 삼분의 일은 창조론도 강조할 것임을 보여 주었다. 이 수치는 Zimmerman(1991)에 의해 수행된 연구의 것과 비슷하였다.

본 연구는 과학교사들에게 학생들의 세계관을 고려한 수업의 원리를 학습하게 하여 중 9학년 과학 중단원 진화에 관한 수업지도안을 개발하고 실제 교실에서 가르쳐보게 함으로써 생명의 기원과 진화에 관한 학습이 어떻게 일어나는지를 분석하는데 그 목적이 있다. 본 연구를 위해 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다.

연구문제 1. 중학생들은 진화의 증거와 진화설에 관련된 주제들에 대해 어떤 관점을 가지고 있는가? 이 문제는 수업을 하기 이전에 학생들이 교실에 가지고 들어오는 관점을 알기 위한 것이다.

연구문제 2. 각 질문에 대한 학생들의 관점은 어떤 이유에서 정당화되는가? 이 연구문제는 각 관점에 대해 학생들은 일관적 혹은 분명한 이유나 설명을 선택할 수 있는지를 알아보기 위한 것이다.

연구문제 3. 종교에 따라 진화에 대한 중학생들의 관점 차이가 존재하는가? 창조와 진화의 주제가 세계관과 연관되어 있기 때문에 종교와 학생들의 관점이 서로 상관관계가 있을 것으로 가정하였고 그를 확인하고자 이 연구문제를 제기하였다.

연구문제 4. 창조 모델과 진화 모델에 대한 자료를 모두 제공하였을 때 학생들의 관점은 어떻게 변화되는가?

연구문제 5. 세계관에 기초한 수업모형 (혹은 두 모델 수업모형)에 대해 학생들은 어떤 의견을 보이는가?

연구문제 6. 수업을 수행한 교사들은 세계관에 기초한 수업 모형의 취지에 따라 적절하게 수업을 진행하였는가?

2. 연구 내용과 방법

1) 교수-학습 과정안 개발

15명의 중고등학교 교사들을 대상으로 2003년 10월 중에 1일 연수를 실시하였다. 그 연수에서 진화 교수에 관한 법적 논쟁 사례를 미국을 중심으로 살펴보았고, 과학의 본성에 대한 이해, 종의 기원과 화석의 생성에 대한 창조론과 진화론을 비교하여 설명한 비디오 시청, 중학교 3학년 과학과 고등학교 생물 교육과정에 포함된 진화 내용을 분석하였다. 그리고 세계관에 기초한 수업 모형의 원리와 절차에 대해 설명하였다. 그 뒤 몇 번의 모임을 통해 중학교 4차시, 고등학교 6차시의 교수-학습 과정안을 만들었다. 실행 과정에서 고등학교의 경우 의미있는 수업 지도에 어려움이 있어 중학교에만 적용하기로 하였다.

이 수업모형은 앞서 언급한 오하이오주의 교수-학습과정안의 예와 Lawson(1999)의 수업절차를 참고하여 두 모델에 따른 연역과 증거 분석을 통해 자신의 결론을 이끌어내도록 설계하였다. 이 교수-학습 지도안은 진화를 사실로 인정하는 방식에서 기원에 대한 두 이론의 가능성을 고려하고 각 이론을 지지하는 자료들을 비교하여 결론을 내려 보도록 하였다. 이를 위해 각 모델을 지지하는 자료들을 제시하고자 하였다. 진화론의 자료로는 교과서 내용을 주로 활용하였고, 창조론의 자료는 유인물과 비디오 자료를 활용하였다. 교사는 중립적인 입장에서 두 모델을 제시하고 그에 대한 증거와 자료를 학생들에게 주는 역할, 즉 학생들의 선택을 돕는 안내자로서 역할만 할 뿐 어떤 한 모델을 지지하는 모습을 보이지 않았다.

2) 교수-학습 과정안 적용

이 논문에서는 개발된 교수-학습 과정안을 적용한 한 교사의 수업 내용과 결과를 중심으로 발표한다. 이 교사는 교사 경력 2년이며 광역시에 소재한 중학교에서 가르치고 있다. 4학급 147명을 대상으로 수업을 실시하고 자료를 수집하였다.

1차시는 과학적 방법에 대한 수업내용으로 학생들이 과학적 방법에 대한 이해와 적용이 가능하도록 하였다. 적용으로서 생명과 종의 기원이 과학적 방법에 의해 연구될 수 있는지에 대한 가능성을 살펴보도록 하였다. 한 과학적 활동을 통해 과학적 방법이 무엇인지 경험하게 한 후, 여러 상황의 문제를 학생들에게 제시하여 과학적 방법으로 탐구할 수 있는지의 여부를 판단해보도록 하고, 그 이유에 대해 발표해 보도록 하였다. 그런 후 생명의 기원 문제가 과학적 방법에 의해 다루어 질 수 있는 문제인지를 학생들이 생각해 보게 하고, 발표하는 시간을 가졌다. 그런 다음 진화론적 관점과 창조론적 관점을 소개하였다. 박스 속에 무엇이 들어있는지를 알아보게 하는 블랙박스의 활동은 학생들에게 매우 큰 흥미와 호기심을 불러일으키고, 학생들의 수업참여에 큰 동기부여가 되었다. 또한 학생들이 과학 수업시간에 실험을 통해 하던 활동들이 어떠한 탐구요소에 해당하는 것인지에 대해 알 수 있는 기회를 제공함으로서 문제에 대한 분석력과 과학적 탐구활동에 대한 지식을 얻도록 유도하였다.

2차시는 화석의 증거에 대한 수업으로 먼저 화석의 형성과정과 특징에 대해 알아보았다. 이 화석의 증거가 두 모델에 의해 어떻게 해석될 수 있는지 보고, 그 두 모델의 관점에서 학생들이 생각해 볼 수 있는 기회를 제공하였다. 먼저 학생들에게 교과서 내용을 통해 진화론적 관점에서 화석의 증거를 살펴보도록 하였고, 그 다음으로 비디오테이프 (약 10분)를 통해 창조론적 관점에서 화석의 증거를 살펴보도록 하였다. 그 내용을 활동지에 각자 기록하도록 하며, 그 내용을 조별로 토의하고 발표해 보도록 하였다. 두 입장을 모두 고려해 볼 수 있도록 하여 같은 자료와 증거를 가지고 서로 다른 해석을 할 수 있음을 보였다. 학생들은 다른 조의 생각과 자기조의 생각을 비교해보고, 발표해 보는 시간을 가졌다. 이 수업에서 학생들은 비디오를 보고 그 내용을 토의한다는 점에 수업의 흥미를 보였다. 그리고 자신의 생각을 발표하도록 하였을 경우, 처음에는 어려워했지만, 이 문제에 대해 교사가 기대하는 답은 없고 자신의 생각을 발표하면 된다는 점을 부각시키자 학생들이 편안하게 발표를 하였다.

3차시는 시조새와 말의 화석에 대한 수업으로 각 내용들에 대한 자료를 제시해주고, 두 모델의 해석이 어떻게 될 수 있을지를 생각해 보도록 하고 발표해 보는 수업으로 진행되었다. 먼저 교과서를 중심으로 시조새와 말의 화석 그림과 설명을 학생들이 이해하고 그 내용을 활동지에 적도록 하였다. 그리고 이 화석들이 어떤 점에서 진화의 증거로 주장되는지 쓰게 하였다. 그런 후에 창조론적 관점에서는 시조새와 말의 화석을 어떻게 해석하는지를 비디오테이프 (약 3분)를 통해 살펴보고 그 내용을 활동지에 적도록 하였다. 이 활동 후에는 헤켈의 배발생 내용과 상동기관을 진화론적 관점과 창조론적 관점에서 어떻게 해석하고 있는지 교과서 내용과 읽을 자료를 통해 제시하였다. 학생들은 그 자료를 읽고 자신의 생각을 활동지에 기록하였다. 그 후 학생들이 발표를 하도록 하여 각 주제에 대해 이해를 하고 있는지 확인하였다. 그리고 활동지의 마지막 부분에 지금까지 나온 증거를 토대로 자신은 어떠한 모델을 지지하고 왜 그러한지 이유를 적어보고, 발표해 보는 시간을 가졌다.

4차시에서는 먼저 교과서 내용을 중심으로 용불용설과 다윈의 자연선택설, 격리설과 돌연변이설을 설명하고, 그에 관련된 창조론적 관점으로 종의 기원과 관련된 비디오 (약 15분)를 시청하였다. 설명과 비디오 시청을 한 후 그 내용을 학생들이 직접 자신의 활동지에 그 내용을 정리하도록 한 후, 각 조별로 토의를 하고 발표하도록 하였다. 이 수업에서 학생들은 가장 어려움을 많이 느끼는 것으로 생각이 들었다. 학생들에게 자연선택과 격리설, 돌연변이설 등 한꺼번에 많은 이론들이 제시되어 조금은 그 이론들을 이해하는데 어려움이 겪었다. 또한 비디오의 내용이 어렵다고 느꼈다. 그래서 학생들이 진화에 관련된 학설을 이해하는 동시에 다른 관점에서 그 학설들을 분석하도록 하는 활동을 힘들어했다. 그래서 학생들이 발표를 하는 도중에 교사가 각각의 학설에 대한 보충설명을 하였다. 마지막으로 학생들 각자의 생각을 발표하게 하였다.

모든 수업은 탐구활동과 토론으로 이루어졌으며, 학생들이 수업을 주도해 갈 수 있도록 하였다. 그리고 이 수업에서 같은 자료와 증거를 가지고도 각각의 관점에 따라 다른 예측을 할 수 있으며, 이를 통해 자신의 사고과정을 뒤돌아보고, 자신의 판단에 따라 비판적, 과학적으로 사고할 수 있도록 격려하였다. 그러나 현행 중학교 수업시간이 45분인데 비하여 위의 수업을 진행하면서 수업시간이 부족함을 많이 느꼈다. 수업시간에 비디오를 보는 시간, 교사의 설명수업시간, 자신의 생각을 정리하고 발표하는 시간 등 각각의 수업 요소에 많은 시간이 걸렸다. 그래서 더 많은 학생들이 자신의 생각을 발표할 시간을 갖지 못한 것이 아쉬웠다.

3) 자료 수집 도구

진화의 증거 및 진화설에 관한 학생들의 관점을 묻기 위해 질문지를 사용하였다. 연구에서 사용한 질문지는 박신영(2002)이 개발한 질문지를 수정한 것이다. 질문지는 7개의 주제, 즉 화석, 시조새, 상동기관, 배발생, 자연선택, 돌연변이, 인류의 기원에 대한 관점과 그에 대한 이유를 묻는 문항으로 구성되었다. 수업하기 한 달 전과 수업 마지막 시간 끝에 같은 질문지를 사용하여 관점을 조사하였다. 질문지의 신뢰도는 알파값이 0.81로 높은 내적일치도를 보였다. 수업 모형에 대한 학생들의 의견을 묻는 질문지는 이 수업 방법에 대한 학생들의 느낌을 묻는 3문항과 인식을 묻는 7문항으로 구성되었다. 이 수업에 대한 질문지는 수업 후에 투입하였다.

3. 연구 결과

1) 수업 이전의 관점

 

표 1에서 7문항 전체에 대한 학생들의 평균은 ‘그렇다’가 58%, ‘그렇지 않다’가 25%, ‘잘 모르겠다’가 17%이었다. 중3교과서에 나오는 진화 관련 주제에 대해 적어도 25% 학생들이 진화론적 해석과는 다른 해석을 하고 있음을 알 수 있다. 주제별로 보면 화석을 진화의 증거로 응답한 비율이 76%로 높았고, 돌연변이를 진화를 일으키는 요인으로 보는 학생 비율은 32%로 상대적으로 낮았다.

표 1. 수업 이전의 진화에 대한 관점

	그렇다	그렇지않다	잘모르겠다	계
화석은 진화의 증거인가?	111(75.5)	12(8.2)	24(16.3)	147(100.0)
시조새는 파충류에서 조류로 가는 중간 단계의 화석인가?	83(56.5)	31(21.1)	33(22.4)	147(100.0)
상동기관은 진화의 증거인가?	87(59.2)	26(17.7)	34(23.1)	147(100.0)
배발생 과정이 진화의 증거인가?	81(55.1)	38(25.9)	28(19.0)	147(100.0)
자연선택을 통해 생물이 진화하였는가?	92(62.6)	29(19.7)	26(17.7)	147(100.0)
돌연변이를 통해 생물이 진화하였는가?	47(32.0)	75(51.0)	25(17.7)	147(100.0)
유인원이 사람으로 진화했는가?	97(66.0)	42(28.6)	8(5.4)	147(100.0)
평균퍼센트	(58)	(25)	(17)	147(100.0)

자신의 관점과 관련하여 학생들이 일관적인 이유나 설명을 선택하는지를 알아보기 위해 학생들의 관점과 그 선택한 이유 사이에 교차 분석을 실시해 보았다 (표 2). 예를 들어 시조새가 진화의 증거인가라는 질문에 대해 ‘그렇다’라고 응답한 학생 중 약 75%가 진화론적 설명을 그 이유로 선택하였다. ‘그렇지 않다’ 라고 응답한 학생들 중 74%가 창조론적 설명을 그 이유로 선택하였다. 또한 ‘잘 모르겠다’ 라고 응답한 학생들 중 약 82%가 ‘그 이유 또한 잘 모르겠다’ 라고 응답하여 그 주제에 대한 지식이 부족한 것임을 보여주었다. 따라서 각 질문에 대해 ‘그렇다’ 라고 응답한 경우는 진화론적 관점을 가진 학생이라고 말할 수 있고 ‘그렇지 않다’ 라고 응답한 학생들은 창조론적 관점을 가진 것으로 해석할 수 있다. 다시 말하여 이 학생 집단은 진화론적 관점 58%, 창조론적 관점 25%, 그 분야에 대한 관점을 아직 형성하지 못한 경우 17%라고 진술할 수 있다 (표 1).

시조새 이외에 7주제중 이유가 분명하게 창조론적 설명과 진화론적 설명으로 구분될 수 있는 배발생, 자연선택, 인류의 진화의 경우를 가지고 각 관점에 대한 이유를 택한 비율의 평균을 산출하였다. ‘그렇다’ 라고 택한 학생이 진화론적 설명을 이유로 택한 비율은 78%, ‘그렇지 않다’ 라고 선택한 학생이 창조론적 설명을 이유로 택한 비율은 91%이었다.

표 2. 시조새에 대한 관점과 이유 사이의 교차 분석

	진화론적 설명	창조론적 설명	잘 모르겠다
그렇다	62(74.7)	18(21.7)	6(3.6)
그렇지않다	2(6.5)	23(74.3)	6(19.4)
잘모르겠다	0(0.0)	6(18.2)	27(81.8)

7주제에 대한 학생들의 반응의 일관성을 알아보기 위해 그렇다는 -1, 그렇지 않다 +1, 잘 모르겠다는 0으로 부호화하여 그 합산을 구하였다. 그 값의 가능한 범위는 -7에서 +7이다. 7가지 질문 중 화석과 돌연변이는 다른 질문에 비해 한쪽으로 치우치는 편중현상을 나타났기 때문에 그것으로 인한 오차를 고려하여 합산점수를 -7～-3, -2～+2, +3～+7로 구분하였다. 각 점수 구간은 진화론적 견해가 강한 집단 (진화론자로 부름), 중간적 견해의 집단 (절충주의자로 부름), 창조론적 견해가 강한 집단 (창조론자로 부름)을 나타낸다고 간주하였다. 그렇게 하였을 때 진화론가가 57%, 절충주의자가 31%, 창조론자가 12% 이었다.

 

 

종교별 학생의 관점차이는 합산점수를 기초로 하여 분류한 세 집단(창조론자, 진화론자, 중간적 관점)과 종교와의 교차분석을 통해 알아보았다.

표 3. 수업 전 검사에 대한 종교와 집단의 교차 분석표

	집단			전체
	진화론자	절충주의자	창조론자
기독교	15	21	11	47
천주교	8	6	2	16
불교	16	5	1	22
기타종교	1	0	0	1
무종교	44	14	3	61
전체	84	46	17	147

(카이제곱 검정 = 23.2, 자유도 = 8, P<0.003)

표 3에서 기독교인 47명 중 15명은 진화론자, 21명은 절충주의자, 11명은 창조론자였다. 천주교인과 불교인 38명 중 진화론자가 24명, 절충주의자가 11명, 창조론자가 3명이었다. 종교가 없는 학생 61명 중 44명은 진화론자, 14명은 절충주의자, 3명은 창조론자였다. 창조론자 중 약 67%가 기독교인이어서 다른 종교를 가진 학생이나 종교를 가지지 않은 학생들보다 창조론자가 훨씬 많았다. 일관성 검사인 카이제곱 검정 값은 23.2이고 이는 P = 0.003 수준에서 유의하다. 이 결과는 학생이 어떤 종교를 가지느냐 따라 학생들의 기원관이 영향을 받는다는 사실을 보여주었다.

 

(다음에 계속됩니다)