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◇ 술술읽혀요 |  스쿨 리포트 A+ ⑨

① 교과 과정

2015년 개정 교육과정에서는 고등학교 1~2학년을 대상으로 과학적 이론을 습득하고, 탐구와 결론 도출을 위한 핵심역량을 기를 수 있는 자율 탐구 활동을 진행합니다. 그런데 종종 시간이나 비용 등 주변 여건 때문에 학교에서 전체 학생들을 대상으로는 수행하기 힘든 자율 탐구 주제가 있습니다. 그럴 때 진행하는 것이 ‘가상 탐구 포스터 제작하기’ 수행평가입니다.  

이 수행평가는 학생이 직접 탐구 주제를 정하고 탐구 활동을 설계해 과학 탐구에 자신감을 가질 수 있도록 만들어줍니다. 물리학자 알베르트 아인슈타인이 여러 가지 사고 실험을 통해 상대성 이론을 도출한 것처럼, ‘연구 주제 찾기-가설 설정-실험 진행-결론 도출’에 이르는 과학 탐구의 전 과정을 사고를 통해서 완성하며, 이를 한 장의 포스터로 제작하는 활동입니다.

② 평가 기준

‘가상 탐구 포스터 제작하기’ 수행평가는 4~5명이 조를 이뤄 진행합니다. ‘단계별 설계하기(준비)’ ‘포스터 제작하기(제작)’ ‘발표 및 심사하기(공유)’ 등 크게 세 가지 단계로 구분합니다.

먼저 준비 단계에서는 과학적 이론이나 가상의 상황이 문제로 주어지고, 조원들이 이를 풀 수 있는 가설과 실험을 설계해 활동지에 적습니다. 그다음 제작 단계에서는 활동지에 작성된 내용을 포스터로 구성하는 작업을 진행합니다. 마지막 공유 단계에서는 자기 조의 포스터를 발표하고, 그와 동시에 다른 조의 포스터를 심사합니다. 

산출물 평가는 포스터 내용의 과학적 타당성과 완성도를 바탕으로 진행합니다. 그 외 발표와 심사를 진행할 때 조원들끼리 협업하는 능력이나, 다른 조와 의사소통하는 능력도 관찰해 평가에 반영합니다. 여기에 더해 학생들 스스로 서로의 점수를 매기도록 해 좋은 평가를 받은 조에 가산점을 주기도 합니다. 각 평가 항목에 대한 세부 평가 기준은 아래와 같습니다.

기초 지식

③ 연역적 탐구법 숙지하기

과학적 탐구법은 귀납적 탐구법과 연역적 탐구법 등 크게 2가지가 있습니다. 먼저 귀납적 탐구법은 관찰하거나 측정한 과학적 사실에서 연구 주제를 찾아내는 방식입니다. 이와 달리 연역적 탐구법은 당면한 문제 또는 의문을 해결하기 위해서 먼저 가설을 세우고 이를 검증해 과학적 이론을 세웁니다. 

이번 수행평가는 학교에서 관찰이나 실험으로 알아보기 어려운 과학적 주제가 문제로 주어지기 때문에 연역적 탐구법을 바탕으로 탐구를 수행하게 됩니다. 

이에 따라 학생들은 ‘관찰-가설 설정-실험 및 검증-결론 도출’ 등의 단계로 가상 탐구 활동을 진행합니다. 결론을 도출하는 과정에서 가설이 잘못된 점을 발견했다면, 가설을 새로 세우거나 수정한 뒤 다시 실험을 진행해야 할 것입니다.

■과학교사의 TIP

④ 자료 조사에 답이 있다! 

많은 학생들이 자신이 세운 가설이나 탐구법에 오류가 있을 것을 걱정해 탐구 활동을 적극적으로 진행하지 못합니다. 그럴수록 자율 탐구 활동에는 정해진 답이 없다는 사실을 기억해야 합니다. 

역사적으로 유명한 과학자들도 지금까지 끊임없는 실패와 수정을 거쳐 과학적 이론을 구축해 왔습니다. 이번 수행평가 역시 정해진 답은 없습니다. 가설과 그 가설을 검증하기 위한 실험설계는 매우 다양합니다. 변수를 조작하거나 새로운 변수를 설정하는 방식에 따라 실험법에 대한 아이디어가 크게 달라질 수 있습니다. 

따라서 문제에 가장 알맞은 가설을 세우려면 우선 충분히 정보를 수집하길 추천합니다. 조원들이 스스로 모은 정보에서 과학적으로 합리적인 근거들을 모아 실험을 설계해야 합니다. 그리고 가설을 검증하는 실험을 진행한 뒤, 얻어진 결론과 처음 가설이 일치하지 않는다면 가설을 수정하는 작업을 거쳐야 합니다. 

한 가지 더. 포스터를 제작할 때 일부 학생들은 포스터 디자인에 지나치게 많은 시간과 노력을 들입니다. 완성된 포스터의 디자인도 중요하지만 더 중요한 것은 탐구 과정과 결론의 타당성이 구체적으로 표현되는 겁니다. 포스터를 보고 해당 조의 가상 탐구 활동을 떠올려 볼 수 있을 정도로 탐구 과정을 간결하게 서술해야 합니다.