새로운 과학교육 패러다임

스템교육은 이론위주의 교육을 체험과학과의 융합을 의미한다.   체험과학을 영어로는  Hands-on Science라고 부른다.  손으로 직접 느껴보면서 만들어 본다는 의미를 갖고 있다.  체험과학은 단순히 책으로만 배운 교과서적인 지식을 깊이 이해시켜주고,  응용력을 월등히 향상시켜 준다.  스템교육은 일찍 시작할 수록 좋다.  왜냐하면, 다른 학생들이 경험해보지 못한 체험을 일찍 얻음으로, 또래에 비해서 과학에 대한 높은 자신감을 더욱 갖게 되며, 영어와 수학에서 배운 지식을 적용하는 능력을 갖게 된다.

그래서, 어떤 과학자는 영어와 수학을 과학의 언어라고 말한다.  많은 한국사람들은 영어와 수학을 과학에 앞서두지만,  과학이 앞서있는 서구유럽에서는 과학적인 사고방식을 조기에 교육시켜서, 오늘날과 같은 노벨과학상을 독차지할 수 있는 우수한 결과를 만들어냈다.  유태인들을 보라.  그들은 어렸을적부터 부모님의 가르침을 바탕으로해서, 이론적, 과학적 사고 방식을 배운다.  그러한  사고방식위에서 언어와 수리가 수월하게 풀리는 것이다.

과학경시대회를 전제로 하는 체험과학은 일련의 장기적인 계획과 실험, 분석과 결론, 쓰기와 발표하기등 폭넓은 과학활동을 훈련해야 한다.  첫번째, 학생들은 프로젝트를 찾는 과정부터 배운다.   각종 논문과 경시대회 프로젝트에 관한 정보를 찾고 읽으며 멘토와 토론하면서, 자신의 관심분야에 어떤 연구포인트가 있는지, 문제가 있는지를 찾아내야 한다.   이런한 책읽기는 정보찾기와 논문비평하기능력을 고취시킨다.  두번째, 학생들은 가설을 설정한다.

가설이란, 자신의 독립변수를 대입했을 때, 어떠한 종속변수의 이동이 있을가를 미리 예상하는 과정이다.  세번째로 학생은 실험장치와 시약, 기구를 배우며, 실험셋팅을 완수한다.   학생들은 실험기구나 장비를 직접 재단하고, 자르고, 조립하여 본인의 연구기자재를 직접 제작한다.  이러한 활동으로 학생들은 자신들의 지적능력을 향상시키며, 과학자로서의 기본자질과 기술을 향상시킨다.   네째로, 만들어진 연구기자재를 사용하여, 연구를 진행하게 된다.

연구는 가능하면, 장기간 진행하면서, 각 부분마다 분석하고,  다시 확인하여 결과를 도출한다.  연구결론은 한두번에 끝나는 것이 아니다.  연구가 진행하는 동안에 연속적으로 비교점토하여 결과에 도달하고, 결론으로 요약된다.   이때부터는 다시 쓰기를 시작한다.   일반적으로 과학경시대회를 위해서 제출하는 형태로 레포트를 쓰면서, 발표목적에 따라서 포맷을 바꾸게 된다.

연례 약학 또는 화학이나 의학 학회 학술회의에 발표용으로 만들어 지며, 또는 전문저널형식의 기고형식으로 형태를 바꿀 수 있다.   이러한 전문 과학자로서의 활동을 통해서, 학생들은 과학에 심취하고, 과학자로서의 첫걸음을 배운다.   스템과학 활동을 경험한 학생들은 십년후에도 삼십년후에도 오십년후에도 과학활동이라는 패러다임속에서 삶을 영위하고 있다는 사실에 미소을 것이다.   www.stemsc.org