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학술·연구

천체 수업에 최적화한 자료 고안해

▨국무총리상 김규환·강지헌 교사

‘태양고도측정기’ 등 5종 제작
기존장치 개선 학습효과 높여
“과학교과 오개념 극복에 도움”

 

김규환 부산 보림초 교사와 강지헌 부산 봉학초 교사는 ‘유사 태양광과 무선 캠을 활용한 스마트 쌤(S.E.M: Sun, Earth, Moon)’으로 국무총리상을 받았다.

 

이들이 자료전에 출품한 자료는 ▲유사 태양광 발생 장치 세트 ▲Wi-Fi 관측 장치 세트 ▲달의 위상 변화 관측 장치 세트 ▲Day and Night 지구본 ▲태양고도측정기 등이다. 기존 개발된 실험장치를 개선해 올바른 과학적 개념을 학습하는 데 초점을 맞췄다. 
 

김규환 교사는 “초등학교 천체 단원 실험의 문제점으로 인해 학생들이 과학 개념을 학습하는 과정에서 오개념을 갖게 된다”며 “과학 교과에서 오개념을 가지면 이후에 관련 영역을 학습할 때도 이를 토대로 이해해 결국 자연 세계에 대한 올바른 과학적 개념에 도달하지 못하게 만든다”고 문제 상황을 설명했다. 
 

6학년 과학 교과의 ‘계절의 변화’ 단원이 특히 그렇다. 지구와 태양의 크기, 지구와 태양 간의 거리, 태양 빛의 세기 등 실제 규모와 같은 비율로 축소해 장치를 세팅하고 실험해야 하지만, 현실적으로 어려운 상황이다.
 

강지헌 교사는 “태양의 고도 측정 실험을 할 때는 실제 지구에 도달하는 태양광과 동일하게 지구 모형에 도달하는 빛도 평행광에 가까운 상태여야만 한다”면서 “일반적인 학교 실험실에서는 평행광의 조건을 충족하기 어렵다”고 전했다. 
 

이들의 작품은 ▲평행광 발생 장치를 제작해 유사 태양광을 실험상황에 도입 ▲시간의 직접적 측정을 통한 낮과 밤의 길이 비교 ▲무선 Wi-Fi 캠을 활용해 1·3인칭 시점의 낮과 밤의 길이, 태양의 뜨고 짐, 달의 위상 관찰 등을 가능하게 만들었다. 
 

최고상 심사위원들은 실험장치를 직접 고안할 수밖에 없었던 이들의 고충에 공감했다. 심사평을 통해 “초등학교 과학 교과 단원 중 ‘계절의 변화’는 교수 및 학습이 어려운 단원”이라며 “2015 개정 교육과정뿐 아니라 이전 교육과정에서도 모형실험을 제시했지만, 학생들이 이해하기에는 상당한 어려움이 있다”고 설명했다. 
 

학습 효과를 극대화하기 위해 직접 실험장치를 만든 열정과 노력을 특히 높게 평가했다. 심사위원들은 “달의 위상 변화 관측, 계절에 따른 태양 고도의 변화, 일조 시간의 차이 등을 실험장치에 잘 표현했다”며 국무총리상 수상자로 선정한 이유를 전했다.