바뀐 초3~4 수학/과학 교과서 '사고력 중심'

새 학기가 시작됐다. 2009개정 교육과정에 따라 올해 초등 3, 4학년이 된 학생들은 바뀐 교과서로 공부를 하게 됐다. 3학년 학생들은 지난해 스토리텔링 방식의 수학 교과서를 경험한 바 있지만 융합인재교육(STEAM)이 적용된 과학 교과서는 올해 처음이다. 4학년은 지금까지 배웠던 교과서와 전혀 다른 방식의 수학·과학 교과서와 수업방식을 접하게 돼 사전에 눈여겨봐야 한다. CMS에듀케이션 영재교육연구소 한태훈 소장이 초등 3~4학년의 수학·과학 학습법에 대해 조언했다.

- 스토리텔링 수학 교과서 ‘확산적 사고’ 필요

기존 수학 교과서는 수학적 정의나 공식을 제시한 후 관련 문제를 푸는 식이었지만 지난해부터 도입된 스토리텔링 방식의 수학은 학습 내용과 연관된 생활 속 소재나 상황, 이야기 등을 연계해 수학적 개념을 쉽게 익힐 수 있게 했다. 사고력을 키우기 위해 스토리텔링 방식을 도입하고 과정 중심의 활동으로 창의성과 표현력을 기르도록 했다.

실제 3학년 1학기 5단원 ‘시간과 길이’에서는 세움이의 치료비 마련을 위해 달리기 대회에 나가려는 동물 친구들의 이야기가 나온다. 달리기 연습 스토리를 통해 분·초 단위의 시간을 자연스럽게 익힐 수 있다. 전래동화 ‘의좋은 형제’에서 형제가 쌀을 똑같이 나누는 이야기를 통해 나눗셈의 개념을 익히고, 세계 국기의 모양에서 도형 개념을 공부한다.

한 소장은 “아침에 눈을 떠서 잠들 때까지 접하는 모든 상황이 소재화된다”고 설명했다. 예컨대 식사를 하면서 영양소와 칼로리를 계산하고, 책가방을 챙기면서 무게 중심을 따지고, 횡단보도를 건너며 신호등의 시간과 거리의 관계를 가늠해보는 식이다. 한 소장은 “수학 교육이 다양한 배경 지식과 사고를 활용하는 방향으로 변화했다”고 설명했다.

개정 수학 교과에 대비하기 위해서는 단순히 문제를 풀어 답을 찾는 것이 아니라 하나의 수학 문제를 여러 가지 방법으로 해결한 후 그 해결 방법을 비교해보고, 더 높은 차원으로 확장해서 사고할 수 있어야 한다. 확산적 사고란 이전 단계에서 다음 단계로 생각을 확장해 가는 방식의 사고를 의미한다. 이를 위해서는 일상생활 속 현상과 수학적 개념 혹은 원리를 연계해 생각하는 습관과 더불어 친구들이나 부모와의 발문활동이 도움이 될 수 있다. ‘왜’, ‘어떻게’와 같이 인과관계를 묻는 물음과 답변, 생각을 표현하고 나눠보는 토론을 통해 의사소통능력을 키울 수 있다. 이러한 과정들을 통해 단계적으로 접근하다보면 스스로 발견하는 경험을 하게 된다. 보다 깊이 있고 유연한 사고를 할 수 있게 되는 것이다.

문제풀이 능력만 신장시키는 문제풀이 위주의 학습보다는 창의적 문제해결능력을 향상시키기 위한 학습 방법이 필요하다. 수학적 지식을 활용해 다양한 아이디어를 산출할 수 있는 문제나 활동에 주안점을 둬야 한다. 답안이나 결과 작성 시에는 수학적 개념에 대한 논리적 서술이 중요하므로 논리력, 문장력을 키우는 연습이 필요하다.

- 스스로 실험 설계하고 체험하며 융합 과학 교과 대비

이번 개정 교육과정에서 가장 달라진 점은 과학 교과서다. 3~4학년 과학교과서는 STEAM(융합인재교육)의 요소가 접목돼 순수 과학뿐 아니라 수학, 기술, 공학, 예술 등의 영역과 통합된 내용을 배우게 된다. 창의적 인재 양성을 위한 교육과정으로 과학의 사회화에 따른 과학적 소양과 의사소통 능력을 강화하기 위함이다.

또한 다양한 형태의 과학 활동과 일상생활 속에서의 과학적 문제해결력에 학습의 초점을 맞췄다. 생각 표현하기, 토의 및 의사결정, 연극, 역할놀이, 과학 글쓰기, 탐방하기 등 새로운 실험과 다양한 체험 활동 등이 제시됐다. 예컨대 페트병과 통조림으로 간이악기를 만들고 친구들과 연주회를 열어보는 식이다.

물질, 에너지, 생명, 지구가 물리와 에너지, 생명과 지구로 통합 구성됐다. 한 소장은 “특히 물리·화학·생명과학·지구과학의 통합적 성격을 강조하고 있다”고 설명했다. 단원마다 최소 2시간씩 STEAM 요소와 내용이 반영된 수업이 진행될 예정이다. 예컨대 3학년 1학기 ‘자석의 이용’ 단원에서는 학생들 스스로 자석을 이용한 장난감을 설계하고 만든 후 완성된 장난감을 가지고 놀면서 개선할 부분에 대해 토의한다. 4학년 1학기 ‘식물의 한 살이’에서는 산림연구원, 식물학자, 농업연구원 등 식물과 관련된 직업을 배움으로써 진로교육과 연계된다.

기존 초3~4학년이 어려워하던 ‘날씨와 우리생활’ ‘열 전달과 우리 생활’이 삭제돼 초5~6학년으로 이동하고, 2007개정 교육과정에서 삭제된 ‘소리의 성질’ 단원이 초등 3학년에 재등장했다. ‘자석의 이용’ ‘거울과 그림자’ 단원에서 난해한 용어가 삭제돼 학습 부담이 줄었다. 기술적인 부분에서는 사회 교과서와 마찬가지로 디지털 교과서 형식으로 제작된다.

과학교과서가 개정됨에 따라 학습방법도 달라져야 한다. 한태훈 소장은 “개정 과학 교과서는 학생들의 발달 단계를 고려한 활동 중심의 과학수업을 통해 과학탐구에 필요한 기초탐구능력을 기르도록 했다”며 “통합탐구 과정에 따라 스스로 실험을 설계하고 탐구하는 활동을 통해 자연스럽게 지식의 확장과 융합을 할 수 있게 될 것”이라고 강조했다.

개정 과학 교과서가 생활 속 과학적 문제해결력에 학습의 초점을 맞춘 만큼 일상 속 다양한 상황에 대한 문제를 제기해 도전의식과 호기심을 일깨우도록 한다. 이어 흥미로운 주제를 선정한 후 다양한 탐구활동과 학습으로 창의적인 산출물을 만들어 내는 프로젝트형 학습을 권할 만하다. 또한 한 가지 주제에 대해 다른 분야와 연계할 수 있도록 여러 활동을 통해 다양한 개념을 습득할 수 있도록 한다. 예컨대 무게 중심에 대해 배우면서 지렛대의 원리, 삼각형의 무게 중심 등 다양한 개념에 대해 알아보는 것이다.

[출처 :  바뀐 초3~4 수학/과학 교과서 '사고력 중심' / 아크로팬 / 링크참고]