창의적인 과학기술인재 양성을 위한 과학기술-예술융합(STEAM) 교육 강화 방안/김진수

[백한진]

창의적인 과학기술인재 양성을 위한 과학기술-예술융합(STEAM) 교육 강화 방안

김진수(교육과학기술부 과기인재양성과장)

한국교육개발원의 '교육정책포럼'/2011. 5.19. 

   선진국, 미래를 위한 과감한 교육 투자

    페이스북, 트위터, 스마트폰 등 21세기 들어 급속한 과학기술의 발달은 우리들의 삶의 질을 한층 빠르게 변화시키고 있다. 미국, 영국, 핀란드 등 여러 선진국은 미래사회의 변화에 앞서가기 위해서 창의적인 인재양성이라는 모토 하에 수학·과학의 학교교육 혁신에 박차를 가하고 있다. 특히, 미국은 베이비붐 세대의 은퇴 시기가 도래하면서 많은 과학기술자의 공백과 이공계로 진출하는 학생 수의 감소 등을 우려하여, 보다 많은 학생들에게 과학·기술 교육을 이수하게 하고, 과학·수학의 학업성취 수준과 흥미를 높이기 위해 1990년대부터 STEM 교육을 통한 창의적 과학기술인력 양성에 국가적인 지원을 아끼지 않고 있다.

   또한 미국 오바마 행정부는 '미국 경쟁력 강화법안(America Competes Act of 2007)'을 통해 STEM 교육을 강조하고 있으며, 미국과학재단(NSF, National Science Foundation)은 2006~2011년 전략계획 중 STEM 분야를 집중 투자 대상으로 선정하고, 초중등 단계 학생들의 수학·과학 분야 성적 향상을 위한 10억불(전년대비 40% 증가)을 포함하여 총 37억불을 STEM 교육 프로그램에 배정하는 등 STEM 교육을 위해 과감한 투자를 하고 있다.

   성적은 우수, 자심감과 흥미는 부족한 수학·과학 교육

    그동안 우리나라에서도 학생들의 이공계 진출을 확대하고, 학교의 과학교육 개선을 위해 2002년부터 실험실 현대화 사업, 학생 과학 동아리 활동 지원, 학교 밖 체험활동 활성화 등 초중등 과학교육을 내실화하기 위해 노력해 오고 있다. 특히, 실험실 현대화 사업 등을 통해 전국 초·중·고등학교 과학 실험실을 94%까지 현대화하여 학생들의 실험·탐구활동을 활성화시켜 나가고 있으며, TIMSS(수학·과학 성취도 비교연구), PISA(OECD 국제 학업성취도 비교평가) 등에서도 상위의 성적을 나타내고 있다.

   그러나 TIMSS 2007 결과를 살펴보면, 학생들의 수학 및 과학에 대한 자신감은 50개국 중 수학 43위, 과학 27위, 수학 및 과학에 대한 즐거움은 50개국 중 수학 43위, 과학 29위로 수학·과학 학습에 대한 태도 및 흥미는 매우 낮게 나타나고 있으며, 학생들의 43.2%가 과학 교육내용이 어렵다고 생각하고 있는 것으로 조사되고 있다.

   이러한 결과의 주요 원인은 과학의 경우, 교과간 연계부족, 첨단 기술, 공학 관련 내용의 부재와 실생활 관련 내용이 매우 적고, 수학은 학생 수준 차이를 고려하지 못한 획일적인 수업, 어려운 문제풀이 및 암기식 수업 등으로 학생들의 흥미와 학습동기 유발을 이끌어 내지 못한 점이라 하겠다. 이에 교육과학기술부에서는 이러한 문제점을 보완하고, 창의적 융합형 과학기술인재 양성을 하고, 우수한 학생들이 이공계로 진출할 수 있도록 초중등 단계에서 과학기술-예술융합(STEAM) 교육을 강화하는 방안을 추진하게 되었다.

   우리나라의 과학기술-예술융합(STEAM) 교육 추진 방향

   STEAM은 Science, Technology, Engineering, Arts, & Mathematics의 약칭으로 과학, 기술, 공학, 예술, 수학 등 교과간의 통합적 교육 접근 방식을 일컫는 말이다. STEAM은 기존에 미국 등을 중심으로 이루어지고 있는 STEM교육에 Arts를 넣어 과학수업에 예술적 교육기법을 접목하고자 하는 융합적 교육 방안으로 학생들의 과학기술에 대한 이해·흥미·잠재력을 제고하여 창의성을 신장하는 것에 그 목적이 있다고 하겠다.

   우리부에서는 과학기술-예술융합(STEAM) 교육을 크게 4가지 영역에 중점을 두고 추진할 계획이다.

   첫째는 학생들이 직접 배우게 되는 교육 내용 체계에서 과목 간 연계를 강화하고 학생들의 흥미와 관심을 유발하기 위해 실생활과 연계된 교육을 강화해 나가는 것이다. 과학과의 경우 자연현상에 대한 통합적 시각 배양을 위해 2010년 ’융합형 과학‘으로 재편된 과학교과 내용의 체험·탐구활동을 지속적으로 강화해 나가고, 주입식 위주의 학습량을 20% 이상 감축하며, 과학기술 기본원리의 적용·활용 사례에 대한 교육을 확대해 나갈 계획이다. 기술·가정, 실과 등은 첨단과학기술 및 실생활과 관련된 내용으로 개정하고, 실생활에서 학생들이 접하고 있는 첨단 과학기술 성과물로부터 과학과 기술의 원리를 배울 수 있는 교육내용 및 방법을 개발·시범 운영할 계획이다.

    둘째는 교사 생애주기 연수체계 구축을 통해 교사들의 교육역량을 강화해 나갈 계획이다. 이를 위해 우선적인 방안으로 학교 현장에서 과학기술-예술융합(STEAM) 교육을 실천할 수 있는 유능한 교사를 발굴·지원하기 위해 교사들이 중심이 되어 운영되는 교사연구회를 지원할 계획이다. 이를 통해 교사들의 자발적인 관심을 유발하고 과목 간 연계교육이 실시될 수 있도록 하며, 수학, 과학, 기술과목 교사들 간 연계 협력 활동, 현장경험에 기반을 둔 다양한 콘텐츠 개발, 교수학습법의 개발·확산·보급 등을 지원할 계획이다. 이러한 지원을 통해 시·도교육청 수업사례 발표회, 'Science-All' 등과 연계하여 연구 성과를 공유하고, 'Annual science fair' 등을 개최하여 교사네트워크의 場 또한 마련해 나갈 계획이다.

    또한, 장기적으로는 교사 생애주기 연수체계 구축을 통해 ‘단계별 맞춤 STEAM 교사 연수프로그램’을 개발하고 교사 연수체계를 정비하여 수학, 과학, 기술교사의 전문성 단계 및 교직 경력에 따른 연수를 실시하고, 국내외 출연(연)·대학·정부기관 등이 보유한 첨단시설·고급인력 등을 활용한 첨단 과학기술현장 전문연수, 체험·탐구연수, 파견 등을 추진해 나갈 계획이다. 1~5년차의 초임교사들에게는 첨단과학기술 연구개발현장에서 체험을 할 수 있는 프로그램을 운영하고, 5~10년차 우수교사들에게는 국내외 대학·연구소 등에서 첨단과학을 공부할 수 있는 1~2년 장기 국비 파견 프로그램을 운영하며, 10~20년차 우수교사들에게는 수석교사제와 연계된 프로그램 운영으로 전문성을 신장시켜 나갈 계획이다.

   셋째는 체험·탐구·활용 중심의 과학기술교육을 한층 강화해 나갈 계획이다. 이를 위해 실생활관련 문제해결력을 배양하고 과학·수학 개념 및 원리를 기술과 공학에 연계될 수 있는 과학기술-예술융합(STEAM) 교육 프로그램을 개발·시범적용하여 이를 확대해 나갈 계획이다. 또한 발전하는 첨단 과학제품과 학교 수학, 과학, 기술교육을 연계하는 “제품에서 배우는 과학(Reverse Science from Product)” 수업모델과 교재를 개발 보급할 계획이며, 시간·공간의 제약 없는 교수-학습활동이 가능한 미래형 과학기술-예술융합 교실 모델과 교수·학습 모델을 개발하여 보급할 예정이다.

   또한, 학교 밖의 체험중심의 과학기술-예술융합(STEAM) 교육을 위해 기존에 실시되고 있는 생활과학교실, 청소년과학탐구반 등 다양한 학교 밖 과학 활동을 과학기술-예술융합(STEAM) 교육과 연계하여 체험·탐구 프로그램을 확산해 나갈 계획이다. 또한 중·고생 대상 글로벌 과학체험교육을 확대하기 위해 해외 첨단과학기술 현장 및 연구기관(NASA, CERN 등) 탐방 및 견학 기회를 부여하고, 국내외 기관 간 연계 등을 통해 다양한 종류의 프로그램을 개발·제공하며, 과학기술-예술융합(STEAM) 교육 관련한 물적·인적·자연자원과 체험 프로그램 등을 적극 발굴·개발하고, 창의체험자원지도(CRM)에 탑재하여 학교현장에서 직접 활용할 수 있도록 지원할 계획이다.

   넷째는 과학자, 공학자, 기술자들의 교육 참여 기회를 확대하여 과학기술-예술융합(STEAM) 교육을 지원하기 위한 기반을 조성해 나갈 계획이다. 이를 위해 과학기술자, 인문사회전문가 등이 초중등학교 내 기술·공학 교육, 융합 교육 등에 참여할 수 있도록 과학기술교육지원단을 구성·운영할 계획이다. 과학기술교육지원단은 과학기술교육에 참여를 희망하는 개인과 출연 연구기관, 기업, 대학 등의 기관으로 구성하고, 이를 통해 학교 과학·기술 교육의 질을 향상시켜 나갈 예정이다. 또한 기업·대학·출연(연) 등이 보유한 최첨단 과학기술정보와 장비·기기 등을 활용하여 초중등교육 지원을 할 수 있도록 학교와 기업·대학·출연(연) 등 과학기술 전문 기관과의 인적·물적 연계를 강화하도록 하는 지원시스템을 구축할 계획이다.

   끝으로, 자라나는 세대를 미래에 앞서가는 창의적인 과학기술인재로 양성하기 위해서는 초중등학교가 가진 자원만으로는 한계가 있다. 따라서 국가와 사회 전체의 교육 자원을 활용한 입체적인 교육이 이루어질 때만이 가능하다. 이에 교육과학기술부의 정책과 연구기관, 연구·개발 담당자, 첨단 과학기술을 개발하고 있는 기업, 교사 등 공동의 노력을 통해 미래 사회에 리더가 될 수 있는 창의적인 과학기술인재 양성을 기대해 본다.

김진수 과장은 교육과학기술부 정책상황팀장, 대학재정총괄팀장, 중앙공무원 교수로 근무하였으며, 현재는 교육과학기술부 과기인재양성과장으로 재직하고 있다.