2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 통합과학 교과서의 ‘역학적 시스템’ 단원 탐구활동 분석

Analysis of Exploration Activities in the ‘Dynamical Systems’ Section of High School Integrated Science Textbooks Based on the 2015 Revised Science Curriculum

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 통합과학 교과서의 ‘역학적 시스템’ 단원에 포함된 탐구활동을 체계적으로 분석하여 그 특징과 한계를 평가하였다. 연구는 탐구활동의 주제, 탐구과정 요소, 탐구 유형, 탐구 상황의 네 가지 범주를 중심으로 진행되었다. 연구 결과, 탐구활동 주제는 교육과정에서 제시된 예시와 대부분 일치하였으며, 일부 교과서는 특정 주제를 반복적으로 구성하여 학습 심화를 유도하였다. 탐구과정 요소에서는 탐구 수행 단계가 가장 높은 비중을 차지한 반면, 문제 인식 및 탐구 설계 단계는 낮은 비율로 나타나 초기 탐구활동에서 학생 주도성이 제한된 것으로 분석되었다. 탐구 유형 분석에서는 ‘생각해 보기’ 유형이 가장 높은 비율을 기록하였으나, ‘실험하기’ 유형은 낮아 학생들의 실질적 실험 경험이 부족하였다. 탐구 상황 분석에서는 ‘자연 환경적 상황’과 ‘일상적 상황’의 비율이 높았지만, ‘기술 사회적 상황’의 비율은 낮아 과학 기술과 사회적 문제 간의 연계를 강화할 필요성이 제기되었다. 이러한 결과는 다양한 탐구 상황과 유형의 균형적 설계가 필요하며, 학생들의 과학적 사고력과 문제 해결 능력을 배양하기 위한 실험 중심 탐구활동이 강화되어야 함을 제언한다.

This study systematically analyzed the inquiry activities included in the ‘Dynamical Systems’ section of a high school integrated science textbook, based on the 2015 revised science curriculum and evaluated their characteristics and limitations. The study was conducted around four categories: topic of inquiry activity, elements of inquiry process, type of inquiry, and inquiry context. The results showed that the topics of the inquiry activities were mostly aligned with those outlined in the curriculum, and some textbooks encouraged in-depth learning by revisiting specific topics. Among the elements of the inquiry process, the inquiry performance stage accounted for the highest proportion, while the problem recognition and inquiry design stages were underrepresented, indicating that student initiative was limited in the initial inquiry activities. In the analysis of inquiry types, the ‘Thinking’ type recorded the highest rate, but the ‘Experimenting’ type recorded a low rate, suggesting a lack of practical experiment experience for students. Regarding the investigation context, ‘natural environmental situations’ and ‘everyday situations’ were more frequently represented, while ‘technological and social situations’ were less frequent, highlighting the need to strengthen the connection between science and technology and social issues. These results suggest that a more balanced design of various inquiry situations and types is needed, and that experiment-oriented inquiry activities should be strengthened to cultivate students’ scientific thinking and problem-solving skills.