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2 실험 수업

실험은 자연 과학의 고유한 탐구 방법이며, 과학 교육에서 필수적인 교수 전략이자 학습의
한 수단이다. 실험은 크게 실험하기 전에는 잘 알지 못했던 문제의 답이나 정보를 찾는 탐구
적 실험과 이미 알려진 과학적 사실이나 개념 등을 확증하거나 예증하는 예시적 실험으로 구

분할 수 있다.
과학자의 실험이 새로운 사실을 발견하거나 이미 알려진 지식을 증명하고 가설을 검증하기
위한 탐구 방법이라면, 실험 수업은 학생이 사물 및 자연 현상과 상호 작용 하는 구체적인 경
험을 통해 학습하게 하는 교수·학습 방법이다. 그동안 많은 연구자가 과학 교육에서 실험의
중요성을 강조했으며, 2015 개정 과학과 교육과정에서도 실험 중심의 과학 수업을 권장하고

있다. 학생은 실험 수업을 통해 과학적 개념, 법칙, 이론 등을 포함하는 선언적 지식
(declarative knowledge)과 탐구 과정에 대한 절차적 지식(procedural knowledge)을
습득할 수 있다. 또, 실험을 통해 과학의 본성을 이해하고 과학에 대한 태도나 자연 현상을
과학적으로 탐구하려는 태도를 함양할 수 있으며, 증거를 수집, 해석, 평가해 새로운 과학 지
식을 얻거나 의미를 구성하는 과정에서 과학적 탐구 능력을 기를 수 있다.
과학 수업에서 실험이 필요한 까닭은 다음과 같이 정리할 수 있다.

• 과학은 구체적 대상을 다루지 않고서는 학생들이 이해하기 어려운 복잡하고 추상적인 내용을
많이 포함한다.
• 실험 활동은 학생들이 과학적 방법과 과학의 정신을 인식하는 데 도움이 된다.

• 학생들은 대체로 실험 활동을 즐거워하기 때문에 실험 활동으로 과학 학습 동기가 유발되고
과학에 흥미를 가진다.
• 실험은 실생활의 문제 상황에 전이할 수 있는 일반화되고 체계적인 사고방식을 학습할 기회
를 제공한다.

실험 수업의 목적을 살펴보면 실험 수업의 특성을 파악할 수 있다. 실험 수업의 목적은 연
구자마다 조금씩 다르게 제시하고 있지만, 다음과 같이 네 가지로 범주화할 수 있다.

▼ 실험 수업의 목적(양일호 외, 2005)
범주 항목
과학 지식 • 개념적 지식: 과학적 개념, 법칙, 이론 등의 이론적 지식
습득 • 절차적 지식: 탐구의 절차와 문제 해결 과정에 관련되는 과정적 지식
과학의 본성
과학적 지식의 불확정성, 과학 지식의 발전 과정, 과학자의 기능과 역할 등
이해
과학 태도 • 과학에 대한 태도: 과학에 대한 흥미, 자신감, 만족감 등
함양 • 과학적 태도: 협동심, 개방성, 객관성, 책임감 등
과학적 • 조작적 기능: 기초 탐구 기능, 통합 탐구 기능 등
탐구 능력 • 과학적 사고력: 과학적 추론 능력, 창의성, 문제 해결 능력, 합리적 의사소통 과정, 과
신장 학–기술–사회의 상호 관계 이해 등

실험의 형태는 학생들이 거쳐야 할 과정과 수행해야 하는 활동을 개방하고 허용하는 수준
에 따라 학생들에게 실험할 문제를 제시하고 그것의 해결 방법과 수단을 상세히 서술해 주는

380 제 3 부 과학 교육의 이해