과학교육 정책의 국제 동향: 중등학교에서 과학교육을 얼마나 중시해야 하는가? 제18차 사범대 교육 포럼 2008. 6. 18 (수) 과학교육 정책의 국제 동향: 중등학교에서 과학교육을 얼마나 중시해야 하는가? 서울대학교 물리교육과 유준희 yoo@snu.ac.kr

OECD Science, Technology and Industry Scoreboard 2007 (OECD, 2007) 각국의 과학, 기술 및 산업 관련 자료 비교 지식(knowledge)과 국제화(globalization)의 상호작용 점검 지식에 대한 R & D 및 투자: R & D 투자… 과학기술에서 인적 자원: 이공계 대학졸업자의 취업, 혁신 관련 정책: R & D 연계, 정부의 R & D 투자… 혁신의 수행: 과학논문, 특허… ICT: 인터넷 기술의 확산과 사용… 특정 영역: 생명공학, 나노기술… 국제 경제의 흐름 교역과 생산성 Your site here

몇가지 지표들 고용인구 천명당 과학기술연구개발자 수 고용인구 대비 이공계인력 비율 Your site here

인구 백만명당 과학 논문 수 Your site here

15세 학생들의 과학적 소양 Your site here

OECD-PISA 성취도와 일인당 GDP Your site here

과학기술 인력의 양성 Your site here

PISA 성취도와 국가별 연구 능력 Your site here

PISA 성취도와 사회경제적 배경 Your site here

국가과학교육 백서의 필요성 영국 The Science and Innovation Investment Framework 2004-2014 by Office of Science and Innovation, National Science Learning Center 9곳 건립, 1억 4천만 파운드 투자 핀란드 Education and Research 2003-2008 작성과 실행 중국 科敎興國 전략, 중화인민공화국과학기술보급법(2002년), 전민과학소양행동계획綱要(2006 -2010- 2020년) 미국 National Action Plan for Addressing the Critical needs of the U.S. Science, Technology, Engineering, and Mathematics Educations System(2007) Your site here

영국: The Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Programme 가. 사업의 배경:   영국에서는 과학의 기저를 형성하는 과학자, 공학자, 기술자 및 수학자를 안정적으로 공급하고 유지하기 위해 “과학 및 혁신에 대한 투자 틀 2004-2014 (The Science and Innovation Investment Framework 2004-2014)”을 수립하였다.  이 틀에 의하면 다음과 같은 영역에서 단계적인 개혁이 필요한 것으로 파악되었다.          - 과학교사와 강사의 질 - GCSE 과학에서 좋은 성적을 거두는 학생의 수 - 16 이후 고등교육에서 과학, 공학, 기술 과목을 선택하는 학생의 수 - 보다 수준 높은 학생들이 과학기술의 연구 개발에 참여하는 비율 - 고등교육에서 과학, 공학, 기술, 수학 과목을 선택하는 소수민족 학생 및 여학생의 비율 Your site here

- 과학, 기술, 공학 및 수학 (STEM) 인력 시장으로 유입되는 고품위 인력 - 일반 시민의 STEM 소양 나. 사업의 개요   이 사업의 일환으로 ‘STEM 횡단면 자르기 사업(The Science, Technology, Engineering and Mathematics Cross Cutting Programme)’을 교육기술부 (Department of Education and Skills)와 무역 및 산업부(Department of Trade and Industry)가 공동 운영하여 다음과 같은 두 측면에서 과학기술수학 교육 관련 단체 및 기관의 기금 및 예산 운영의 효율성을 평가하며, 보다 단순화된 전국적 과학기술수학 전달 네트웍을 구성하는 것을 목적으로 한다. - 과학, 기술, 공학 및 수학 (STEM) 인력 시장으로 유입되는 고품위 인력 - 일반 시민의 STEM 소양 Your site here

STEM 사업의 구체적인 목적 A 수준에서 물리학, 화학 및 수학을 선택하는 학생의 수를 증가시키는 것 Keystage 3에서 적어도 성취 수준 6 이상을 달성하도록 하는 것 GCSE 과학에서 높은 성적을 받는 학생의 수를 증가하게 하는 것 또한 과학 전공 교사의 수를 늘려서 과학교사 중 25 % 이상은 물리, 31 % 이상은 화학 전공자가 되도록 하며, 현재 수학 전공자가 88 %임에 비해 95 % 이상의 수학교사가 수학전공자로 채용되도록 하는 것이다. Your site here

STEM 사업의 가시적인 결과 이 사업의 가시적인 결과로 제시할 수 있는 수치는 1998/99년에 2,310 명이 학생이 과학교사 양성과정을 수료한 것에 비교하여 2004/2005년에는 3,640 명으로 증가하는 성과를 나타냈다. 다음은 세부적인 사업의 내용이다.          - 교사와 조교의 공급 - 교사의 전문성 신장 연수: 정규의 교육과정 포함, 교수 학습 자료 및 자원의 활용, 교육적인 한편 잘 다듬어지고, 효과적인 한편 즐거운 전달이 될 수 있도록 - 학습자를 위한 강화 활동에서는 다음을 포함 한다: 진로 지도, 특별 황동반, 심화반 등과 같은 과외 활동, 산업계의 고용인과 직장과 연계, 캠페인, 성 별차, 소수민족의 고려한 활동, 부족한 교과영역에서는 직접적인 장학지원과 유인책. Your site here

STEM 사업 추진 기관 국가 수준 대단위 지역 수준 소단위 지역 수준 국립과학학습센터 (National Science Learning Center): Welcome Trust 지원   수학교육에서 수월성을 확보하기 위한 국립 센터(National Center for Excellence in Teaching Mathematics) 평생학습(Lifelong Learning UK: LLUK)      정부 측 기관 교육기술부(Department of Education and Skills: DfES) TDA     고등교육기금위원회(Higher Education Funding Council for England: HEFCE) 무역산업부(Department of trade and Industry: DTI) 지역 과학학습센터 (Regional Science Learning Center) 교육기술부의 국가 전략팀 중 지역 담당관(regional director of National Strategies) 과학, 공학, 기술 및 수학 네트웍 지역책임자 (regional director of SETNET: Science, Engineering, Technology and Mathematics Network) 무역산업부의 지역담당 (TDA regional field force) 지역발전기관 (Regional Development Agencies and Government Offices) 모든 이에게 성공을 (Success for Al)l: 교수학습의 개선을 목적으로 하는 프로그램 지역 학교 과학의 허브는 SETNET과 과학학습센터가 협조 교육기술부의 국가 전략팀 (National Strategies) 무역산업부(TDA) Success for All의 교과학습코치와 지역 담당관 과학교사협의회(Association for Science Education) 직업능력의 수월성 센터(Center of Vocational Excellence) 과학, 공학, 기술 및 수학 네트웍(SETNET: Science, Engineering, Technology and Mathematics Network) SETPOINTS(SETNET 중 과학교사를 돕기위한 협조체제) 과학공학앰베서더사업 (Science and Engineering Ambassadors) 지역의 교육제공자와 사업자를 연결하는 단체(Education Business Partnership)등 Your site here

수학 과학교사 양성을 위한 투자 영국 정부는 2002년에 범정부적인 ‘과학혁신실 (Office of Science and Innovation)’을 설립하고 영국 내 과학 및 연구에 대한 현황 파악을 하고 잇달아 ‘The Science and Innovation Investment Framework 2004-2014’를 수립 2005년부터 2008년까지 우수한 수학․과학 교사 양성을 위해 3년간 140만파운드(한화로 약 2,800억원) 투자 과학교사들의 수업능력을 위한 국립과학학습센터(National Science Learning Centre)와 국립수학수교육수월성센터(National Centre for Excellence in the Teaching of Mathematics) 운영 영국 정부와 Wellcome 재단이 대응자금을 지원하여 전국규모와 지역 규모의 과학학습센터(Science Learning Center) 9개를 개설하고 운영하고 있다. Your site here

중등 교육과정 중 과학의 비율  영국의 경우, 영어, 수학, 과학이 핵심교과: 의무교육기간이 끝나는 Key Stage 4에서 모든 학생을 대상으로 GCSE(General Certification of Secondary Education)을 실시한다. 대부분의 학생들이 국가교육과정 중 핵심교과인 영어, 수학, 과학을 필수로 선택하고 비핵심교과 중 디자인과 기술, 외국어를 선택한다. GCSE 과학 과목은 물리, 화학, 생물, 과학2(Double Science: 가중치 1),과학1(Single Science: 가중치 0.5)가 있다. 표 7-12와 같이 대부분의 학생이 과학2를 선택하며, 과학2의 시험은 표 7-10과 같이 생물, 화학, 물리 영역의 지필고사(총 270점)를 4시간 30분 동안 실시한다. 이에 더하여 학기 중에 지도교사가 실시한 실험 평가가 20 % 이상 반영된다. Your site here

영국의 과학 수학 교육 지원 관련 예산 영국 향후 3년 동안 1억 4천만 파운드(한화 약 2,600억) 투자  영국 향후 3년 동안 1억 4천만 파운드(한화 약 2,600억) 투자  약 580억원 : 과학교사의 임용과 유지 지원 이중 약 200억은 교사 사기 진작용 (수학, 물리, 화학 교사들에게 5천 파운드(한화 약 1,000만원 씩 지급)  약 950억원 : 교사 전문성 신장 지원      340억원: 과학교육센터(Science Learning Center) 지원      85억원: 과학교사가 과학교육센터에서 연수를 받을 수 있게 학교를 지원 약 640억원 : 16세 이후 학생들이 STEM 과목을 보다 많이 선택하도록 지원.    이중 170억원은 GCSE 시험에서 물리, 화학, 생물을 선택 지원  약 640억원: STEM 과학클럽의 수가 두배 이상 증가하도록 지원  Your site here

핀란드 Education and Research 2003-2008 작성과 실행   목적: 5년 동안 질 높은 인력의 보급과 높은 과학소양의 시민 양성을 위한 초중등 과학교육정책. 국가 인력 수습 측면에서 과학기술부, 교육인적자원부, 산업기술부, 노동부를 포괄하는 범부처적인 계획 교육의 목적: 중등학생들이 행복한 학생 시절을 보내기 주요 개념: 교육 평등의 실현  현재의 중등학생들이 성인이 되는 5-10년 후 국가의 성장동력 산업, 인력 수요에 대한 예측 이를 위해서 중등학교에서 함양해야 할 기본 능력 설정 교사에게 교육과정 편성의 재량권 Your site here

미국 National Action Plan for Addressing the Critical needs of the U.S. Science, Technology, Engineering, and Mathematics Educations System(2007) Your site here

중국- 과교흥국(科敎興國) 전략 개혁개방 이래, 중국은 “저비용”이라는 무기로 “세계 공장”의 역할을 담당하면서 급속한 경제성장을 거듭해 오는 한편, 과학기술발전과 혁신의 중요성을 충분히 인식하고 “과교흥국(科敎興國)” 전략을 일관성 있게 추진해 옴으로써 괄목할 만한 성과를 이룩 하였다. 그러나 세계 선진국들의 과학기술력에 비해 본다면 아직도 갈길이 멀고 험난하다. 선진국들과의 과학기술력 차이를 줄이기 위한 가장 근본적이 조치는 전국민의 과학기술소양을 대폭 제고하는 것이다. 전국민의 과학기술소양을 제고함에 가장 효과적인 도경은 교육과정이다. 때문에 중국이 선진국들과의 과학기술력 차이를 얼마나 효과적으로 줄여 나아갈 수 있느냐는 “과학기술보급법” 및 “전민과학기술소양행동계획”을 얼마나 효과적으로 실행 해 나아가느냐에 달려 있다고 본다. Your site here