과학적 지식 형성과정과 사전 개념

 

1. 과학적 지식 형성에 영향을 주는 요소

 

 

영유아 과학교육은 피아제의 영유아 사고 구조의 특징 및 발달 단계 이론에 근거하여 이론 형성 가로서의 영유아의 능동적인 역할을 매우 강조해 왔습니다.
전통적인 피아제 이론의 관점으로 보면 영유아의 개념 형성 및 추론 능력은 전조작기 적 사고의 특징으로 인하여 많은 한계를 가질 수밖에 없습니다. 그러나 후기 피아제 학자의 대표적인 Inagaki는 지난 30년 동안 영유아의 개념 형성에 관한 연구를 종합하였는데요.
영유아의 개념 형성 능력과 특정 지식의 영역 내에서의 추론 능력은 성인 못지않게 유능하다고 합니다.
그동안 영유아의 추론 능력에 대한 부정적인 관점이 강조되어 온 것은 영유아기 추론 능력에 대한 불신과 교사 주도의 교수 학습 상황에서 비롯된다고 합니다.

 

영유아의 추론 능력에 대한 교사의 불신은 영유아의 사전 개념에 대한 존중보다는 교사 주도의 일반적인 지식 전달의 교수 학습 상황을 만들어 영유아를 수동적인 학습자로 전락시킬 수 있습니다. 또한 영유아가 자신이 학습하고 있는 것을 상위 인지할 기회를 제공하지 않기 때문에, 영유아의 능동적인 지식 형성 및 추론 능력을 발달시킬 기회를 최소화하게 됩니다.
특히 Brown 등은 특정 분야의 배경지식이 없는 상황에서 성인의 추론 능력과 영유아의 추론 능력은 그다지 다르지 않다는 사실을 제안했습니다.
추론 능력에서 영유아가 무능력하게 비치는 모습은 능력의 부족이 아니라 그 분야의 지식의 부족과 자기 능력을 사용하는 능력의 부족이라고 할 수 있습니다.
이러한 견해로 살펴보게 된다면 영유아의 개념 형성 능력 및 추론 능력에 대한 재인식이 필요하며 영유아의 사전 개념이 과학적 개념으로 변화하는 데 영향을 주는 요소들에 대한 이해가 선행되어야 합니다.

 

2. 과학적 지식 형성과 사전 개념의 관계

 

 

구성주의 관점에서 보게 된다면 영유아의 과학적 지식 형성에는 사전 개념, 지각적 감각 경험, 사회적 상호작용 등의 세 가지 요소가 영향을 미친다고 합니다.
연구자들에 의하면 영유아는 매우 능동적인 역할을 하는 이론 형성가입니다.
영유아의 능동적 특성으로 인하여 영유아들은 자연 현상과 주변 세계를 적극적으로 탐색하고, 그 결과 형식적 교육이 이루어지기 이전에 이미 많은 사전 개념을 형성하게 됩니다.

 

 

영유아는 초기에 직접적인 관찰을 통해 개념들을 인식하다가 점차 사물의 조작을 통한 추론으로 기존의 개념을 수정하고 확대해 갑니다. 특히 Ausubel은 학습의 가장 중요한 요인은 영유아의 사전 개념이라는 점을 지적했습니다.
이때 교수 학습은 영유아의 사전 개념을 이해하고, 그러한 사전 개념에 근거하여 이루어져야 한다고 강조하였습니다. 특히 영유아가 형성하고 있는 사전 개념이 과학적 개념의 형성에 미치는 긍정적 그리고 부정적 역할에 관해 많은 관심을 갖고 연구하면서 영유아의 사전 개념에 관한 연구는 구성주의 관점의 과학교육 연구에서 중요한 패러다임을 차지하게 되었습니다.

 

 

그리고 영유아는 일상생활의 맥락 안에서 주변 세계에 대한 다양한 경험을 통하여 주변 세계에 대한 많은 개념을 갖게 되고 이 개념에 기초하여 더 다양한 지식을 형성해 나가게 됩니다.
특히 Inagaki는 영유아의 일상생활 속에서 형성된 사전 개념으로 구성된 특정 영역의 지식 체계는 사전 개념에 관련된 지식을 형성하고 확장해 가는 과정에서 많은 영향을 끼친다고 제안하면서, 영유아의 사전 개념은 영유아 과학에듀를 위한 출발점이 되어야 한다고 강조하고 있습니다.
학습자가 가지고 있는 사전 개념은 여러 가지 용어로 불리기도 합니다.

 

 

 

과학 학습에 영향을 주는 사전 개념에 대한 입장은 크게 두 가지로 구별할 수 있습니다. 첫 번째 입장은 학습자의 사전 개념을 오류, 순진한 개념, 오해, 수업 전 생각, 미신적 믿음, 전 과학적 개념, 오개념 등으로 보는 입장으로 학습자의 지식 및 이해 정도를 표준적인 지식과 비교하여 어느 정도 일치하는지를 중심으로 평가하는 입장입니다.
두 번째 입장은 사전 개념을 학습자의 생각, 대안적 개념, 과학에 대한 다양한 개인적 견해, 발전하는 개념, 영유아의 관점, 영유아의 이해, 영유아의 지식, 직관적 믿음, 일상적인 과학 개념 등으로 보는 입장으로 자연이나 현상에 대해 학습자의 이해를 탐색하고 분석하여 설명하는 입장입니다.

 

학습자의 사전 개념에 대한 초기의 입장은 학습자의 사전 개념을 오개념으로 보고 학습자의 애매하고 잘못된 개념을 가르쳐서 수정해야 한다고 인식하는 경우가 많습니다.
이러한 인식은 구성주의적 견해와 상반되고 학습자의 개념에 대한 부정적 견해를 갖게 된다는 점이 지적되면서, 대안적 개념의 용어로 사용하는 흐름을 띠게 되었습니다.

 

 

특히 학습자가 가진 사전 개념이 과학적 개념으로의 발달을 방해할 수 있다는 점을 지적하고 있는 연구자들은 영유아들의 지각적 사고, 단순한 인과적 사고, 미분화된 사고, 상황 의존적 사고의 특징으로 인하여, 특정한 문제 상황에서 자신이 가지고 있는 개념과 일치하는 방식으로만 관찰하려는 경향을 보이기 때문에, 개념 변화 과정에서 어려움을 가질 수밖에 없다고 봅니다.
그러나 영유아의 개념 형성에 관해 연구자들은 영유아의 개념은 오개념일 수도 있지만, 동시에 학습으로 이어질 수 있는 실수 있을 수 있음을 인식해야 한다고 봅니다. 즉, 학습으로 이어질 가능성을 가진 실수는 과학적 사고로의 발달을 방해하거나 잘못된 방향으로 이끄는 오개념과는 다르다는 것입니다.

 

 

또한 어린 영유아에게 나타나는 오개념은 영유아들이 주변 세계를 인식하는 사고의 틀이며, 이러한 오개념은 영유아의 주변 환경과 관련하여 형성되기 때문에, 영유아의 개념 생태의 특성을 파악하고 이해하는 것에 관심을 가져야 한다고 합니다.
영유아의 개념 형성 과정에서 이러한 실수는 영유아의 발달 특성상 미성숙한 이해에서 비롯된 것이기 때문에, 과학적 개념 형성을 위한 교수 학습을 제공한다면 보다 성숙한 이해로 발전할 수 있을 것입니다.
이러한 구성주의 관점의 견해로 볼 때 영유아의 사전 개념은 영유아의 유의미한 개념 형성의 출발점이고 과학 교수 학습의 방향을 결정하는 청사진의 역할을 하고 있다고 볼 수 있습니다.