영유아의 과학적 지식 형성과 경험

 

 

1. 지식 형성과 지각적 감각 경험과의 관계

 

 

구성주의 관점의 과학적 지식 형성에 관한 연구자들은 학습자에게 동일한 상황이 제시되어도 학습자마다 각각 다른 방법으로 학습하고, 학습의 결과가 다르게 나타나는 경향에 관심을 갖고, 이러한 경향을 학습자가 주변 현상에 대한 관찰에 의존하여 이루어진 지각적 개념으로 보고 있습니다.
영유아의 개념 형성은 일상생활 속에서 주변 세계와의 현상학적 경험을 통하여 일어나는 경험 의존적인 것으로, 결코 주변 세계와 분리되어 일어나지 않습니다.
영유아가 경험하는 주변 세계 및 자연현상에 대한 대부분의 사전 개념은 자기 감각과 지각에 기초하여 형성된 것으로, 이러한 지각적 경험에 기초하여 더 많은 개념을 형성하게 됩니다.

 

영유아의 과학적 지식이나 개념 형성에 미치는 지각적 감각 경험의 역할을 강조하는 연구를 보면, 영유아의 과학적 개념은 열, 빛, 운동, 소리와 같은 자연 현상의 직관적 혹은 감각적 경험이나 자연 현상의 이해를 돕는 일상 언어, 대중매체, 성인과의 대화 등의 일상적 개념으로 형성하게 됩니다.
특히 직관적 감각 경험에 기초한 영유아의 개념은 과학적 개념 형성의 과정에 매우 커다란 영향을 미치고 있음을 지적하고 있습니다.

 

 

과학 분야에서 학습자 개념에 대해 진행된 연구 중 70퍼센트 정도 이상은 물리 분야 개념이며 20퍼센트 정도는 생물 분야, 나머지 10퍼센트 정도는 화학 분야입니다.
그중 물리 분야 개념은 주로 직관적 감각 경험에 기초하고 있는 것이 많습니다.
이러한 점에서 물리 분야의 사전 개념을 직관적 개념으로 부르기도 합니다.
자연 현상에 대한 영유아의 직관적 개념에 관심을 둔 연구자들은 영유아의 직관적 개념의 공통적 특성들을 밝히기 위하여 비교문화적 관점의 연구를 수행하고 있습니다.

 

 

이러한 과정에서 영유아들의 자연적 현상에 대한 직관적 개념은 문화권에 상관없이 공통적인 특성이 있음을 발견하였습니다. 연구자들은 영유아의 공통된 직관적 개념은 영유아의 직관적 개념이 단순히 영유아가 가진 개념 혹은 정보를 의미하는 것만이 아닌 자연현상의 지각 과정에 대한 영유아의 공통된 사고 및 개념 구조를 보여주는 것으로 해석하고 있습니다.
더군다나 인지과정에서 영유아가 이미 형성하고 있는 직관적 혹은 사전 개념은 영유아가 주변 현상을 지각하고 이해하는 사고의 도구적 기능을 하기 때문에 영유아는 자신이 형성하고 있는 개념 구조의 틀 내에서만 사고하게 됩니다.
영유아의 감각적 경험으로만 이루어지는 개념 형성은 과학적 개념과 상치되는 경우를 종종 발견하게 됩니다.

 

구성주의 관점의 과학 교육자들은 영유아가 가진 잘못된 직관적 개념이 영유아의 과학적 개념 형성으로 발달하는 과정에 부정적 영향을 미칠 수 있음을 지적하게 되면서 영유아가 자신의 제한된 직관적 개념에 지나치게 의존하거나 혹은 영유아의 사전 개념이 오류일 때, 이러한 잘못된 개념을 변화시킬 수 있는 교수 학습의 지원이 필요하다고 지적하고 있습니다.
이처럼 영유아의 과학적 지식 형성과 지각적 감각 경험과의 관계에 관한 연구를 볼 때, 영유아는 매일의 일상생활 속에서 주변 세계 및 자연 현상에 대한 다양한 직관적 개념을 구성하는 능동적인 이론 형성 가로의 모습을 하고 있습니다. 이러한 직관적 개념을 통하여 주변 세계 및 자연 현상에 대한 이해를 넓혀가고 있음을 알 수 있습니다. 그러나 영유아의 제한된 사고의 특징을 고려한다면 영유아의 과학적 지식 형성이 이루어지기 위해서는 영유아의 직접적, 감각적 경험 자체만으로는 충분하지 않기 때문에 영유아의 지각적 감각의 경험을 상위 인지할 수 있는 사회적 상호작용이 고려되어야 할 것입니다.

 

 

 

2. 영유아의 과학적 지식 형성과 사회적 상호 작용과의 관계

 

 

 

발달과 학습에서 사회문화적 맥락을 강조하게 된다면 비고 스키의 이론이 과학교육 현장에 수용된 이후 구성주의 관점의 과학교육에서는 사회적 맥락을 강조하는 연구가 활발히 진행되어 왔습니다.

특히 비고 스키 학파는 과학적 지식 형성 과정을 근접 발달 지대와 비계 설정의 최대화를 통한 연속적인 정신적 도구의 질적 변화로 설명할 수 있습니다.
즉 영유아의 과학적 지식 및 개념 형성은 사회적 맥락과 분리될 수 없고, 성인이나 또래 간 상호작용과 사회적 공유를 통해 보다 잘 이루어진다는 것입니다.
영유아의 개념은 사회적 진공 상태에서 형성되는 것이 아니라 사회적 상호작용을 통해 언어 및 문화를 이해하면서 형성되어 갑니다. 이러한 영유아 자신의 지식 체계와 사회문화적 체계 간의 역동적 관계는 많은 심리학자 및 인류학자, 과학교육자들에 의해 연구되어 왔습니다.

 

구성주의 관점의 교육자들은 지식 및 개념 형성에서 개인 간 상호작용을 강조하면서 또래 간 토의 및 협력 활동을 중시하고, 또한 성인과의 상호작용을 중시하였습니다. 구성주의 관점에서 또래 간 토의는 개념 형성을 위한 중요한 요소가 됩니다. 또래 간 토의는 인지적 갈등을 유발하게 되고, 이러한 인지적 갈등을 해결하기 위하여 자기 생각을 타인의 관점에서 상위 인지할 수 있는 기회를 제공하기 때문에, 불명확했던 개념을 명료화하거나, 반성 및 검토하는 기회의 장을 제공할 수 있고, 또래의 생각에 기초하여 자신의 문제를 해결할 기회를 받을 수도 있습니다.
또한 영유아는 성인의 지시가 없는 상황에서 집단 내의 다른 영유아와의 협력적 상호작용으로 지식을 보다 잘 형성할 수 있습니다.

 

또래 집단은 혼자의 능력만으로 목표로 하는 지식을 획득하기에는 인지적 능력이 부족할 수 있지만, 공동으로 노력하거나 주제에 대하여 의사소통하고, 가설을 확인하기 위해 실험하는 과정을 통해 집단에 도움을 줄 수 있기 때문에, 또래 간 협동적 상호작용으로 지식 및 개념을 형성할 수 있습니다.
영유아의 과학적 개념 형성에는 또래 간 협력적 활동뿐만 아니라 교사와의 사회적 상호작용이 중요한 역할을 합니다.
몇몇 과학교육자들은 영유아 과학교육에서 많이 강조하는 과정 및 발견 중심의 교수법만으로는 영유아의 직관적 개념이 체계적인 과학적 개념으로 발달하는 데 한계가 있고 또한 오류를 범하기 쉽기 때문에, 영유아의 발달 수준을 고려한 적절한 과학적 개념의 제공이 필요하다고 지적하고 있습니다.

 

 

특히 Vosniadou와 Brewer는 6살에서 8살 유아를 대상으로 우주에 대한 지식을 연구하였습니다.
이들 연구에서 조사된 지구의 모양에 대한 영유아들의 잘못된 개념을 보면 수업 혹은 정보를 통해 획득한 지구는 둥글다는 개념과 영유아들이 일상적 경험에서 얻은 땅은 평평하고, 그 평평한 땅 위에 사람들이 산다는 믿음이 통합되어 나타난 여러 가지 잘못된 개념을 확인할 수 있습니다.
이러한 영유아의 과학적 지식 형성과 사회적 상호작용과의 관계에 대한 연구자들의 견해를 종합해 본다면 영유아의 사전 개념 혹은 직관적 개념이 감각적 전 개념 혹은 직관적 개념이 감각적 경험의 한계에서 벗어나 과학적 개념으로 발달해 가는 과정에서 제 생각을 상위 인지하도록 유도하는 인지적 갈등의 문제 해결 상황, 또래 및 성인과의 사회적 상호작용 그리고 과학적 개념 형성을 위한 적절한 교수 학습의 맥락 제공은 매우 중요한 역할을 한다고 할 수 있습니다.