목 표 및 배 경

- 과학사와 파이썬을 활용한 허블-르메트르 법칙의 교사 교육프로그램 개발 및 교수 내용 지식과 방법 제공

- 교육부의 미래형 교육과정 추진 계획(교육부, 2021)에서 강조하는 데이터 소양 역량과 관련하여, Python을 활용한 교육경험 제공을 통해 교사의 테크놀로지 교수·내용 지식(TPACK) 신장

- 과학사를 통한 허블-르메트르 법칙 교육과 실제 과학자들의 논문 속 데이터 표현 등을 통해 실제적 연구의 간접적 경험 제공하고 논리적 사고력 신장

- 허블-르메트르 법칙의 역사적 변화를 통해 지식의 지속적인 탐구 태도(평생학습태도) 신장

현행 교육과정인 2015개정 교육과정에서는 허블의 법칙의 이러한 변화가 교육과정에 바로 반영되지 못합니다.

본 프로그램은 예비교사들에게 허블-르메트르 법칙에 대한 과학사적 이야기와 허블 상수의 역사적인 변화를 나타내는 데이터를 수집하고 Python으로 표현해보는 활동을 통해, 교육부에서 최근 강조하는 미래세대를 위한 과학교육에 맞추어 데이터 과학교육을 활용할 수 있는 한 예를 제공하고, 허블-르메트르 법칙에서 허블 상수가 정교화해 가는 과정을 통해 드러나는 과학 지식에 대한 가변성과 끊임없는 탐구를 강조하고자 제작하게 되었습니다.

2020년 5월 교육부는 미래를 위한 과학교육 종합계획안을 발표하며 교육 패러다임의 변화에 따른 교수•학습 방법, 탐구실험 지도, 평가 방안 등의 변화에 대응할 수 있는 교원 역량 강화가 필요함을 기술하였습니다. 또한 같은 해 11월 인공지능 시대 교육정책 방향과 핵심과제에서는 데이터를 기반으로 한 정책의 다변화를 말하였으며, 21년 4월 국민과 함께하는 미래형 교육과정 개정 추진 계획(안)에서는 데이터 소양(의미 있는 정보 도출, 데이터 읽기, 작업, 분석, 이해)을 강조하는 등 지속해서 4차 산업혁명에 맞춘 교육의 변화를 강조하고 있습니다. 이러한 교육을 현장에 적용하기 위해선 예비교사나 현직교사에 대한 교육이 선행되어야 한다고 할 수 있습니다.

본 프로그램은 예비교사를 대상으로 한 ‘허블-르메트르 법칙’을 주제로 한 탐구활동을 제작하였습니다. 예비교사들에게 과학사적 배경을 통해 허블-르메트르 법칙을 이해하고, 과학자들의 논문 속 데이터를 표현해봄으로써 논리적 사고 능력을 키우고자 합니다. 또한 인공지능이 강조되는 미래 교육에 맞추어 지구과학 분야와 프로그래밍 언어를 접목한 탐구활동을 제공하여 데이터 소양을 키우고, 역사적 변화 과정을 통해 과학지식에 관한 지속적인 탐구를 강조하는 방향으로 구성되었습니다. 본 프로그램은 2015개정 교육과정이 요구하는 과학과 역량을 충족시키면서 미래 교육에서 강조하는 역량 중 하나인 데이터 소양을 기를 수 있는 탐구활동의 예를 제시하고자 합니다.