Composition of Curriculums and Textbooks for Speed-Related Units in Elementary School

The unique teaching and learning difficulties of speed-related units in elementary school science are mainly due to the student's lack of mathematical thinking ability and procedural knowledge on speed measurement, and curriculums and textbooks must be constructed with these in mind. To identify the implications of composing a new science curriculum and relevant textbooks, this study reviewed the structure and contents of the speed-related units of three curriculums from the 2007 revised curriculum to the 2015 revised curriculum and the resulting textbooks and examined their relevance in light of the literature. Results showed that the current content carries the risk of making students calculate only the speed of an object through a mechanical algorithm by memorization rather than grasp the multifaceted relation between traveled distance, duration time, and speed. Findings also highlighted the need to reorganize the curriculum and textbooks to offer students the opportunity to learn the meaning of speed step-by-step by visualizing materials such as double number lines and dealing with simple numbers that are easy to calculate and understand intuitively. In addition, this paper discussed the urgency of improving inquiry performance such as process skills by observing and measuring an actual object's movement, displaying it as a graph, and interpreting it rather than conducting data interpretation through investigation. Lastly, although the current curriculum and textbooks emphasize the connection with daily life in their application aspects, they also deal with dynamics-related content somewhat differently from kinematics, which is the main learning content of the unit. Hence, it is necessary to reorganize the contents focusing on cases related to speed so that students can grasp the concept of speed and use it in their everyday lives. With regard to the new curriculum and textbooks, this study proposes that students be provided the opportunity to systematically and deeply study core topics rather than exclude content that is difficult to learn and challenging to teach so that students realize the value of science and enjoy learning it.

초등학교에서 속력 관련 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성에 관한 논의

초등학교 과학에서 속력 관련 단원의 독특한 교수·학습 곤란은 주로 학생의 수학적 사고력 및 속력의 측정과 관련된 절차적 지식의 부족에 기인한 것으로, 교육과정 및 교과서는 이점을 고려하여 구성할 필요가 있다. 속력 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성과 관련된 시사점을 얻기 위하여 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 3개 교육과정 및 이에 따른 교과서의 속력 관련 단원의 구성 체계와 내용을 살펴보고, 선행 연구에 비추어 적절성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 현재의 내용 구성은 이동 거리와 시간 및 속력 사이의 입체적인 관계를 파악하기 보다는 암기에 의한 기계적 알고리즘을 통해 물체의 속력만을 계산할 위험이 있어 이중 수직선과 같은 시각화 모형 및 간단한 수를 활용하여 속력의 의미를 단계적으로 학습할 수 있도록 재구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 또한 조사를 통해 얻은 자료를 이용하여 물체의 운동을 해석하는 활동보다는 실제 운동하는 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 직접 측정하여 그래프로 나타내고 분석하도록 함으로써 과정 기능 등 탐구 수행 능력을 향상시키는 것의 필요성에 대해 논의하였다. 마지막으로 적용 차시에서 현재의 교육과정과 교과서에서는 일상생활과의 연계를 강조하고 있지만 단원의 주된 학습 내용인 운동학과는 다소 다르게 동역학과 관련된 내용을 다루고 있어 학습한 내용을 익히고 활용할 수 있도록 속력과 관련된 사례를 중심으로 내용을 새롭게 구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 새 교육과정 및 교과서에서는 학습하기 어렵고 지도하기 까다로운 내용을 제외하기 보다는 과학의 가치를 깨닫고 과학 학습을 향유할 수 있도록 핵심 주제를 체계적으로 깊이 학습할 기회를 제공할 것을 제안한다.