과학 수업에서 발생하는 교사와 학생의 의사소통 방식은 다음과 같이 네 가지 유형으로 구분할 수 있다. 이 유형들은 각각 수업 시간에 교사와 학생이 상호 작용하는지, 학생의 생각을 교사가 어떻게 여기는지에 따라 다음과 같이 나뉜다. 여기서 비상호 작용은 사람의 참여를 배제하는 것을, 타인 고려는 다양한 관점과 목소리에 주의를 기울이는 것을 말한다.
상호 작용/타인 고려는 학생의 생각이 과학적으로 적절하지 않더라도 교사가 이를 경청하고, 학생들과 상호작용하며 수업 내용을 함께 탐색한다. 서로 질문하고, 답하며, 다른 관점을 가진 경우에는 함께 이야기하고 고민한다. 이러한 의사소통 유형은 교사가 학생의 생각을 이끌어 내려고 할 때에 발생한다.
비상호 작용/타인 고려의 유형이 나타나는 숭버에서 교사는 다양한 관점을 고려하여 수업 내용을 탐색하고 설명하지만, 학생에게 질문하지 않는다. 교사는 보통 학생들이 가질 수 있는 선개념을 먼저 고려하고, 이를 바탕으로 교사가 전달하고자하는 개념을 제시하였다. 교사가 학생과 상호작용하지 않고 단지 다른 관점을 고려하여 수업 내용을 구성하고 이를 전달하였기 때문에 이 의사소통 방식은 비상호 작용/타인 고려 유형에 속한다.
상호 작용/타인 비고려 유형이 나타나는 수업에서 교사는 특정 과학 교육 목표에 도달하고자 학생에게 질문을 한다. 이때 교사가 원하는 답은 정해져 있기 떄문에 학생이 다른 생각이나 의견을 제시했을 경우, 교사는 학생의 의견이 자신이 원한 답이 아님을 표현하고 다시 생각해 보게 한다. 이런 수업에서 교사는 권위적인 태도를 취하게 된다. 학생은 교사의 질문에 답을 하는 과정에서 교육 목표에 도달할 수 있지만, 학생의 답은 상당히 제한적이다.
비상호 작용/타인 비고려 유형을 가장 잘 보여주는 예시는 전형적인 강의식 수업이다. 이 유형의 수업은 교사가 특정 관점이나 교육 내용을 학생에게 전달하려는 목적으로 이루어진다. 특히 교사나 학생의 질문 없이 교사가 줄곧 강의하는 경우가 이에 해당한다. 비상호 작용/타인 고려 유형과 달리 이 유형에서 교사는 강의를 할 때 학생의 개념이나 관점을 고려하지 않고 교사가 가르치려는 교육 내용을 일방적으로 전달한다.
위에서 제시한 유형들은 과학 수업에서 교사가 학생과 어떻게 의사소통하는지 보여주지만, 특정 유형이 더 바람직하다고 말할 수는 없다. 수업 목표에 따라교사와 학생의 의사소통 방식은 달라져야 하며, 교실의 문화, 교사와 학생의 관계와 같은 요인에 따라 의사소통 방식의 효과도 달라지기 때문이다. 따라서 수업마다 수업 목표와 교실 내적, 외적 환경을 고려하여 여러 유형의 의사소통 중에서 어떤 방법이 가장 효과적인지 고민해야 한다. 예를 들어, 교사가 직접적으로 과학 개념을 학생들에게 전달하고자 한다면 상호 작용/타인 비고려 방식이나 비상호 작용/타인 고려 방식을, 과학사를 설명하고 싶다면 비상호 작용/타인 비고려 방식을 사용할 수도 있을 것이다. 과학적 사고력을 길러 주는 탐구 수업을 실시할 때에는 교사와 학생, 학생과 학생이 서로 상호 작용하며 창의적이고 비판적인 의견을 공유할 필요가 있다. 이런 경우에는 상호 작용/타인 고려 방식을 사용해야 할 것이다. 그러나 학급 구성원들이 발표를 꺼리고, 내성적인 학생들이 많거나 교사의 평소 학급 운영 방식이 권위적일 경우에는 이런 유형의 의사소통이 교사의 의도만큼 이루어지지 않을 수도 있다.
시작-응답-평가 형태는 과학 수업에서 일어나는 교사와 학생 간의 상호 작용이 교사의 질문으로 시작하여, 학생이 교사의 질문에 응답하고, 그 응답을 교사가 평가하는 형태로 나타나는 것을 말한다. 위에서 제시한 상호 작용/타인 비고려 유형의 예시가 이러한 시작-응답-평가의 형태를 나타내며, 이런 권위적 상호작용이 시작-응답-평가 형태의 담화를 유발한다. 이러한 형태의 수업에서는 학생의 활동적 참여가 부족하다.
시작-응답-피드백 형태는 교사의 질문으로 시작하여 이에 대한 학생의 응답과 교사의 피드백 순으로 나타나는 상호 작용을 시작-응답-피드백 형태라고 한다. 위에서 제시한 상호 작용/타인 고려 유형의 예시가 여기에 속한다. 전통적 수업에서 교사의 질문은 학생이 무엇을 아는지를 평가하는 데 그 목적이 있었기 때문에 시작-응답-평가 형태의 상호 작용이 많았다. 하지만 탐구 수업이나 구성주의에 기반을 둔 수업에서 교사는 학생의 응답을 평가하는 대신에 학생에게 피드백을 제공하거나 학생이 자신의 답을 정교화하는 것을 돕는다. 따라서 시작-응답-피드백 형태의 상호 작용이 많이 일어난다. 이런 수업에서 교사의 질문은 학생의 생각을 끌어내고, 학생이 자기 생각을 확장하고 정교화하도록 격려하는 데 목적이 있다. 따라서 이런 질문은 개방적이고, 고차원적 사고를 요구한다.
수준 높은 상호 작용은 이러한 시작-응답-피드백 형태가 지속적으로 일어날 수 있도록 교사가 학생의 응답에 피드백을 지연해 학습자 스스로 자신의 생각을 진전시키고 심화하여 원리나 현상을 탐구하도록 유도하는 것이라 할 수 있다. 따라서 시작-응답-피드백-응답-피드백의 형태를 띤다. 이 외에도 학생이 교사의 질문에 답하기 전에 짝끼리 혹은 모둠끼리 토론하는 시작-토론-응답-피드백 형태의 수업을 진행할 수도 있다.
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