아시아 물리교육 연합 (Asia Physics Education Network; ASPEN)의 부회장과 한국 대표를 맡고 있던 장회익 교수와 함께 ASPEN 심포지움 "21세기를 향한 대학물리학 교육"에 참석한 뒤, 필자는 관심이 고조되어 물리학과 첨단기술 1월호에 "대학물리학 교육의 개선"을 기고하였고 한국 대표도 맡게 되었다. 또한, 올해 6월19일∼7월3일 Oregon대에서 열린 "Teaching Introductory Physics Using Interactive Teaching Methods and Computers"라는 세미나에 참가하였다. NSF 지원으로 이루어진 이번 세미나에는 30명의 교수와 30명의 교사들이 경쟁적으로 선발되었고, 미국인에게 무료이나 외국인은 체재비를 내게 했다.
강사들은 각 주제 분야에서의 선두 주자들로서, Workshop Physics 개발자인 P. Laws, Tools for Scientific Thinking의 개발팀인 D. Sokoloff와 R. Thornton, Spreadsheet Physics의 저자인 P. Cooney를 포함한 7명으로 이루어졌다. 각자의 전공 분야 및 공동 개발한 Real Time Physics와 Laboratory Tools for Lecture Demonstration을 강의와 실습을 통하여 가르쳤다. 참가자들은 기숙사에서 같이 생활하며, 8:30에 강의에 참여하여 22:00까지 실습을 하는 강행군을 하였다. 첫 주 후반부에는 L. McDermott, D. Hestenes 등의 물리교육 분야의 권위자들을 초청한 Mini-Conference Workshop과 교육 개선에 관한 공개 토론이 있었다. 이번 세미나를 통하여, 나는 미국이 탈냉전 후의 세계 경제 질서에 대응하여 근년에 NSF를 통한 기초과학교육 예산을 대폭 증가하고 있다는 사실을 알게 되었다.
참석자는 주제와 관련된 내용에 대하여 공개 발표를 한 후, camera-ready 논문을 마지막날 정오까지 제출해야 했다. 세계적인 선두 주자들로 구성된 강사로부터 물리교육 개선의 실증적 방안을 직접 배운 필자는 참석하지 못한 물리 교육자들과 이런 좋은 정보를 나누고 싶어, Duke대학의 일반물리 담당총책인 M. Johnson 및 Douglas고의 물리교사인 D. Johnson과 함께 "A Pedestrian Guide For Reforming The Introductory Physics Course"라는 web-site를 만들어 internet에 띄웠다. 대학-고교, 한국-미국의 벽과 세미나에서 중점적으로 다룬 내용들도 뛰어 넘어, 폭 넓게 범용(generic)될 수 있는 site가 되도록 노력하였다. 우리 셋은 역할을 분담하고 한 주일 동안 매일 맞나 협의하였으며, 가장 수고한 Mark를 첫 저자로 하였다. 아래에 그 첫 쪽의 핵심 내용을 발췌하여 번역·소개하고자 한다.
본문은 hypertext로 편집되었으며, 밑줄 친 부분을 click하면 다음 단계로 넘어가게 되어 미국 내의 중요한 web-site와 연결되므로 엄청난 양의 정보를 얻을 수 있을 것이다.
물리학은 모든 과학의 기초이며, 따라서 물리교육자는 학생들에게 현대 과학의 기초 개념을 소개하는 중요한 역할을 맡고 있다. 그러나 우리가 이 막중한 임무를 제대로 수행하고 있는가? 축적된 증거는 종래의 판서강의 방식에 개혁이 필요함을 여실히 보여준다. 효율적인 교육 방식이 시사되었으나, 아직 널리 보급되지 않은 것이 현실이다. 능률적으로 가르치려면 그 방법을 배워야 한다.
물리교육 연구자들은 종래의 공급자 중심의 교육 방식과 수요자가 적극적인 행위로 참여하는 교육 방식을 포함하여, 여러 교육 방법에 관하여 연구해 왔다. 비교 연구, 새 교과과정 개발, 개발된 내용의 현장 검증, 평가 분석의 반복을 통하여 다음의 결론을 내릴 수 있었다:
- 전통적인 판서방식은 비효율적이다.
- 피교육자가 능동적 행동으로 참여하 는 방식이 월등히 좋다.
이것을 뒷받침하는 엄청난 통계자료가 있으나 변화는 느리게 일어나고 있다. 문제는 이런 정보가 현장의 교육자가 쉽게 이해할 수 없는 형태인 경우도 있고 또 교육에 관한 연구논문을 읽을 시간을 내는 것이 어려울 수도 있다. 필요한 것은 문제와 해결 방안의 농축된 핵심을 직설적으로 기술하는 것이다. 우리는 이러한 관점에서 이 web-site를 만들었다.
문제점과 그 해결 방안 및 평가 분석에 도움이 되는 새로운 결과가 더 알려지게 되면, 그 정보를 포함하도록 이 web-site도 개정될 것이다. 그 때까지 아래의 web-site에서 최신정보를 찾으면 많은 도움이 될 것이다.
- AAPT Physical Sciences Resource Center
- American Physical Society,
Education & Outreach Division
- Dickinson College
- TIPTOP: The Internet Pilot To Physics
- PhysicsEd: Physics Education Resources
- University of Maryland
- University of Minnesota
- North Carolina State University
- Physics 2000 Project