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본 연구는 광역시 소재 교육대학교에서 3학년 교과인 초등과학교육론을 수강하는 137명 중에서 검사지를 완전하게 작성하지 않은 11명을 제외한 126명을 대상으로 하였고, 이들은 해양교육과 관련된 강의를 수강한 경험이 없었다. 교육대학교 예비교사들은 비록 특정 전공학과에 소속은 되어 있으나 전공과 관계없이 초등 교육과정의 전 교과를 지도하기 위한 강의를 수강하고 있으며, 초등교육학 학사와 초등 교사자격증을 취득한다.

본 연구의 과정은 검사도구 선정, 초등 과학 교육과정 분석, 연구대상 선정, 검사 실시, 결과분석 총 5단계로 진행이 되었다. 우선, 초등 예비교사들의 해양학적 소양과 초등 과학교과서에 등장하는 해양 관련 주제의 교수전략에 대한 생각을 분석하기 위해 검사 도구를 선정하였다. 검사 도구는 선행연구를 분석하여 54문항의 폐쇄형 선다형으로 구성되어 있는 해양학적 소양 검사도구와 해양 환경 문제에 대한 이해도를 알아보기 위한 개방형 설문 2문항, 그리고 교수전략에 대한 의견을 묻는 개방형 설문 1문항으로 구성하였다. 이어서 교수전략에 대한 의견을 묻기 위하여 초등 과학교과서에 등장한 해양 관련 주제를 ‘지구와 달’, ‘동물의 생활’, ‘지표의 변화’ 단원에서 추출하였다. 다음으로, 교육대학교에서 과학교과에 대한 본격적인 교수학습이론과 교재연구 강의를 수강하는 3학년 학생들을 선정하였고, 초등과학교육론 강의 시간을 할애하여 연구 목적을 5분 정도 설명한 후 40분 동안 검사를 진행하였다. 검사 동안에 생소한 용어들에 대한 질문에 대해서는 연구자의 주장을 배제한 기본적인 정의 정도로 설명하였다. 해양 환경 문제에 대한 이해도와 해양 관련 주제의 교수 전략에 대한 의견 검사 결과에 대한 분석은 연구자와 과학 및 환경 교사 자격증을 소지하고 있는 교사 1인이 공동으로 진행하였다. 분석 과정은 검사 결과에 대해 각자 1차적으로 분석을 진행한 후 각자의 분석 결과를 서로 비교하여 차이가 나는 부분에 대해서 2차의 협의 과정을 거쳐 의견이 일치하는 결과만을 분석 결과로 제시하였다.

해양학적 소양 검사 결과, ‘미개척된 해양’ 기본 원칙의 평균이 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 ‘인간과의 관계’, ‘해양 및 해양 생물과 지구의 특징’, ‘주거가능성(주거성)’, ‘생물다양성’, ‘기후 및 날씨’, ‘해양의 규모’ 기본 원칙 순으로 나타났다. ‘미개척된 해양’과 ‘인간과의 관계’ 기본 원칙은 해양환경과 관련된 해양학적 지식을 묻는 것이 아니라 해양 환경에 관한 기본적인 해석을 묻거나 정의적인 측면의 문항으로 구성되어 있으므로 예비교사들이 쉽게 접근한 것으로 나타났다(Table 2). 즉, 예비교사들은 자신의 해양과의 연계성을 설명하고 해양이 자신의 삶에 끼치는 영향을 어렵지 않게 이해한 것으로 나타났다. 그러나 ‘기후와 날씨’, ‘해양의 규모’ 기본 원칙에 대해서는 이해 수준이 낮은 것으로 나타났다. 이는 Plankis and Marrero(2010)은 EP 1, 3은 짧은 교육기간을 통해 지식을 습득하기 어려운 부분으로 평가한 것과 일치하는 결과였다. 기본 원칙 1, 3의 향상을 위해서는 초등 예비교사들을 대상으로 한 해양학적 소양 프로그램을 개발하여 해양학에 대한 경험적 접근을 통해 소양을 기르도록 할 필요가 있다.

총 54문항의 해양학적 소양 검사 내용 중에서 가장 평균이 높은 5문항과 가장 평균이 낮은 5문항은 <Table 3>과 같다. 평균점수가 상위를 보인 것은 ‘인간과의 관계’ 기본 원칙의 2문항, ‘미개척된 해양’ 기본 원칙의 2문항, ‘생물 다양성’ 기본 원칙의 1문항이었다. 구체적으로, ‘ EP. 6. 47. 다음 진술 가운데 해양에 대해서 맞는 것은?’, ‘EP. 7. 54. 해양 과학자들은 해양을 탐구하기 위해서 다음 중 어떤 기술 도구에 점점 더 의존하는가?’ 문항에 대해서 초등 예비교사들이 이해 수준이 높은 것으로 나타났다.

Ranking	Question	Average/Full scale	SD
Top Rank
	[EP. 6] 47. Which of the following statements are true about the ocean?	.88/1	.32
	[EP. 7] 54. Ocean scientists are relying more and more on which of the following technology tools to explore the ocean?	.83/1	.37
	[EP. 5] 34. What happens to sunlight in the ocean as depth increases?	.80/1	.40
	[EP. 7] 53. Over the last 40 years, use of ocean resources has significantly increased. Why is it important to know this? So that we	.78/1	.41
	[EP. 6] 49. Humans affect the ocean in a variety of ways. Human development and activity often leads to	.76/1	.42
	[EP. 1] 9. What approximately is the maximum depth of the ocean?	.19/1	.39
	[EP. 1] 7. Approximately how much of the earth’s water is fresh and unfrozen (neither ice nor ocean)?	.17/1	.38
	[EP. 3] 27. Global weather is changed by the El Nino Southern oscillation by changing the way heat is released in the atmosphere over which ocean basin?	.15/1	.36
	[EP. 3] 28. The ocean dominates the earth’s carbon cycle. Approximately how much primary production on earth takes place in the sunlit areas of the ocean?	.14/1	.35
	[EP. 3] 23. The ocean dominates the earth’s carbon cycle. Approximately how much of all the carbon dioxide in the atmosphere is absorbed by the ocean?	.12/1	.33
Lowest Rank

초등 예비교사들의 해양학적 이해 수준의 낮은 문항은 ‘EP. 3. 23. 해양은 지구의 탄소 순환을 지배한다. 대기에 있는 모든 이산화탄소의 약 얼마가 해양에 의해 흡수되는가?’, ‘EP. 3. 28. 해양은 지구의 탄소순환을 지배한다. 지구에서 1차 생산의 약 어느 정도가 해양의 일조(sunlit) 지역에서 일어나는가?’ 이었으며 최하위 평균을 보인 문항 모두 ‘기후와 날씨’ 기본 원칙에 해당되는 문항으로서 해양학적 전문적 지식에 해당되는 부분에 대해서는 예비교사들이 어려워하는 것으로 나타났다.

예비교사들은 자주 언급되고 널리 논의되는 개념인 해양의 일부 특성에 대해서는 잘 이해하고 있는 반면에 대체로 비생물적인 것과 관련이 있는 질문인 해양의 특성(지구의 담수와 부동수분(unfrozen water)의 비율, 해양의 최대 깊이)에 대해서는 이해도가 낮았다. 또한, 본 연구에서 가장 어려운 탄소 순환(carbon cycle)에 대한 문항들은 초등 예비교사들이 자주 접해 보지 못하는 복잡한 생물지구화학(biogeochemical) 개념에 대한 것으로, 선행연구들에서도 해양의 물리적 개념과 화학적 개념들은 기술하거나 구별하기가 어렵다고 주장되어 왔다(Brody, 1996).

자구의 물 보유량(water reserves)과 해양의 관계 그리고 해양이 태양 복사열(solar radiation)로 흡수하는 열을 손실하는 과정과 관련 있는 문항에 대한 이해도는 증발, 응결 및 강수의 개념에 대한 지식에 따라 결정된다고 볼 수 있다(Chang 1999; Gopal et al., 2004). 또한 해수 수축과 팽창이 해수면 변동에 미치는 영향 및 파고(waves)가 수직대상분포(vertical zonation) 패턴에 미치는 영향에 대한 지식의 부족과 더불어, 초등 예비교사들이 ‘판구조론(plate tectonics)’을 해수면 변동에 추가적으로 기여한 요인으로 인식하지 못한 사실은 판(plates)과 판의 움직임에 대한 불충분한 지식을 나타내는 것으로 판단할 수 있다(Libarkin et al. 2005; Markos et al., 2015).

초등 예비교사들의 해양 환경 문제에 대한 이해도를 알아보기 위하여 자신이 잘 알고 있는 환경 문제의 원인과 결과에 대해 서술할 것을 요청하였다.

우선, 해양의 모든 부분에 영향을 주는 환경 문제들읠 발생 원인에 대해 서술한 내용을 분석한 결과는 <Table 4>와 같다. 응답의 유형은 ‘유류오염’, ‘생활하수 오염’, ‘산업 폐수’, ‘시설물 및 개발’, ‘해양 자원 고갈’, ‘지구 기후 변화’로 크게 분류할 수 있었으며, 그 중에서 ‘유류오염’에 해당되는 선박사고로 인한 유류 유출을 58명 예비교사들이 중요한 해양 환경 문제로 언급하였다.

이는 최근 국내에서 발생한 각종 해양 선박사고로 인한 해양 오염의 원인과 결과를 각종 매스컴을 통해 인지한 결과로 볼 수 있다. 그 다음 순으로는 ‘해양 자원 고갈’ 측면인 무분별한 어획을 45명 학생들이 해양 환경문제를 지적하였다. 특히, ‘시설물 및 개발’과 관련하여 방사선 폐기물과 원자력 발전소에 관해 각각 41명, 29명 예비교사들이 언급하여 원자력 발전소의 설립에 관한 사회적 문제와 일본 후쿠시마 원전사고의 영향을 받은 것으로 볼 수 있었다. ‘생활하수 오염’ 또한 해양 오염의 원인으로 이해하는 예비교사들은 24명이 있었다. 모든 예비교사들이 최소 1가지 이상의 해양 환경오염의 문제들에 언급하였으며 해양 문제의 시급성이나 해양의 중요성에 대해서는 인지하고 있는 것으로 판단되었다. 그러나 중복되는 응답이 많고 특정 원인으로 치중 되는 경향이 있었다.

초등 예비교사들은 해양 환경오염의 원인의 심층적인 이해를 통해 지구 생태계의 중요한 역할을 하는 해양의 중요성을 이해할 필요가 있다. 즉, 지구의 온도를 조절하여 지구 생물들이 적응하고 살아가는데 도움을 주며, 육지의 하수 강을 통해 흘러들어온 물질들은 자정작용 통해 다시 지구 생태계에 되돌려 보내어 재순환 시키는 역할을 수행한다는 것을 이해한다면 표면적으로 드러나는 환경 요소뿐만 아니라 내재되어 있는 환경 문제들에 관해서도 심층적으로 접근하고 원인에 이어 결과에 대해서도 논의를 이어갈 수 있을 것으로 기대된다. 이를 위해서는 다양한 해양 환경 문제를 다루는 교사교육프로그램 개발이 필요하다.

산호초에 영향을 주는 환경 문제들에 대해 서술한 내용을 분석한 결과는 <Table 5>와 같다.

초등 예비교사들의 응답 결과는 ‘해양 자원 고갈’, ‘생활하수 오염’, ‘지구 기후 변화’, ‘유류오염’, ‘생물 다양성 감소’, ‘시설물 및 개발’ 등으로 크게 분류할 수 있으며, ‘해양 자원 고갈’ 과 관련된 무분별한 남획을 61명 예비교사들이 언급하여 산호초에 영향을 주는 가장 중요한 환경 문제로 생각하고 있었다. 또한 ‘생활하수 오염’을 그 다음으로 많이 언급하였으며 이는 전체적인 해양 환경 오염원인과 같은 경향으로 볼 수 있으며 생활하수는 개울이나 강을 통해서 바다로 흘러갈 수 있다는 것을 이해하고 있다고 볼 수 있다. 일부 예비교사들 중에서는 과학적 개념과 관련된 부영양화 천적 공생에 관해 언급하여 산호초가 줄어드는 원인을 설명하였다. 그러나 구체적인 천적이나 공생생물을 언급하지 않았으므로 곰치 가시왕관불가사리와 해삼에 대한 정보 제공이 필요할 것으로 판단되었다. 또한 지구 온난화와 관련하여 이산화탄소 증가가 어떻게 해서 산호초의 감소에 영향을 미치는가에 대해서도 심층적인 이해가 필요해 보였다. 전체적으로 예비교사들은 일반적인 원인들 측면에서 언급을 하였으므로 산호초에 대한 지식이 부족한 것으로 판단된다. 따라서 해양환경에서 다양한 생물의 보금자리 역할과 함께 생물 다양성에서의 산호초의 중요성과 산호초에 대한 생태학적 학습이 선행되어야 할 것으로 사료되었다.

해양 환경오염 원인들에 관해 언급한 것을 볼 때 초등 예비교사들은 전체적으로 해양학적 소양의 기본 원칙 중에서 ‘EP6. 해양과 인간은 불가분하게 상호 연관되어 있다’와 관련된 예비교사들의 접근을 볼 수 있었다.

해양 환경 문제들과 사안들은 쉽게 사라지지는 않는다. 반대로, 인구가 계속 늘면서 이런 문제들도 심각해지고, 그 결과들도 지역적이 아닌 전 지구적인 함의를 가질 것이다. 해양과 해양의 생물다양성이 보호되어야 한다면, 그리고 전 지구적 환경 문제가 해결되어야 한다면, 교육자들은 지역적 연계성을 찾고, 문제들에 대한 학생의 이해도를 파악하며, 해양학적 소양과 전 지구적 환경 문제를 어떻게 연관시킬지 그 방법을 검토해야 한다. 이를 위해서는 해양학적 소양 프로그램의 참여 유부에 따라 해양학적 소양에 변화가 크므로(Plankis & Marrero, 2010), 짧은 기간동안이라도 해양학적 소양 프로그램이 예비교사들에게 적용되어야 한다.

초등 예비교사들이 생각하는 해양 관련 주제에 대한 효과적인 교수 전략에 대해 분석한 결과는 <Table 6>과 같다.

지구와 달 단원의 바닷속 지형 이해하기 관련 주제에 대해서 초등 예비교사들은 ‘모래를 이용한 바닷속 지형 모형 만들기’를 효과적인 교수전략으로 70명이 언급하였으며, 그 다음 순으로 ‘석고로 만든 지형 관찰하기’, ‘유튜브에서 바닷속 영상 보기’ 순으로 나타났다. 바닷속 지형 관찰하기 활동에서는 직접 제작활동으로 모래와 종이 모형을 통해 직접 제작활동을 103명이 언급하였는데 이는 82%에 해당되는 예비교사들로 대부분의 예비교사들이 hands-on 활동을 선호하는 것으로 나타났다. 이는 교육과정에서 권장하고 있는 학생의 구체적 조작 활동을 우선으로 하고, 컴퓨터를 활용한 실험과 인터넷과 멀티미디어 등을 적절히 활용한다는 측면을 잘 반영된 결과로 볼 수 있다(MOEST, 2011).

동물의 생활 단원의 효과적인 교수전략으로 ‘해양 동물 카드를 활용한 분류하기’를 59명의 예비교사들이 제안하였다. 이는 앞면에 해양 동물 이미지가 있고 뒷면에 그 동물에 대한 설명이 있는 카드를 직접 제작하여 특징에 따라 분류를 해보는 활동을 의미한다. 일부 예비교사는 학생들에게 디지털 카메라를 제공하여 학생들이 해양 동물을 직접 촬영할 수 있는 기회를 제공하여 이를 활용하면 효과가 클 것으로 보았다. 그 다음 순으로 해양 동물 모형을 활용한 분류하기를 54명 예비교사들이 제시하였는데 이는 최근에 아동들의 흥미를 유발하기 위해 다양한 해양 동물 작은 모형들이 관찰과 분류활동의 용도로 시중에서 저렴한 가격으로 쉽게 구입할 수 있기 때문으로 볼 수 있다. 22명의 예비교사들은 학교 밖 과학 활동으로 수족관이나 아쿠아리움의 관람을 제시하였다. 해양수족관의 전시물과 교육프로그램은 해양과 해양 생물들의 특징을 이해할 수 있도록 도와주고 해양학적 소양을 촉진 시키는 중요한 역할을 한다(Kim, 2012). 그러나 수족관이나 아쿠아리움의 관람은 직접 관찰의 활동에 해당되어 초등학생들의 동기유발을 유발할 수 있는 의미 있는 전략으로 볼 수 있으나 학교 밖 과학 활동을 위한 사전준비와 시간 편성 부분에서 문제점을 먼저 해결해야 한다.

지표의 변화 단원의 효과적인 교수 전략으로 예비교사들은 ‘모의 바닷가 주변 지형 모형 만들어 시뮬레이션 하기’를 가장 많이 제안하였다(77명). 특히 바닷가 주변 지형 관찰하기 활동은 직접적인 활동을 하기에는 많은 변수가 작용하고 그리고 직접 제작하는 것 또한 어려움이 있기 때문에 이미지와 동영상 그림 그리기를 언급한 예비교사들이 많은 것으로 판단된다. 또한 일부 예비교사들은 바닷가 주변의 직접 탐방도 좋은 교수 전략으로 제시하였다. 이는 Kim and Cha(2009)의 연구에서 해양탐사활동에 참여함으로써 해양에 대한 기본적적인 지식을 배양하고 해양의 기능을 터득할 수 있다는 주장과 동일한 의견으로 볼 수 있었다.

다음은 각 단원별 실제 초등 예비교사들이 효과적인 교수전략으로 진술한 내용이다.

초등교사 33번: [지구와 달] 모래를 이용하여 바닷속 지형을 만들이 보는 활동은 많이 알려진 활동이고 쉽게 할 수 있는 활동이다. 아이들은 모래놀이를 좋아하므로 학생들이 적극적으로 참여할 것이다.
초등교사 12번: [동물의 생활] 직접 볼 수 있는 것은 한계가 있으므로 해양 동물 카드를 활용하여 분류활동을 통해 특징을 이해하는 것이 좋겠다. 아이들에게 디지털 카메라를 제공하여 직접 해양 동물을 촬영하게 한 후 아이들이 찍은 동물 사진을 활용하여 카드를 만들면 더 좋겠다.
초등교사 56번: [지표의 변화] 바닷가 지형은 직접 활동으로 모형을 직접 만들어 봄으로써 파도나 비와 바람에 따른 지형이 어떻게 변화하는지 관찰하는 것이 좋은 방법이다. 모형을 만들기 위해서는 교사가 사전에 적절한 재료를 탐색하는 것이 중요하다.

초등 예비교사들이 언급한 교수 전략들은 ‘모형 만들기’, ‘현장학습’ ‘체험학습’ ‘hands-on’ 활동 등이었다. 그러나 아직까지는 구체적인 전략들이 아닌 일반적인 교수 전략들을 소개하였다. 이는 이 해양 단원과 관련하여 직접적으로 강의를 들었거나 직접 해보기 활동에 대한 경험이 부족한 것이 주요 원인으로 판단된다. 특히, 모형 활용 활동을 많이 제안하였는데 이는 실제 과학 주제들 중에는 실제 관찰하기 어려운 주제에 대해서는 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형을 활용할 것으로 권장하고 있는 전략이다(MOEST, 2011). 그러나 모형을 사용할 때에는 모형과 실제 자연 현상 사이에 차이가 있음을 이해시킬 필요가 있다.

해양 관련 주제에 대해 체계적으로 진행되기 위해서는 해양학적 소양의 기본 7원칙을 바탕으로 해양학적 프로그램을 개발해야 한다. 과학교과의 경우 해양 영역을 독립적으로 바라보기 보다는 지구계로서의 하나의 시스템으로 파악하고 접근하고 있는데 이는 해양에서 일어나는 현상들이 해양과 접해 있는 육지 및 대기 현상들의 이해와 관련되어 있다는 것을 이해해야 함을 뜻한다(Yoon, 2006). 그러나 해양교육 프로그램은 현 과학교과서에 분산되어 있는 해양 주제를 그때그때 학습이 이루어지도록 하는 것이 아니라 연계성을 고려하여 해양과 관련된 특별한 한 단원을 설정하여 초등교육 수준에서 단원을 편성하여 소주제별 연계성을 고려한 학습이 이루어져야 한다. 이를 통해 학생들의 해양학적 기본 지식을 향상시킬 수 있고 해양 환경 문제와 관련하여 실질적인 행동의 변화를 유도할 수 있을 것이다.