연구활동 혁신 앞장선 인천진산과학고
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연구활동 혁신 앞장선 인천진산과학고
온·오프라인 경계 허문 연구수업 미래 과학도 ‘성장판’ 활짝 열린다
  • 박승준 기자
  • 승인 2020.10.27
  • 14면
  • 댓글 0
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올해 전국의 교육현장은 코로나19로 학생들을 직접 만날 수 없는 환경에 놓였고, 수업은 기존에 경험하지 못한 비대면 온라인수업이라는 새로운 방식으로 채워졌다.

 모든 교육현장이 온라인 원격수업을 서둘러 도입하면서 뜻하지 않게 많은 시행착오를 겪었다. 그러나 인천진산과학고등학교는 시행착오를 대폭 줄였다. 한국과학창의재단에서 선정하는 ‘미래형 교육혁신 선도학교’에 뽑혀 온라인과 오프라인이 연동된 교과별 블렌디드 수업모델을 개발 중에 있었기 때문이다.

 코로나19 대혼란 속에서도 앞서 가는 교육으로 미래 과학인재를 양성하는 인천진산과학고를 알아본다.  <편집자 주>

연구 결과를 모니터로 확인하는 인천진산과학고 학생들.
연구 결과를 모니터로 확인하는 인천진산과학고 학생들.

# 미래교육을 선도하는 인천진산과학고

인천시 부평구에 위치한 진산과학고는 2013년 전국 최초로 일반고에서 과학고로 전환됐다. 1회 80명의 입학생을 시작으로 2020년 기준 2천548명의 졸업생을 배출한 인천지역 과학인재 양성 고교다. 현재 39명의 유능한 교사가 재직 중에 있으며, 과학고 특성상 수학과 과학 교원이 24명으로 전체 62%를 차지하고 있다. 학생은 1학년 83명, 2학년 77명, 3학년 47명으로 전교생은 207명이다.

특히 코로나19 사태가 벌어진 올해 진산과학고는 1학기 수업을 대부분 쌍방향으로 진행하는 등 원격수업의 질적인 문제와 교육격차 발생 최소화에 앞장섰다. 

진산과학고 전경.
진산과학고 전경.

지난 3월부터 쌍방향 수업을 구현하기 위한 플랫폼 관련 협의회를 열고, ‘MS TEAMS’를 원격수업 플랫폼으로 선정해 4월 전 교원을 연수하는 등 원격수업의 질을 높이기 위해 교과별 협의회를 실시했다. 또 지금까지 교과목은 물론 학술 및 취미동아리 등 105개의 온라인 수업팀을 개설해 모든 수업을 실시간 쌍방향 수업으로 진행하고 있다.

코로나19로 인해 전면 온라인 교육이라는 새로운 교육환경에 직면해 기존 교육 패러다임의 획기적인 변화와 미래교육에 대한 혁신적이고 유연한 인식 변화가 요구됐다. 이에 진산과학고는 5G 정보기술 및 다양한 통신기기 보급으로 수업 방법을 다양화할 수 있는 인프라를 활용한 새로운 교육 여건이 조성되고 있는 점에 주목했다. 아울러 블렌디드 수업모델을 기획·개발해 교과교육과정에 실제 적용·운영하고 있는 만큼 그 결과를 분석해 새로운 대안과 개선점이 필요한 요소를 찾아낼 계획이다.

이러한 과정을 통해 기존의 오프라인 교육을 온라인에서 구현하는 단순한 방식을 벗어나 온라인의 장점을 극대화하는 새로운 수업모델을 모색, 기존 오프라인 교육과 연동되는 온라인 교육의 새로운 방향을 설정하는 계기를 찾고자 한다.

팀연구에 참여한 학생들이 실험 중 의견을 공유하고 있다.
팀연구에 참여한 학생들이 실험 중 의견을 공유하고 있다.

# 인천진산과학고의 특별한 교육시스템

진산과학고는 인천시교육청의 STEAM 선도학교로도 운영되고 있다. 학생들이 융합적 사고력을 키우고 수업에 대한 흥미·관심을 가질 수 있도록 과학교과를 기반으로 수학, 정보 및 인문·예술 등 교과와 연계하고 있다.

STEAM 교육은 과학기술에 대한 학생의 흥미와 이해를 높이고 과학기술 기반의 융합적 사고력(STEAM Literacy)과 실생활 문제 해결력을 배양하는 교육으로, 과학과 수학의 개념과 원리를 이용해 뼈대를 만들고 공학과 기술을 통해 실생활과 연계되는 문제를 해결하도록 유도하고 있다.

과학기술을 어려운 학문으로 인식하는 학생이 늘어나면서 과학기술 과목에 대한 자신감과 흥미가 세계 하위권으로 추락하고 있는 사실을 우려해 진산과학고는 STEAM을 통해 학생들이 과학기술 분야에 흥미를 갖고 이공계로 진학해 과학기술 분야의 역량이 한층 강화될 것이라 믿고 있다.

진산과학고는 교육과정 편성에 따라 21개의 연구활동과 6개의 학술동아리에 체험활동 활용형 STEAM 교육을 운영하고 있다. 연구과제로는 ▶수학과 과학을 융합한 효율적인 횡단보도 설치 방안에 관한 연구 ▶수학과 화학 및 예술을 융합한 구조 변형을 통한 주차공간 효율성에 대한 연구 등이 있다.

# 국내를 넘어 세계로 뻗어가는 인천진산과학고

현재 진산과학고 1학년 학생 전원은 한국과학창의재단 R&E(Research and Education) 연구과제를 수행한다. 학생들은 자발적인 연구 소재와 주제를 선택하고, 학교는 학생들을 지도 적임교사와 연결해 1년간 다방면으로 연구활동을 지원한다. 이러한 연구활동이 입학과 동시에 이뤄지면서 진산과학고 학생들은 세계적인 과학대회에서 각종 상을 받는 등 우수한 성과를 내고 있다.

‘유스 포럼’은 ‘Society for Science&the Public’에서 개최하는 최대 규모의 중고생 과학경진대회로 전 세계 75개국에서 1천800여 명의 학생들이 참가하는 역사 깊은 학술대회다. 올해 진산과학고 정영민(3년)군이 이 대회에서 최우수상을 받는 쾌거를 이뤘다. 

학생들이 실습장에서 실험도구를 다루고 있다.
학생들이 실습장에서 실험도구를 다루고 있다.

그는 유튜브에 돌아다니는 영상으로부터 연구를 시작했다. 영상에는 ‘Alpine Ibex’라는 이름의 동물이 가파른 험지를 굉장히 손쉽게 오르는 모습이 담겼다. 이 동물의 특별한 험지 주행능력은 발 구조로부터 올 것이라고 생각하고, 이를 로봇에 적용하면 로봇의 험지 주행능력이 향상되지 않을까라는 아이디어로부터 연구를 시작했다. 

정 군은 자신의 연구가 갖는 가장 큰 가치를 현재 연구의 대부분을 차지하는 보행 알고리즘과 같은 프로그래밍적인 요소의 변화가 아닌 발 구조라는 물리적 요소의 변화를 통해 로봇의 주행능력을 향상시켰다는 점에 두고 있다.

정 군은 KSEF 1차와 2차 대회를 거쳐 금상을 수상하고, ISEF에 참가하기까지 연구를 진행하며 논리를 전개해 나아갔던 과정은 미래 과학 연구 참여를 꿈꾸는 의지를 확인하는 소중한 경험이라고 했다.

또한 한국물리학회가 물리학의 저변 확대 및 고등학생들의 물리 연구활동을 지원하기 위해 2011년부터 진행하는 ‘고등학생 물리 페스티벌’에서 진산과학고 박채은·김아인·조수현·안준영(1년) 등이 대상을 받아 주목을 받기도 했다. 팀으로 출전한 이들은 영화 ‘토이스토리’ 속 슬링키 장난감이 계단에서 내려오는 장면에서 아이디어를 얻어 연구를 시작했다.

이들은 물리에 관심 있는 친구들과 자유롭게 한 연구였기에 기쁘고 설레는 마음으로 도전했지만 연구가 진행될수록 여러 난관에 부딪혔다고 설명했다. 레이저 커팅기의 고장으로 실험이 지연되고, 플라스틱 슬링키의 계단 운동이 예상을 빗나가는 등 실험계획에 착오가 많았기 때문이다.

학생들은 "뜻대로 되지 않아 포기하고 싶은 순간도 많았지만 연구에 대한 열정과 책임감을 갖고 조원들과 협력해 하나하나 극복할 수 있었다"며 "이번 연구를 통해 여러 기자재 사용법과 연구노트 작성법을 배울 수 있었다"고 소감을 말했다. 이어 "결과물을 만들어 내 한층 성장한다는 것을 느끼는 계기가 됐다"고 덧붙였다.

# 황경주 인천진산과학고 교장 인터뷰

 "과학고의 설립 목적에 맞게 우리의 미래를 이끌고 책임질 이공계 인재를 육성하는 데 최선을 다하겠습니다."

 인천과학고 과학교사 출신으로 정보과학원 교육연구사와 인천시교육청 과학교육담당 장학사 등을 역임하면서 34년간 지역의 과학교육 수준을 높이는 데 일익을 담당한 황경주 인천진산과학고 교장은 여전히 미래 인천과학인재 양성에 매진하고 있다.

 진산과학고에서 근무한 지 4년째인 황 교장은 "진산과학고는 2013년 첫 신입생을 받아 전국 과학고 가운데 막내"라면서도 "그동안 과학고다운 과학고를 만들기 위해 노력했다"고 자신했다. 이어 "이 과정에서 수십 년간 과학교육 분야에서 재직한 경험이 큰 재산이 됐다"고 덧붙였다.

 황 교장은 진산과학고 학생들에 대한 자부심이 매우 높고, 학생들의 열정을 높이 사고 있다.

 그는 "우리 학교에 입학한 학생들은 이미 수학과 과학에 흥미를 갖고 있고, 기본적으로 학업에 출중하기 때문에 아이들의 연구 방향을 이끌어 주는 안내자 역할에 집중한다"며 "그 결과는 학생들이 국내를 비롯해 세계 어느 환경에 놓여도 자신들이 공부하고 연구한 내용을 자신 있게 발표하고 토론하는 등 국제적인 연구자의 업적으로 나타나고 있다"고 학생들을 칭찬했다.

 특히 그는 특목고 목적에 맞게 학생들이 진산에서 꿈을 키우고 세계에서 그 꿈을 펼칠 것을 주문한다. 진산과학고에서 나라의 미래를 책임질 과학인재를 키워야 한다는 의무감이 있는 것이다.

 진산과학고는 미국은 물론 일본과 타이완의 과학고와 지속적인 학문적 교류를 이어가고 있다. 코로나19로 잠시 멈췄으나 일본과는 온라인 토론회를 진행하는 등 알차고 다양한 교육 프로그램을 운영해 그 어느 것도 등한시 하지 않고 있다. 

 황 교장은 교육의 중요성과 함께 학생들의 인성교육도 중시하고 있다.

 그는 "학생들에게 인성교육과 기본생활 습관에 대해서도 알려 주려고 노력한다"며 "좋은 인성을 바탕으로 세계적인 인재로 성장할 수 있도록 선생님들도 같이 노력하고 있다"고 말했다.  

 박승준 기자 sjpark@kihoilbo.co.kr

사진=<인천진산과학고 제공>

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