과학지식이란 무엇인가?

JIKS칼럼

지식이란 기억 장소에 정보들이 조직적으로 저장된 것을 의미한다. 즉, 감각기관에서 직접적으로 획득한 정보들이 무의미하게 나열되어 있는 것을 의미하는 것이 아니라, 구조화된 정보의 시스템이나 네트워크의 일부분으로 저장되어 있는 것을 의미하는 것이다.

과학지식은 크게 선언적 지식과 절차적 지식으로 구분될 수 있다. 선언적 지식은‘지구는 둥글다’,‘곤충은 다리가 6개다’등과 같이 일반적으로 외부 세계에 대해 기술한 지식을 의미하며 명료적이다. 그에 반해, 절차적 지식은‘자전거 타기’,‘분류하기’,‘셈하기’등과 같이 무엇을 어떻게 하는가에 대한 지식을 의미한다.

과학 탐구에서 사실, 이론, 의문, 가설, 검증방법 등의 선언적 지식을 생성하기 위해 반드시 뒷받침되어야 하는 탐구 전략, 추론, 실험기구 조작 방법 등의 암묵적인 지식들이 곧 절차적 지식이다.

더 나아가, 선언적 지식은 다시 과학적 탐구의 결과 생성되는 사실, 법칙, 이론 등과 같은 결과적 지식과, 과학적 탐구의 과정에서 발상되는 의문, 의문에 대한 임시적인 설명체계인 가설, 가설평가를 위해 고안된 검증 방법 등과 같은 중간적 지식으로 구분될 수 있다.

지금까지의 과학지식의 개념은 주로 결과적 지식에 한정되어서 정의되어 왔다. 또한, 학교 과학교육도 사실 결과적 지식을 가르치는 데 집중되어 왔다. 과학교육에서 중간적 지식과 절차적 지식의 중요성이 결과적 지식에 비해 결코 덜하다고 할 수 없다.

예를 들어, 뉴턴의 만유인력 법칙은“왜 물체는 아래로 떨어질까?”라는 결정적인 의문에서 시작되었다. 만약 뉴턴이 주변에 존재하는 수많은 물체의 낙하를 보고도 이와 같은 의문을 품지 못했다면, 결코 만유인력 법칙은 생성되지 못했을 것이다.

뿐만 아니라, 의문에 대한 잠정적인 답인 가설이 생성되지 못한다면 만유인력 법칙은 의문이라는 관문에 멈추어 섰을 것이다.

결론적으로 과학에서 중간적 지식은 결과적 지식에 못지않게 중요하다. 또한, 선언적 지식과 절차적 지식의 상호 작용으로 새로운 중간적 지식과 결과적 지식이 생성된다.

위의 내용은 학교 과학교육의 내용과 방법 면에서 많은 시사점을 제공한다. 학교 과학교육의 방향이 달라져야 한다. 과학교육에서 결과적 지식과 함께 중간적 지식과 절차적 지식이 강조되어야 한다.

왜냐하면, 학생들이 중간적 지식과 절차적 지식을 습득해야만 새로운 과학지식을 생성할 능력이 생기게 되며, 창의적인 지식 또한 만들어낼 수 있게 되기 때문이다.