본 연구에서는 과학 쟁점의 윤리적 가치 주제를 가지고 수행된 대학생 독서 토론을 분석하여 대학생들이 가지고 있는 과학적 세계관이 어떻게 나타나는지 살펴보고 이를 통해 과학 수업에 활용을 위한 과학적 세계관 독서 토론 모형을 개발하고 활용방안을 제안하고자 하였다.
이를 위하여, 본 연구에서는 대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론자료 수집, 전사, 세계관 분석, 시사점 도출, 과학 수업에 활용을 위한 과학적 세계관 독서 토론 모형 개발과 초·중등 및 대학 과학 수업에서의 활용방안 제안의 절차에 따라서 연구를 진행하였다. 연구 대상은 서울 소재 종합대학교에서 수행된 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 대학생 독서 토론을 연구 대상으로 하였다. 논제는 ‘과학적 사실은 믿을 수 있다.’, 주 도서는 환경 윤리에 대하여 사람들의 관심을 촉발한 레이첼 카슨의 「침묵의 봄」이었다.
세부적 연구 방법으로 먼저, 문헌 분석 결과를 바탕으로 세계관 분석 틀을 구성하였다. 세계관 분석 틀은 크게 고대 그리스의 철학적 세계관과 근·현대 과학적 세계관을 ‘존재론’, ‘인식론’, ‘윤리적 가치’의 세 가지 관점에 따라 분석하였다. 다음으로, 툴민의 논증 구조도를 변형한 구조도를 재구성하여 대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론에서 나타난 찬성과 반대에 따른 세계관을 도식화하였다. 세계관의 변화 상태는 진화적 변화, 혁명적 변화, 혼돈상태에 있는 혁명적 변화의 잠재, 회귀로 분류하고, 세계관의 변화 유형은 무변화형, 혼돈 형, 단순회귀형과 복잡 회귀형, 단순변화형과 복잡 변화형으로 구분하였으며, 대학생 토론내용을 분석하였다. 과학교육전문가 2인의 검토를 통해 분석 내용의 재확인 과정을 거쳤다.
대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론을 전사하여 내용을 분석한 결과 첫째, 대학생들은 인간중심 윤리적 가치의 기계론적 세계관과 생태 중심 윤리적 가치의 생태주의 세계관으로 진화론적 세계관과 엔트로피적 세계관을 모두 가지고 있는 것으로 분석되었다. 또한, 대학생들은 기계론적 세계관과 생태주의 세계관을 미 정립한 상태로 토론을 진행하고 있었는데 토론이 진행됨에 따라 각자의 입장에 따른 세계관을 정교화하는 것이 분석되었으며, 인간중심의 가치를 정교화하기보다는 생태 중심의 가치로 기울어진 주장을 정교화하는 것으로 나타났다.
둘째, 대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론에서 나타난 찬성과 반대에 따른 세계관을 도식화한 결과 찬성은 인간중심의 윤리적 가치를 추구하는 기계론적 세계관의 입장에서 논지를 펴고 있는 것으로 나타났으며, 반대는 생태 중심의 윤리적 가치를 추구하는 생태주의 세계관의 입장에서 논지를 펴고 있음을 볼 수 있었다.
셋째, 대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론에서 나타난 대학생의 세계관 변화 상태를 분석한 결과 상대측의 확인 질문과 수비시간을 갖는 동안 세계관이 조금씩 변화된 진화적 변화 유형과 최종발언까지 세계관이 혼돈상태에 있는 혁명적 변화의 잠재와 변화된 발언이 나타났다가 원점의 발언으로 돌아가는 회귀 유형이 나타났는데 무변화형은 볼 수 없었으며, 단순회귀형, 단순변화형, 혼돈 형을 볼 수 있었다.
본 연구를 통해 전체적으로 대학생의 과학 쟁점 윤리적 가치 주제 독서 토론 분석을 통해 과학 쟁점에서 볼 수 있는 윤리적 가치의 대립에 의한 대학생들의 과학적 세계관의 정교화와 생태 중심의 윤리적 가치 세계관 함양의 가능성을 볼 수 있었다. 최종적으로 이러한 결과를 통해 과학 수업에 활용 가능한 윤리적 가치 중심의 과학적 세계관 독서 토론 모형‘Framework for Worldviews-Questions EVA (ethical, value, action)’과 교수전략으로서 순환학습모형의 적용과 각 과학적 세계관의 스토리보드를 개발하였고, 초·중등과 대학의 과학 관련 수업에서 활용방안을 제안하였다.
개발한 윤리적 가치 중심의 과학적 세계관 독서 토론 모형은 윤리적 가치의 세계관이 충돌하는 쟁점을 논제로 하여 쟁점이 의미하는 바가 무엇인지, 우리는 그동안 이러한 쟁점과 관련하여 어떻게 적응하거나 대응해 왔는지, 미래를 위해 어떻게 대응해야 할 것인지, 앞으로 대응할 전략이 현재와 미래에 의미하는 바가 무엇인지에 대해 학생들이 함께 질문하고 찬성과 반대에 따라 독서 토론을 수행하면 학생들의 세계관과 윤리적 가치의 정교화 및 변화와 이에 따른 행동 변화에 도움을 줄 수 있을 것이다.

This study aims to develop a reading debate model for using ethical worldviews to use in science class. To this end, the author establishes an analysis framework for worldviews held by college students that were revealed through science book reading debates, while analyzing the changing patterns of their views.
To do this, this study followed the procedure of collecting and transcribing discussion data on issues in science, analyzing the transcribed debate on issues in science held by undergraduates to learn their ethical worldviews, and developing a model for reading debates conducive to fostering ethical worldviews in science classes. The study subjects were student participants in science book discussion groups at a university in Seoul. The topic was "can we trust scientific facts?" and the main book for discussion was Silent Spring by Rachel Carson, which has aroused people’s interest in environmental ethics for over five decades. The analysis of the reading debates on controversial issues in science was conducted on two groups??Group 1 and Group 2.
First, to achieve more specific research, a worldview analysis framework was established based on the results of the literature review. The worldview analysis framework examined ancient Greek philosophy and modern and contemporary worldviews from three perspectives, "ontology," "epistemology," and "ethical value," and divided ethical value into human-centered and ecology-centered depending on whether it focused on humans or ecology.
Next, the worldviews were schematized on the basis of the pros and cons revealed through the students'' discussions by reformulating Stephen Toulmin''s argumentation diagram. Finally, the changing state of worldviews was classified into evolutionary, revolutionary, chaotic with a potential for revolution, and regression. The type of change in worldviews was divided into changeless, chaotic, simple regressive, complex regressive, simple change, and complex change. This categorization was then reviewed by two science education experts.
The results are as follows:
First, it was found that the college students had both a mechanical human-centered and an ecology-centered worldview. Moreover, the students began their arguments based on these two worldviews, albeit unrefined, and started refining their views in their respective positions, leaning gradually toward the position favoring ecology-centered views.
Second, the result of schematizing the students'' worldviews based on the pros and cons of science issues illustrated that those in agreement with the question "can we trust scientific facts?" possessed a mechanical worldview with human-centered ethical values, while those in opposition possessed an ecological worldview with ecology-based ethical values.
Third, the analysis of the state of change of the students'' worldviews through the reading debate on scientific issues demonstrated an evolutionary change where their worldview changed slightly when they defended their position; a revolutionary change when their worldview was in a chaotic state to the end; and regression when their worldview was back to the original state. In all, types such as simple regression, simple change, and chaos were found. The changeless type was absent.
Thus, the analysis of the undergraduates'' reading debate demonstrated a possibility of refinement in the students'' worldviews and the cultivation of an ecology-centered ethical value worldview by the contrasting ethical values found in scientific issues. This led to the development of the "framework for worldviews-questions EVA (ethical, value, action)," the model for reading debates on ethical value worldviews applicable in science classes.
The model for reading debate on ‘framework for worldviews-questions EVA’ may help in refining students'' ethical values and change their views. Additionally, it could facilitate behavioral changes by questioning students regarding their interpretation of the issues generated by conflicting worldviews, how we have adapted or responded to these issues, how we should respond in the future, and the implications of the strategies used to respond for both the present and the future.
Lastly, avenues for application of the model developed in this study in science classes in primary and secondary schools and universities were explored.