이 연구는 과학교육에서 논의가 지닌 근본적인 의미와 역할을 이해하고자 논의의 본성에 대해 고찰하고, 과학 학습에서 논의의 실천을 강조하는 교수-학습전략으로써 논의기반 탐구 과학 수업의 실천 방향을 탐색하고자 하였다.
과학교육에서 논의의 본성을 고찰하기 위하여 과학교육 분야에서 논의를 주제로 수행된 선행연구를 수집하여 논의의 전반적인 특징과 논의를 실천함에 있어 필수적으로 다루어져야 할 요소들을 살펴보았으며, 이에 대한 전문가 타당도 검토 결과를 바탕으로 과학교육에서 논의의 본성을 도출하였다. 또한 과학교육에서 논의의 본성에 대한 이해를 높이고자 실제 과학 학습 맥락에서 논의의 본성이 서로 어떠한 관계를 가지고 어떻게 기능하고 있는지를 살펴보았다. 한편, 과학교육에서 논의의 본성에 대한 고찰은 과학교육의 방향과 목표 설정에 영향을 미쳐 실제 과학 학습 맥락에서 드러날 때 그 의미가 있다. 이에 논의의 본성 측면에서 논의기반 탐구 과학 수업의 단계별 의의를 탐색하고, 그 결과를 바탕으로 논의기반 탐구 과학 수업의 실천 방향을 제시하였다.
과학교육에서 논의의 본성은 ‘증거 기반’, ‘언어적 상호작용’, ‘맥락 의존성’, ‘공적 의사결정’, ‘잠정적 합의’, ‘방법론적 다양성’ 및 ‘과학 문화의 내면화’의 총 7가지 요소로 도출되었다. ‘증거 기반’은 논의에서 주장을 정당화하기 위해 사용할 수 있는 다양한 요소들 중 증거가 가장 기초적이고 필수적이며 핵심적인 것임을 나타내는 것으로, “논의는 증거에 기초한다.”로 진술하였다. ‘언어적 상호작용’은 논의를 바탕에 둔 과학 학습은 과학 공동체가 사용하는 언어와 공동체 구성원들 간의 상호작용에 기초함을 나타내는 것으로, “논의는 언어를 사용하는 상호작용에 바탕을 둔다.”로 진술하였다. ‘맥락 의존성’은 논의의 과정과 결과에 대한 적합한 해석은 논의가 이루어지는 맥락에 대한 이해가 전제되어야 함을 나타내는 것으로, “논의는 논의가 이루어지는 맥락에 영향을 받는다.”로 진술하였다. ‘공적 의사결정’은 증거에 관한 정보와 제약조건을 바탕으로 이루어지는 과학 공동체의 협력적이고 경쟁적인 공적 의사결정 과정을 나타내는 것으로, “논의에서 공적 의사결정 과정은 중요하다.”로 진술하였다. ‘잠정적 합의’는 논의의 결과는 주장이 세워진 맥락에 비추어 해석될 필요가 있음을 나타내는 것으로, “논의의 결과는 주장에 대한 잠정적 합의이다.”로 진술하였다. ‘방법론적 다양성’은 자신의 생각을 정교화하거나 다른 사람과의 상호작용을 위하여 언어적이고 상징적이며 수학적인 형태 등 다양한 방식으로 논의가 이루어질 수 있음을 나타내는 것으로, “논의는 목적에 따라 다양한 방식으로 나타난다.”로 진술하였다. ‘과학 문화의 내면화’는 논의의 실천이 과학 및 과학의 작동 방식에 대한 과학 공동체의 문화 습득에 기여함을 나타내는 것으로, “논의는 과학 문화의 내면화에 기여한다.”로 진술하였다.
논의의 본성을 구성하는 요소들 중 ‘증거 기반’, ‘언어적 상호작용’ 및 ‘맥락 의존성’은 과학 학습에서 논의의 실천을 위해 기본적으로 다루어져야 할 요소들로 확인되었다. 이러한 요소들이 바탕이 되면 논의의 ‘공적 의사결정’, ‘잠정적 합의’, ‘방법론적 다양성’ 특성이 드러날 수 있으며, 이 모든 요소들의 실천은 ‘과학 문화의 내면화’에 기여한다. 즉, 논의의 본성을 구성하는 요소들은 과학 학습에서 논의를 실천하기 위한 각자의 기능을 수행하며, 이들 모두가 논의에 기반을 둔 과학 학습의 목표 달성에 기여한다. 이에 과학교육에서 논의의 본성을 구성하는 요소들은 일방적인 관계가 아닌 서로 영향을 주고받는 상호 연관적인 관계에 있다고 말할 수 있다.
논의기반 탐구 과학 수업의 실천 방향은 ‘논의 학습’, ‘논의에 대한 학습’, ‘논의를 통한 과학 학습’의 측면에서 제시하였다. ‘논의 학습’은 논의 구조나 논의 요소를 사용하여 학습하는 것을 의미한다. 이를 위하여 학생들은 주장이나 증거와 같은 논의 요소를 이해하고 명시적으로 사용할 필요가 있으며, 교사는 학생들에게 논의 요소에 대한 인식론적 기준을 제공하고 언어의 특성과 표현 방법에 대해 이해할 필요가 있다. ‘논의에 대한 학습’은 논의를 실천하기 위하여 논의에 대해 학습하는 것을 의미한다. 이를 위하여 학생들은 자신의 주장과 증거를 바탕으로 논의에 적극적으로 참여할 필요가 있으며, 교사는 논의의 본성에 대해 이해하고 서로의 주장과 증거에 가치를 부여하는 교실 문화를 조성할 필요가 있다. ‘논의를 통한 과학 학습’은 과학교육의 궁극적인 목표로, 과학 학습의 목표 달성을 위하여 논의를 실천하는 것을 의미한다. 이를 위하여 학생들은 과학 지식 및 과학 지식의 구성 과정에 대한 반성에 참여할 필요가 있으며, 교사는 학생의 반성에 대한 피드백과 함께 더 나은 과학 학습을 위하여 자신의 교수 활동에 대한 스스로의 반성을 실천할 필요가 있다.
과학교육에서 논의의 본성에 대한 이해는 과학 학습에서 논의의 실천을 증진시킬 수 있다. 또한 논의의 본성이 상호 연관적인 관계에 있음을 이해하는 것은 과학 문화의 내면화에 기여할 수 있다. 단, 논의의 실천은 더 나은 논의를 위한 행동이나 사회적 상호작용 모두에 참여하는 것을 의미하므로, 과학 학습에서 논의의 실천을 위해 구체적인 전략과 함께 교사와 학생의 적극적인 노력이 필요하다.