1. 도입
2. 이론적 배경
1) 기후변화의 이해
2) 지리교육에서의 기후변화 교육
3) 기후변화 인식 및 행동 변화를 위한 시각화 이론
3. 기후변화 교육을 위한 시각화 기반의 지리수업 전략 탐색
1) 유사한 일상적 경관 찾기
2) 사진과 비디오를 활용하여 장소 기반 내러티브 지식 만들기
3) 지역사회 기반 야외조사활동
4) 테크놀로지를 활용한 기후변화의 영향 경험하기
5) 온라인 시뮬레이션을 활용한 의사결정 경험하기
4. 논의 및 결론
1. 도입
기후변화는 전 지구적으로 매우 중요한 문제이다. 뜨거워지는 여름, 가뭄, 홍수, 폭설 등 기후변화로 인한 자연재해는 빈도와 규모가 다를 뿐 세계시민의 일상적인 삶에 깊숙이 연관되어 있다. 미국 지구변화연구 프로그램(U.S. Global Change Research Program, U.S. GCRP)에 따르면, 기후변화로 인한 다양한 환경변화에 대한 취약성을 줄이는 것은 기후 과학을 이해하는 능력뿐만 아니라 그 지식을 사회에 통합하는 우리의 능력에 달려 있음을 강조한다. 즉, 지구 시스템의 물리적, 생물학적 구성 요소 간의 복잡한 상호 연결성과 그에 따른 사회, 경제 및 문화 시스템에 대한 영향을 통합적으로 이해할 것을 요구한다.
우리나라의 경우 기후변화 교육은 정규 교육과정의 교과목은 아니지만, 국가 교육과정에서 중요한 내용 요소로 다루고 있다(신원섭 등, 2020). 2015 개정 초･중등 기본 교육과정을 기준으로 기후변화 주제는 과학과, 사회과, 실과 교과의 교육과정에서 다뤄지고 있다. 특히, 지리과의 경우 기후변화의 원인, 인간 생활에 미친 영향과 그 한계, 그리고 지속 가능한 성장을 위한 방안을 탐구하도록 교육과정에서 요구하고 있으며(교육부, 2015), 지역개발 이슈, 자원 및 신재생에너지, 사막화, 자연재해 등 기후변화와 관련된 소재가 많다(이나영･이우균, 2014).
그러나 기후변화가 인간과 환경에 미치는 위협에 비교해 대중적 인식과 교육적 관심은 그리 높지 않다(정지훈 등, 2019; 정혜련, 2013; Schuldt et al., 2016; Pidgeon, 2012; Weber and Sten, 2011). 우선, 기후변화는 사회, 과학, 경제 등 다양한 영역에 걸쳐 있어 복잡하고, 불확실한 기후변화의 영향을 상상하기는 쉽지 않다(O‵Nelil and Hulme, 2009). 그리고 자신의 행동으로 인한 미래의 결과에 대해 과소평가하는 경향이 있다는 점도 낮은 인식의 이유가 된다(Stoknes, 2016).
더욱이 학교 교육은 기후변화 연구 성과를 충분히 반영하지 못하고 있다. 대부분의 기후변화 교육 연구는 교육과정이나 교과서의 내용 요소를 추출하는 데 집중되고 있으며(김미란･김찬국, 2014; 김병찬･이석희, 2020; 신영준, 2017; 신원섭 등, 2020; 이나영･이우균, 2014), 학교 교육 역시 기후변화의 원인이나 영향 등 지식 분야에 치우쳐 있거나(신원섭 등, 2020), 학생들의 지적 수준이나 관심을 고려하지 않는 내용이나 방식으로 이루어지는 경우도 많다(신영준, 2017). 초･중등 학생들의 에너지 교육 또는 지구온난화에 대한 인식이나 이해, 행동 측면에서 효과적인 프로그램을 제시하는 연구들이 있지만(박현철･홍승호, 2013; 변문희･신애경, 2013; 우정애･남영숙, 2012; 정채은･배진호, 2020), 일회적인 측면이 강하고 최신의 연구 성과를 반영하지 못하고 있다.
Taylor and O'Keefe(2021)는 지리가 유일하게 자연환경과 인문사회 환경의 가교 역할(Livingstone, 1992)을 하기 때문에 오늘날 기후위기를 이해하는 중심 단계에 놓여야 한다고 역설하고 있다. 특히 지리는 인문지리와 자연지리의 구분과 경계를 넘는 통합적 접근을 통해 인간이 야기한 기후변화(human-induced climate change)를 이해하는데 유용한 개념적 틀을 제공할 수 있다(Taylor and O'Keefe, 2021). 기후변화의 영향은 홍수, 산사태, 가뭄, 사막화, 폭염, 산불, 영구동토 융해, 해수면 상승과 같은 지리적 현상을 반드시 수반한다. 지리는 추상적이고 모호한 기후변화에 구체적인 맥락을 제공한다고 할 수 있다. 그리고 전지구적으로 발생하는 기후변화를 이해하기 위해서는 자연환경의 통합체로 지구의 환경과 환경을 구성하는 요소들의 관계를 볼 수 있는 종합적인 관점이 요구된다(손명원 역, 2012). 또한, 기후변화는 지역을 기반으로 하는 주제이며, 지역은 지리학의 중요한 개념이자 연구단위이다. 기후는 태양, 바다, 대기, 구름, 빙하, 땅 및 생명과 관련된 상호작용의 지역적 차이로 나타난다. 기후는 지역별 자연환경의 한 요소이자 문명이나 생활양식 등 인문 환경에 영향을 미치는 복합적인 성격이 있다. 지역마다 기후변화에 대한 취약성과 복원력이 달라서 기후변화에 대한 영향과 대응은 그 지역이 처한 사회, 경제, 환경적 관점에서 접근해야 한다(김미란･김찬국, 2014; 김찬국･최돈형, 2010; Anderson, 2012; Hicks, 2018; Pruneau et al., 2003).
최근 지리교육은 지속 가능한 성장에서의 기후변화를 국가 교육과정의 핵심 내용으로 고려하고 있다(김다원, 2021; 심광택, 2020). 이는 지리교육에서 기후변화 교육을 어떤 방식으로 강화해야 하고, 어떻게 가르쳐야 하는지에 대한 논의가 요구되고 있음을 시사한다. 그리고 이러한 논의는 기존 방식의 교과 내용 체계나 교수지식만으로는 학생들에게 기후변화의 복잡성을 인식시키고 변화를 유도하기 어렵다는 것을 전제로 한다(Hicks, 2018).
이러한 맥락에서 본 연구는 기후변화 교육을 위한 지리교육의 의미와 역할을 수업 전략적 측면에서 논의하고자 한다. 여기서 수업 전략은 단순히 교수법을 의미하는 것이 아니라 교과의 내용과 본질을 가장 잘 드러낼 수 있는 지식을 의미한다(Shulman, 1986). 구체적으로 본 연구에서는 시각화 전략에 초점을 맞춘다. 오늘날 지식･정보화 사회에서 글이나 말보다는 시각 자료를 통한 의사소통이 빈번하다. 그리고 몇몇 연구들은 시각 자료가 기후변화 교육에 있어서 효과적임을 보여준다(정채은･배진호, 2020; Sheppard, 2015; Sinatra et al., 2012). 더욱이 시각 자료는 지리교육의 중요한 수업 매체이며 빈번하게 사용된다. 특히, 시각 자료의 경우 수업에서 활용할 수 있는 범위가 넓다. 가령, 현상을 비교적 객관적으로 볼 수 있는 근거 자료로 사용되기도 하지만, 학생들이 능동적으로 참여하고 비판적으로 해석할 수 있는 도구가 될 수도 있다(조철기, 2013).
최근 출판된 기후변화에 관한 정부간 패널(Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC) 6차 평가보고서(IPCC, 2021a)는 대중들의 관심을 촉진하고자 해석이 어려운 그래프 정보를 직관적으로 파악하기 위해 줄무늬와 색상으로 변화를 시각화해볼 수 있도록 Show Your Stripes (showyourstripes.info)를 제공하고 있다(IPCC, 2021c). 또한 IPCC 제1실무그룹(Working Group 1)은 기후변화 관련 지역 정보를 데이터와 변수, 시나리오, 계절 등을 선택하여 시각화해볼 수 있도록 상호작용 지도(WG1 Interactive Atlas, interactive-atlas.ipcc.ch)를 제공한다(IPCC, 2021b). 뿐만 아니라 과학적인 연구 결과를 시각화한 그래프와 다양한 삽화(artwork, environmentalgraphiti.org)를 병행함으로써 보다 쉽게 기후변화 정보를 인식할 수 있도록 하고 있다(Environmental Graphiti, 2021). 이처럼 시각 자료를 활용하는 것은 다양한 시나리오가 존재하며 불확실성이 높은 기후변화 교육에 유용하다고 할 수 있다.
따라서 본 연구의 목적은 기후변화 교육을 위한 시각화 기반의 지리수업 전략을 탐색하는 것이다. 이를 위해 2장에서는 기후변화에 대한 이해를 바탕으로 지리교육에서의 기후변화 교육의 방향성을 제시하고, 기후변화의 인식과 행동 변화를 위한 시각화 이론에 대해 고찰한다. 3장에서는 이론적 고찰과 경험적 연구결과를 토대로 기후변화 교육에 적합한 시각화 기반의 지리수업 전략을 제시한다. 이를 통해 4장에서는 기후변화 교육에 있어서 지리교육의 역할과 의미를 논의한다.
2. 이론적 배경
1) 기후변화의 이해
일반적으로 기후변화는 네 가지 영역 - 원인(cause), 영향(impact), 완화(mitigation), 적응(adaptation) - 으로 구성된다. 이는 6년 주기로 발행되는 IPCC 보고서의 구조와 주요 결과를 반영하고, 일반인과 학생이 쉽게 이해할 수 있는 개념적 틀이다(김미란･김찬국, 2014; Sheppard, 2015). 원인은 지구 시스템으로서 기후 과학, 인간에 온실가스 배출 등의 자연적･인위적 요인을 이해하는 것이고, 영향은 지역사회나 환경에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 그리고 기후변화에 대응하는 방법은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫 번째는 점점 달라지는 기후변화에 적응하는 것이고, 기후변화로 인한 위험을 최대한 줄여 기회를 극대화하는 대응 방안이다. 두 번째는 기후변화를 일으키는 온실가스를 감축 및 완화하는 것으로 온실가스 배출량을 줄이거나 흡수하는 방안이다. 각각의 구성 요소들을 이해하는 것도 중요하지만, 실제적인 문제해결이나 다차원적 계획을 위해서는 이러한 요소 간 상호작용이나 완화와 적응의 절충안 등을 고려할 수 있는 교육적 관점이 요구된다.
기후변화를 전망하는 시나리오에도 변화가 있었다. 초기에는 배출시나리오에 관한 특별 보고서(Special Report on Emission Scenarios, SRES)에 따라 이산화탄소 배출량만을 반영하거나 인간 활동으로 인하여 발생하는 온실가스와 온실가스 저감 정책의 실현 정도에 따라 대표 농도 경로(Representative Concentration Pathways, RCP) 시나리오를 구성하였다(IPCC, 2001; 2014). 이들 시나리오들은 기후변화를 유발하거나 이에 대응할 수 있는 지역 특성을 고려하지 않았다는 한계를 가진다.
그리고 최근에는 2100년 기준의 복사강제력 강도와 함께 사회･경제 변화를 기준으로 미래사회를 예측하는 공통사회 경제경로(Shared Socio-economic Pathway, 이하 SSP) 시나리오를 채택하고 있다(IPCC, 2019). 해당 시나리오는 미래의 기후변화에 대한 완화와 적응 역량에 따라 5가지로 구분한다(표 1).
해당 시나리오의 주요 논리는 기후변화를 완화하거나 적응을 상대적으로 어렵게 만드는 사회경제적 조건을 설명하는 것이다. 국가가 처한 인구통계학, 경제 발전, 복지, 환경 및 생태적 요인, 자원, 기관과 정부, 기술발달, 생활방식이나 사회적 긴장 및 갈등과 같은 사회적 인자, 정책 등을 포함한다(O'Neill et al., 2014, 396). 예를 들어, SSP1의 경우 인구 감소와 함께 탄소 에너지 소비를 줄이는 친환경 기술이 발달하고 경제성장은 지속하면서 국가 간 불평등은 감소하여 높은 수준의 완화와 적응 역량을 가진 시나리오이다. 반면에 SSP3은 높은 인구와 낮은 소득과 불평등의 지속, 물질 집약적 소비와 생산, 무역 장벽과 낮은 기술 변화율을 포함하고 있으며 완화와 적응 역량이 모두 낮은 경우이다. SSP5의 경우 높은 경제 발전을 통해 인적 자원에 대한 투자와 인구의 감소로 인하여 높은 적응 역량을 가진 시나리오다. 그러나 대체 에너지 기술에 대한 투자나 기후 관련 정책이 부재하여 낮은 완화 역량을 가진 경우이다.
표 1.
SSP에 따른 시나리오별 특징
출처: IPCC, 2019, 13; O'Neill et al., 2014, 398
기후변화와 토지 특별보고서(IPCC, 2019)에 따르면, 산업화 이전 수준과 비교한 전지구 평균 표면 온도(Global Mean Surface Temperature, GMST)의 증가는 사막화에 따른 건조지의 물 부족, 토양 침식/식생 손실/자연발화 피해/영구동토에 의한 토지 황폐화, 식량안보와 연관된 열대 곡물 수확량 감소, 식량 공급 불안정에 영향을 미친다. 기후변화에 따른 토지변화가 주는 인간과 생태계에 대한 위험 수준은 지역별로 다르게 나타난다(IPCC, 2019). 그림 1은 SSP1에 비해 SSP3의 경우 사막화, 토지 황폐화, 식량 불안정에 관한 위험 수준이 매우 높고 지속적으로 위험이 존재하거나 적응 역량의 한계가 가중되는 경향이 있음을 보여준다.
Fig. 1.
SSP 시나리오에 따른 기후 관련 위험 수준(보라색: 영향/위험이 심각하고 지속적이며 적응 역량의 한계가 가중, 빨간색: 영향/위험이 심각하고 광범위함, 노란색: 영향/위험 감지 가능, 중간 신뢰도 수준의 기후변화, 하얀색: 감지 불가능)
(출처: IPCC, 2019, 14)
2021년 8월에 출간된 IPCC의 기후변화에 대한 제6차 제1실무그룹의 보고서에 따르면, 1850-1900년대에 비해 현재는 1.1℃ 상승하였고, 1.5℃, 2℃, 4℃ 상승하는 데 대한 기후 시스템의 반응에 대해 전망하고 있다. 전 지구적인 기온 상승 시나리오에 따라 10년 중 가장 더운 날의 기온 상승, 10년 내에 가뭄 발생 빈도의 증가, 10년 중 폭우의 규모와 빈도의 증가, 눈 덮인 면적의 감소, 태풍의 비율, 해수면 상승 수준에 대해 전망하고 있다(IPCC, 2021a).
2) 지리교육에서의 기후변화 교육
본 절에서는 기후변화의 특징과 연구 성과를 바탕으로 지리교육에서의 기후변화 교육의 방향을 제안한다. 첫째, 기후변화 교육은 전체론적(holistic) 접근을 요구한다(Anderson, 2012; Rawding, 2014; Hicks, 2018; Pruneau et al., 2003). 전지구적으로 발생하는 기후변화를 이해하기 위해서는 지구의 환경과 환경을 구성하는 요소들(생물, 암석, 대기 등)의 관계를 볼 수 있는 종합적인 관점이 요구된다(손명원 역, 2012). 그리고 전술한 바와 같이 지역마다 자연환경뿐만 아니라 사회경제적 조건이 다르므로 기후변화에 대한 대응 역시 달라져야 한다(O'Neill et al., 2014). 따라서 기후변화에 대응하기 위해서는 지역 단위의 경제, 인구, 환경, 정치 등을 통합적으로 바라볼 수 있는 관점이 요구된다.
Hicks(2018)는 학습자의 전인적 발달 차원에서 학습자 스스로 느끼고, 알고, 선택하고, 행동하는 4가지 차원의 전체론적 관점을 강조한다. 학생들은 표 2에 제시된 차원별 질문을 논의하면서 기후변화에 대해 탐색할 수 있다. 이러한 접근 방식은 지식 측면을 넘어 기후변화 완화 및 적응과 관련하여 긍정적으로 기후변화에 대한 대응 방안이 있음을 인식하고 학교, 가정 및 지역사회에서 참여하는데 도움이 된다(Hicks, 2018, 79).
표 2.
기후변화에 대한 논의를 위한 4가지 차원의 질문
출처: Hicks, 2018, 79
둘째, 학생들은 기후변화로 인한 위기감을 인식하고 능동적으로 의사결정 할 수 있는 역량을 가져야 한다. 기후변화는 단순히 개인의 생존 문제를 넘어 지구 공동체 맥락에서 이해하고 논쟁할 문제이기 때문이다(U.S.GCRP, 2009). 즉, 학생들은 기후변화와 관련하여 지구 공동체 맥락에서 다양한 관점과 가치가 존재하고 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 학생들은 지구온난화와 같은 논쟁적 이슈에 대해 개인적 가치, 경제적 가치, 과학적 가치 등을 적용하여 의사결정을 하였고, 토론 활동을 통해 반대 입장의 근거를 이해하거나 이슈에 내재된 다양한 관점을 고려하는 것으로 나타났다(김영현 등, 2017). 또한, 기후변화로 인한 집중호우에 의해 발생하는 싱크홀이나 산사태 문제, 태양열이나 풍력과 같은 신재생에너지 개발로 인한 환경 파괴 문제, 미세먼지에 따른 화력발전소 건설 및 유지 문제 등 로컬(local) 차원의 이슈에 간접적으로 참여해보는 경험 역시 중요하다. 대부분의 사회적으로 논쟁이 있는 정책들은 대중의 토론 과정을 반영하기 때문에 이러한 의사결정과정을 이해하고 경험해보는 것은 미래 시민으로서의 자질을 준비하는 데에 필수적이다(Aikenhead, 1985).
셋째, 기후변화 교육은 학생들이 살고 있는 장소를 기반으로 이루어져야 한다. 장소는 인간의 경험을 통해 물리적 공간 이상의 문화적, 역사적, 사회경제적인 의미가 부여된 곳이다. 장소를 기반으로 하는 교육(place-based education)은 실제로 사람들이 살아가는 곳과 직접적으로 관련된 교육을 의미한다. 장소 기반 교육은 학습자가 거주하는 장소에서 학습하는 것을 강조하며, 장소에 대한 이해와 행동, 그리고 개선에 참여하는 과정을 강조하는 교수･학습 방법이다(Morgan, 2011; Sobel, 2004).
Brace and Geoghegan(2010)은 기후변화의 자연과학적인 원인, 결과 등에 대한 설명을 전지구적인 맥락에서 파악하는 것도 중요하지만, 로컬 규모에서 기후변화와 관련한 환경지식의 중요성을 강조한다. 그들은 ‘기후와 그 변화(climate and the ways it may change)’라는 용어를 채택함으로써 반드시 기후변화의 자연적인 원인과 인문적인 원인을 구분할 필요는 없으며, 기후변화를 이해하는 지식과 방법은 로컬 환경에서의 다양한 종류의 지식과 결합할 수 있음을 강조한다. 예를 들어, 콜로라도 고원 지대나 알래스카 원주민들에게는 그들에게 적합한 지역 기반 지식(예, 방언, 지역 쟁점, 역사, 생활방식 등)을 바탕으로 하는 활동이 요구된다. 따라서 장소 기반 활동을 통한 기후변화 교육은 학습자 자신이 거주하는 지역이나 마을의 문화적, 생태학적 중요성에 흥미를 갖고 가족, 친구 및 지역사회와 그 지식을 공유하고, 일상 환경에서 지리적 현상에 대한 평생 관찰자가 될 수 있도록 구성될 필요가 있다(Semken, 2005, 153).
3) 기후변화 인식 및 행동 변화를 위한 시각화 이론
기후변화에 대한 인식과 관심은 기후위기의 긴급성에 비교해 높지 않다. 복잡하고 확률적인 기후변화의 영향을 가늠하기 어려우며, 이러한 불확실한 상태는 자신의 행위가 미래에 미치는 영향을 과소평가하게 한다(O'Neill and Hulme, 2009; Stoknes, 2016). 이러한 불확실성과 실제적 체험의 어려움 때문에 눈으로 직접 확인할 수 있는 시각 자료는 매우 유용하다(Bishop and Rohrmann, 2003; Markowitz et al., 2018; Nicholson-Cole, 2005). Sinatra et al.(2012)은 뉴욕 타임즈 기사에 등장한 이미지를 포함한 설득력 있는 텍스트를 제공하였으며, 시각화 자료가 기후변화 원인에 대한 개방성, 문제에 대해 깊이 생각하려는 의지, 행동을 취하려는 의지를 촉진할 가능성이 있음을 보여주었다.
시각화를 통해 들어오는 자극을 극대화하기 위해서는 지구적 수준보다는 국가 또는 로컬 수준이면서 개인적으로 친숙한 환경이나 현실적인 경관을 보여줘야 한다(Nicholson-Cole, 2005; Sheppard, 2005, 637-654). 즉, 현실적으로 경험할 수 있는 경관을 대상으로 하는 시각화 혹은 시뮬레이션과 같은 3차원 시각화는 실제 환경에서 기후변화가 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 보여주며, 개인적인 의미와 행동에 대한 동기 부여에 유의미한 영향을 줄 수 있다. 이러한 관점은 해석수준이론(construal level theory)1)에 의해서도 뒷받침된다. 이는 경험이 얼마나 공간적, 시간적, 또는 사회적으로 개인과 가까운지에 근거하여 평가된다는 이론이다(Trope and Liberman, 2010). 즉, 상세하고 구체적인 방식으로 제공된 정보는 사람들이 긍정적으로 평가하고 유대감을 느끼도록 유도한다. 이는 이러한 방식으로 접한 사회문제를 심리적으로 가깝게 느낀다는 것을 의미한다.
Sheppard(2012, 2015)는 이러한 인식과 행동의 변화 과정을 그림 2와 같이 보여준다. 우선, 내가 사는 일상적인 주변 경관을 보거나 정보를 듣는다. 기존의 기후변화 정보(주로 매스미디어)와 지역 경관에 관한 직접적인 경험을 포함한다. 그러나 그는 지역에서 볼 수 있는 기후변화의 증거가 없으면 일반적인 사회적 규범(예, 걷거나 자전거 타고 출근, 태양열 에너지를 활용한 난방과 급수 등)을 행동으로 옮기기 어렵다는 점을 중요하게 지적한다(Sheppard, 2015, 97). 즉, 지역 수준에서의 이러한 통찰력은 기후변화에 대해 무언가를 하려는 동기를 부여할 수 있는 개인 및 장소 기반 연결이 더 효과적임을 보여준다.
한편, 신체적 경험을 통한 시각화는 기후변화에 대한 인식 변화를 유도하는데 유용할 수 있다(김민성, 2019; McClain and Zimmerman, 2016; Markowitz et al., 2018; Wu and Lee, 2015). 체화된 인지(embodied cognition) 이론에 따르면, 인지 혹은 정신적 과정은 신체 형태, 감각 시스템, 운동 시스템 및 주변 세계와의 신체적인 상호작용을 포함한 신체의 영향을 받아 형성된다(Glenberg, 1997). 즉, 행동 과정과 지각 과정은 서로 긴밀하게 연결되며, 신체적 활동이 읽기나 분석과 같은 고차적인 사고 과정에도 유의미한 영향을 미친다. 이러한 점에서 구글어스, 모바일 기기, 가상현실(virtual reality) 등을 활용해 신체적 경험을 제공하는 것은 시각화의 효과를 높인다. 예를 들어, McClain and Zimmerman (2016)의 연구는 학생들이 모바일 디지털 도구를 활용해 실세계의 식물이나 곤충 등을 탐색하거나 가리키는 방식으로 자연환경과 교감하고 상호작용하는 것을 실증적으로 보여준다.
최근에는 가상현실을 통해 인식과 행동 변화를 유도하는 연구 역시 활발하다. 가상현실에 대한 수십 년에 걸친 연구에 따르면, 사람들은 가상 경험을 내면화하여 현실로 취급하는 경향이 있다(Blascovich and Bailenson, 2011). 예를 들어, 가상현실 속 아바타의 신체적 특성에 대한 체험은 소수 인종(예: 흑인 아바타)의 피부색에 따른 편견을 감소시킨다(Peck et al., 2013). 특히, 몰입형 가상현실은 가상현실에 신체적인 활동을 추가하여 더욱 실감할 수 있게 한다. 이러한 가상현실은 기존 환경교육이나 기후변화 교육의 어려움을 극복할 수 있는 대안이 되고 있다(Wu and Lee, 2015). 기후변화와 같은 시급하고 복잡한 문제의 경우 몰입형 가상현실을 통해 심리적으로 근접한 현상으로 해석하고 환경에 문제를 일으키는 행동의 영향을 내면화하도록 하는 것이 더욱 유용하기 때문이다(Markowiz et al., 2018).
3. 기후변화 교육을 위한 시각화 기반의 지리수업 전략 탐색
본 장에서는 기후변화라는 불확실하고 복잡한 현상을 직･간접적으로 경험할 수 있는 시각화 전략을 바탕으로 학교 현장에서 활용할 수 있는 지리수업 전략을 탐색하고 구체적인 교수･학습 활동을 제시한다.
1) 유사한 일상적 경관 찾기
유사한 일상적 경관 찾기 활동은 학생들에게 기후변화와 관련된 프레임이나 실제 경관 사진을 제시하고, 이와 구조적으로 유사한 경관을 찾는 방식이다(이종원･함경림, 2014). 이는 학습의 전이 측면에서도 유용하지만, 이러한 활동을 통해 자신의 주변을 관찰하고 지리적 의미를 부여하는 태도의 변화를 유도할 수 있다.
그림 3은 IPCC에서 제시하는 기후변화의 네 가지 개념적 틀인 원인, 영향, 완화, 적응과 관련된 일상적인 경관을 보여준다. 예를 들어, 주택에 달린 가스계량기는 건물이 기후변화를 일으키는 정도(원인)를 보여주며(그림 3의 (a)), 하천 주변에 자리 잡은 주택들은 강렬한 폭풍우와 잠재적인 홍수 또는 침식의 영향에 취약할 수 있음을 보여준다(그림 3의 (b)). 주택의 외부 단열은 에너지 절약을 통해 탄소 배출을 저감하는 모습이다(그림 3의 (c)). 마지막으로 마을 곳곳에 있는 화단이 잠재적인 홍수나 지표 유출에 어떻게 적응할 수 있는지를 보여준다(그림 3의 (d)). 교사는 학생들에게 이러한 개념적 틀과 유사한 주변 경관을 찾게 하거나 각각의 요소들이 어떻게 연결되고 있는지 개념도를 그리게 하고 스토리텔링을 진행함으로써 기후변화에 대한 종합적 이해를 도울 수 있다.
2) 사진과 비디오를 활용하여 장소 기반 내러티브 지식 만들기
포토보이스(photo-voice)2)나 참여형 비디오(participatory video)와 같이 시각적 자료에 개인이나 커뮤니티의 내러티브를 내포하는 방식은 기후변화 교육을 위한 유용한 수업 전략으로 활용할 수 있다. 교실 수업에서 주로 사용하는 시각적 이미지는 교사나 다른 사람들이 촬영한 2차 자료에 해당한다. 이를 온전하게 이해하기 위해서는 시각적 이미지를 탈약호화하는 활동이 필요하다. 반면에 포토보이스나 참여형 비디오는 일상적으로 보는 경관들을 시청각적으로 표현함으로써 학생 스스로 공간적 쟁점에 대해 자신이 생각하는 관점이나 자신만의 이야기를 들려준다(조철기･김병연, 2020; Fisher et al., 2021). Sinatra et al. (2012)도 시각적 이미지를 통해 기후변화에 대한 인식이나 행동 동기를 변화시키는 것도 가능하지만, 그러한 이미지를 통해 메시지를 전달하거나 설득하는(persuasive) 글을 작성하는 활동을 더욱 유용한 전략으로 보고한다. 예를 들어, 말라위 농부들은 토양 보존을 위한 참여형 비디오에 참여함으로써 퇴비의 가치를 이해하고 실제로 적용할 수 있는 자신의 능력이 높아진 것을 인식하였다(Cai et al., 2019). Chandler and Baldwin(2010)은 기후변화로 인해 ‘침수 위험에 놓인 지역(at the water’s edge)’에 있는 세 그룹(관광객, 거주민, 예술가)의 관심을 끌어내기 위해 포토보이스 방법을 활용하였다. 구체적으로 그룹별로 협력해서 기후변화와 관련된 이미지나 영상을 비교 후 선택하고 시각적 내러티브를 작업한 후 대중에게 표현하는 일련의 과정을 진행하였다. 그림 4는 그룹별로 협업한 시각적 내러티브를 보여준다. 그들은 시각적 ‘이야기’를 통한 협업과 의사소통 과정이 기후변화에 대한 공통된 관점을 표현하는 설득력 있는 방법임을 제안한다.
즉, 내러티브를 강화하는 시각적 활동에 참여하는 전략은 학생 자신의 인식을 변화하고 향상시키는데 유용하며(High et al., 2012), 의사결정을 위한 설득력 있는 자료로 사용되거나 지역사회의 변화를 촉진하는 교육적 도구로 활용할 수 있다(Cook and Buck, 2010; Fisher et al., 2021).
3) 지역사회 기반 야외조사활동
기후변화에 대한 학생들의 지식 구성을 지원하기 위해서는 자신이 거주하는 지역사회를 탐구하는 야외조사활동을 할 수 있다. Pruneau et al.(2003)는 학생들에게 복잡하고 잘 이해되지 않는 기후변화 교육을 위해서 지역 연구를 수행함으로써 그 효과를 검증하였다. 그들은 학생들 주변에서 실제로 만질 수 있는 기후변화 표식이나 원인을 관찰하고 결과를 예측하게 했다. 예를 들어, 해변의 세부적인 부분을 관찰하고 해변에 살고 있는 식물이나 동물들을 지도화하는 활동, 지역주민들을 대상으로 이러한 표식에 대한 인터뷰, 최근 태풍이나 빙하 붕괴로 인해 범람한 거주 지역에 관한 영상 자료 감상 등을 포함한다. 그리고 학생들은 모둠별로 기상학자, 생태학자, 도시계획가, 시민환경운동가와 같이 전문가 역할을 맡아 현재 환경 상태를 보여주고 기후변화를 통해 어떤 일들이 발생할 것인지를 보고하게 한다(표 3). 그리고 논의를 통해 지속가능한 커뮤니티를 위한 개발 계획(예, 해수면 상승에 의한 피해를 방지하기 해안 구조물을 설계하지 않는다)을 제시할 수 있다. 이처럼 내가 거주하는 지역사회를 기반으로 어떠한 변화가 일어나고 있는지, 이러한 변화의 원인은 무엇인지, 이러한 변화를 방지하기 위해서 어떤 일을 할 수 있을지 등 학습 활동의 실제성을 높임으로써 학생들의 참여나 세계시민의식을 높일 수 있는 수업 전략이 될 수 있다(이두현, 2019).
표 3.
지역사회 기반 야외조사활동 수업 설계
출처: Pruneau et al.(2003)의 재구성
커뮤니티 매핑(community mapping)은 지역 기반의 야외조사활동에 유용한 방법이다. 커뮤니티 매핑은 소속감을 공유하는 집단이 지역의 문제를 발견하고 해결하는 과정에 능동적으로 참여하는 일련의 참여형 GIS라고 할 수 있다. 구순옥･남상준(2019)은 초등학생들을 대상으로 경남 고성군 거류면 지역의 환경요인들과 시설들을 지도화하는 작업을 수행하였으며, 학생들은 지역의 주체가 되어 지역사회에 높은 관심을 보이는 것으로 나타났다. 이처럼 야외조사활동에서 테크놀로지를 활용해 시각화하고 공유하는 과정은 주변에 대한 인식과 관심, 그리고 협력을 증대시킨다(이종원･오선민, 2016). 더욱이 커뮤니티 매핑은 학생이 속한 학교나 동네에서 진행할 수 있어 접근성도 높다. 그림 5는 구글맵을 활용해 C대학교 캠퍼스 내에서 진행한 커뮤니티 매핑 사례이며, 학생들은 자전거도로의 실효성, 녹지 공간, 분리수거 및 재활용 시스템 현황에 대한 데이터를 수집 및 분석하여 캠퍼스의 지속가능성을 조사하였다.
또한, 학생들은 야외조사활동에서 주변의 경관을 인식하고 분류하는데 Teachable Machine을 활용할 수 있다. Teachable Machine은 머신러닝 모델을 쉽고 간단하게 만들 수 있도록 제작된 웹 기반 도구이다. 그림 6과 같이 학생들은 컴퓨터가 학습하기를 원하는 분류를 정하고, 각각의 분류에 해당하는 예시 이미지를 수집하여 모델을 학습시킬 수 있다. 가령, 녹지 경관과 건조 경관을 분류하도록 학습시킨 모델을 통해 내가 사는 동네의 녹시율3)을 조사할 수 있다.
4) 테크놀로지를 활용한 기후변화의 영향 경험하기
기후변화의 영향을 실제로 보여주기 위해 지리공간서비스(geospatial service)나 가상현실(virtual reality)과 같은 테크놀로지를 활용할 수 있다. 기후변화의 징후나 영향은 취약한 지역이 아닌 이상 내가 사는 일상적인 경관에서 눈에 띄지 않으며, 빙하의 감소, 해수면 상승으로 인한 침수, 해양 산성화는 나와는 별개의 문제로 보일 수 있다. 더욱이 움직이지 않는 정적인 이미지들은 기후변화로 인한 영향인지 혹은 다른 영향인지를 설명하는 데 어려움이 있다. 지리공간서비스는 사용자 편의에 맞추어 정보를 제공하기 때문에 접근성이 매우 높아 수업자료로서 유용하다. 예를 들어, 구글어스는 기후변화와 관련하여 빙하 감소, 화전(slash-and-burn)과 플랜테이션, 식생 변화 등의 프로젝트를 다수 제공하고 있다(그림 7의 (a)). 그림 7의 (b)는 기후변화 시나리오를 바탕으로 해안 도시가 침수되는 사례를 시뮬레이션한 것이다. 해당 시뮬레이션은 2℃와 4℃의 기온이 상승할 경우 세계 주요 해안가 도시가 어떻게 침수될 것인지를 보여준다. 이러한 영상 자료는 수업의 도입부에서 활용함으로써 학생들의 흥미와 참여를 유도할 수 있으며, 기후변화로 인한 위기감을 인식하게 할 수 있다.
최근에는 가상현실을 이용한 기후변화 교육도 가능하다. 즉, 실제로 체험하기 힘든 기후변화의 결과를 가상현실로 체험하는 것이다. Markowitz et al.(2018)은 해양 생태계를 체험하는 몰입형 가상현실 야외조사 교육 프로그램의 효과성을 검증하였다. 그들은 가상의 수중환경을 생성하고, 학생들이 해수의 산성도가 증가하는 과정과 영향을 관찰 및 직접 조사할 수 있도록 하였다. 예를 들어, 그림 8과 같이 참가자는 해설을 듣고 수중환경에서 해양 생물과 어떻게 상호작용할 것인지에 대한 짧은 튜토리얼을 시청하는 것으로 체험을 시작한다(그림 8의 (a)). 그리고 참가자들은 생물 다양성 조사에 참여한다. 그는 목록에 어떤 종이 있는지, 얼마나 많은 종이 이미 발견되었는지, 얼마나 시간이 남았는지 보기 위해 가상의 왼쪽 손목에 부착된 활동자료를 참조한다(그림 8의 (b)). 참가자에게는 산성도가 높지 않은 건강한 곳에서 생물체를 찾을 수 있는 2분의 시간이 주어진다. 마지막으로 참가자는 산성도가 높아 건강하지 않은 지역으로 이동한 후 이 지역에서 종 수를 세는 데 2분이 더 주어진다(그림 8의 (c)).
5) 온라인 시뮬레이션을 활용한 의사결정 경험하기
온라인 시뮬레이터를 활용하여 기후변화 시나리오별로 학습자 주도의 의사결정과 관련된 시각화 결과를 탐색하는 방법이 있다. 시뮬레이션의 활용 시에 어떤 상황을 단순히 모방하는 것이 아니라 시뮬레이션 과정에 학생이 실질적인 역할을 하고 자신이 결정한 행동의 결과를 구체적으로 경험하는 것이 중요하다(Gredler, 1996). 학생들은 C-ROADS4)라는 온라인 시뮬레이터를 활용해 미래의 기온 변화를 예측하고 결과를 확인해볼 수 있다. C-ROADS는 일반인들이 전 세계 수준에서 국가 및 지역 온실가스 배출 감소를 위한 완화나 적응 노력이 장기적인 기후변화에 어떤 영향을 주는지를 보여주는 웹 기반 시뮬레이터이다. 그림 9는 시뮬레이터의 메인 화면을 보여주고 있다. 이 도구의 유용한 점은 주요 대륙이나 국가(미국, EU, 중국, 인도 등) 혹은 개발 수준(선진국, 개발도상국 등)에 따라 시뮬레이션할 수 있다는 것이다. 그리고 사용자는 각각의 국가 상황에 따라 다음 4가지 사항 - 배출이 최고조에 달하는 연도, 최고치 이후 배출량이 감소하기 시작하는 연도, 배출량이 감소하는 비율(%/년), 삼림 벌채를 방지하고 조림을 촉진하기 위한 노력(0~100) - 을 결정할 수 있다. 결정한 내용을 바탕으로 2100년에 예상되는 기온 변화를 바로 확인할 수 있다. 만약 국가별로 아무런 노력을 하지 않는다면 2100년에는 4℃의 기온 상승이 예상된다.
온라인 시뮬레이터를 활용하여 역할극을 진행함으로써 학생들은 기후변화와 관련된 이슈에 대해 의사결정 과정을 경험할 수 있다. 가령, 개발된 국가들이나 개발도상국가들은 각국이 처한 경제발전 수준, 기술 수준, 자원량, 인구수에 따라 온실가스 배출량을 제한하거나 감소할 수 있는 연도를 다르게 설정할 수 있다. 지역마다 처한 상황을 바탕으로 지킬 수 있는 공약을 결정하고, 다른 지역의 국가들과 협상할 수 있다. 그리고 협상 결과를 C-ROADS 시뮬레이터를 활용하여 정책을 신속하게 시범적으로 적용하여, 전반적으로 자연 상태의 기온 변화인 1.5~2℃ 미만으로 안정화하기에 해당 정책이 충분한지를 결정할 수 있다.
4. 논의 및 결론
지구적 차원에서 IPCC를 중심으로 한 기후변화 과학의 지속적 진보에 비교해 기후변화 교육에 관한 연구는 상대적으로 부족하다. 지리학은 전통적으로 인간과 자연의 관계를 연구하는 학문으로서 기후위기의 시대에 핵심적인 역할을 담당할 수 있는 학문 분야이다(Taylor and O'Keefe, 2021). 그럼에도 불구하고, 인문지리학과 자연지리학의 각 분야에서는 인접 학문과의 협력을 통한 연구가 활발한 데에 비해 지리학 내부의 학문 분야 간의 간극은 넓어지고 있는 실정이다. 따라서 기후변화에 대한 지리교육적 접근은 이러한 인문지리와 자연지리 간의 간극을 메우기 위한 중요한 시도이자 지리교육의 의미와 역활을 견고히 다지는 기회이다. 특히 지구온난화에 미친 인간의 역할에 대해 훨씬 더 강력한 책임을 부여하고, 기후변화 완화 조치에 대한 더욱 큰 의지가 요구되고 있다(Fortner et al., 2000; IPCC, 2018). 이에 본 연구는 학생들의 기후변화에 대한 효과적인 인식과 행동 변화를 위한 시각화 기반의 지리수업 전략을 탐색하였다.
본 연구에서는 기후변화 교육의 방향으로써 전체론적 관점의 접근, 기후변화 이슈 관련 의사결정 역량의 증진, 장소 기반의 참여적 활동을 제시하였다. 그리고 본 연구는 불확실하고 복잡한 기후변화 현상을 직･간접적으로 경험할 수 있고 능동적으로 참여할 수 있는 시각화 전략에 초점을 맞추었다. 특히, 공간적, 시간적, 사회적으로 개인과 가까운 경험과 정보에 대해 심리적으로 더 긍정적이며 유대감을 느낀다는 점에서 학습자 주변의 경관이나 실제적으로 경험이 가능한 시각 자료의 활용이 강조되었다. 따라서 본 연구는 이러한 이론적 고찰을 토대로 학교수업에서 활용할 수 있는 다섯 가지 수업 전략을 제시하였다. 주요 연구 결과를 바탕으로 지리교육에서의 의미와 역할을 논의하면 다음과 같다.
첫째, 유사한 주변 경관 찾기 활동으로 기후변화의 네 가지 프레임인 원인, 영향, 완화, 적응과 관련한 경관 사진을 제시하고 이와 유사한 사례를 찾고 스토리텔링이나 개념도를 작성하는 활동이 가능하다. 이러한 활동은 기후변화의 주요한 개념적 틀에 대한 종합적 이해와 더불어 기후변화가 나와 관련된 문제임을 인식할 수 있게 한다. 이러한 유사한 사례 찾기 활동은 학습의 전이 측면에서도 유용하지만, 이러한 활동을 통해 자신의 주변을 관찰함으로써 지리적, 환경적 의미를 부여하는 태도 변화를 유도할 수 있다. 더욱이 기후변화의 주요 내용 요소인 원인, 영향, 완화, 적응의 종합적이고 연속적인 측면을 강조할 수 있다.
둘째, 포토보이스나 참여형 비디오를 활용해 학습자의 관점과 경험을 표현하는 수업 활동은 직접 촬영하거나 찾아낸 경관(시각적 이미지)에 개인의 내러티브를 포함하여 일상적으로 경험하고 느낀 점을 시각화하는 전략이다. 기후변화와 관련한 이슈를 알리고 지역사회의 변화를 유도하는 수업 전략으로 이를 활용할 수 있다. 구체적으로 학습자들은 시각적 이야기를 만들기 위해 친구들과 협업하고 의사소통하면서 기후변화와 관련한 메시지나 주장을 시각적으로 표현할 수 있다. 그리고 이러한 시각적 표현물을 통해 자신의 인식 수준의 변화와 향상을 유도하며, 타인이나 지역사회 주민들을 설득하고 환경을 개선하는데 활용할 수 있다.
셋째, 지역사회 기반의 야외조사활동은 학생들의 학습 활동에 대한 실제성을 높일 수 있는 활동이다. 특히, 학생이 일상적으로 생활하는 지역사회의 기후변화와 관련된 문제를 발견하고 인식하는 과정은 매우 구체적이고 상세하므로 불확실한 기후변화를 심리적으로 가깝게 느끼게 할 수 있다. 또한, 학문적 경계를 넘어 사회, 과학, 환경 등 통합적 관점에서 지역사회를 관찰할 수 있다. 특히 커뮤니티 매핑이나 Teachable Machine과 같은 시각화 활동을 통한 야외조사활동은 주변 환경을 적극적으로 관찰하고 탐구할 수 있도록 유도한다. 이로써 기후변화에 대해 지속적인 관심을 가지고 행동을 변화시키는 계기를 마련할 수 있다.
넷째, 학생들은 지리공간서비스나 가상현실을 활용함으로써 사막화, 해수면 상승, 기온 상승 등 실제로 경험하기 힘든 기후변화의 결과나 징후를 체험할 수 있다. 수업 도입부에 지리공간서비스를 활용함으로써 기후변화로 인한 환경변화에 대한 학생들의 흥미를 유발하고 참여를 유도할 수 있다. 특히, 가상현실과 같은 몰입형 경험은 기후변화로 인한 해양 산성화 사례와 같이 구체적인 징후를 실재감 있게 체험하도록 돕는다. 더 나아가 이러한 테크놀로지를 탐구나 야외 조사 활동과 연계할 경우 기후변화에 대한 몰입과 실제적 이해를 돕는데 더욱 유용할 수 있다.
다섯째, C-ROADS와 같은 온라인 시뮬레이터를 활용하여 기후변화 시나리오를 예측할 수 있다. 학생들은 국가나 지역의 사회경제적 조건이나 완화 및 적응 역량에 따라 세계의 기온이 어떻게 달라지는지 시뮬레이션 도구를 통해 즉각적으로 결과를 확인할 수 있다. 또한, 역할극과 같이 진행함으로써 기후변화에 대응하고 완화하는 방안을 결정할 때 왜, 어떻게 공간적으로 다른 전략을 채택해야 하는지, 의사결정의 근거나 배경을 몰입감 있게 경험할 수 있다.
본 연구에서 시도한 기후변화에 대한 지리교육적 탐색은 지리 및 지리교육의 발전에도 의미를 가진다. 자연환경과 인문환경의 통합적 관점, 개인 지리, 장소, 경관, 공간적 불평등 등 지리교육의 주요 개념은 기후변화 교육에 있어서 매우 중요한 통찰을 제공함과 동시에 지리 및 지리교육의 위상을 높일 기회가 될 수 있다.
인류에 의한 기후변화는 적도 부근의 지역에 탁월한 영향을 미치고 있다. 이 지역의 1인당 탄소 배출량은 매우 낮지만, 기후변화에 가장 취약한 지역이기도 하다. 이러한 불균형은 유럽과 북미의 산업화 과정에서 행해진 자원과 노동 착취와도 연결되므로, 이를 해결하기 위한 초국가적 협의체(예, IPCC)의 해결 전략은 그 의도와 달리 지역 수준에서 잘 통하지 않고 있다(Taylor et al., 2020). 지리학은 식민주의와 이러한 착취 과정에 의해 어느 정도 발전해왔으며, 이를 해결할 수 있는 능력과 책임감을 가진 학문이라고 할 수 있다(Macdonald, 2020). 더욱이 오늘날 사회(society)와 자연(nature)의 경계가 희미해지고 있으며(Brace and Geoghegan, 2010; Taylor and O'Keefe, 2021), 학문적 지식보다는 세계시민성이나 생태시민성과 같이 지구촌 사회의 일원으로서 가져야 할 지식과 태도의 함양이 중요해지는 시대적 상황에서 지리교육 내용 재구성에 대한 요구도 증가하고 있다(김다원, 2021; 심광택, 2020; 한희경, 2015; Onuoha et al., 2021). 따라서 기후변화 교육에 대한 지리교육적 접근과 탐색 과정은 지리가 이러한 역량을 개발할 수 있는 유용한 과목으로 역할하는데 도움이 될 것이다.
또한, 학교 현장에서 기후변화 교육의 중요성은 계속해서 강조되고 있으며, 현장에서 활용할 수 있는 기후변화의 내용적 지식과 더불어 이러한 지식을 효과적으로 습득할 수 있는 새로운 교수학 지식의 요구도 증가하고 있다. 본 연구에서 제시한 시각화 기반 수업 전략은 학생들에게 일상적인 삶 속의 친숙한 경관을 주목하게 한다. 그리고 이러한 전략들은 시공간적으로 기후변화가 어떻게 일어나고 있는지를 삶의 한 조각으로 느끼고 이해하는 평범한 지식(lay knowledge)으로 전환하는데 도움이 된다(Brace and Geoghegan, 2010). 이렇듯 기후변화라는 주제적 접근은 지리교육을 다른 교과와의 연계나 창의적 체험 활동, 동아리 활동과 같은 다른 학교 교육과정으로 확장할 수 있는 계기가 될 것이다.
본 연구는 현장 교사나 예비교사들이 수업에서 활용할 수 있는 구체적인 수업 전략을 제시함으로써 지리교육의 확장 가능성을 확인하였다. 본 연구는 기후변화 교육에 적합한 다양한 수업 전략들을 탐색하고 제안하는데 중점을 두었다. 앞으로 학교 현장에서 적용 가능한 형태로 구현하고 검증하는 연구가 추가적으로 요구된다. 또한, 기후변화 교육에 있어서 지역 기반의 활동이 중요하기 때문에 초등학교에서 강조되고 있는 지역학습을 중등학습과 연계할 수 있는 교육과정 연구 역시 필요하다. 그리고 교실 현장에서 실천하기 위해서는 통합적인 관점을 가질 수 있는 예비교사 양성 프로그램 개발이 필요하다.
