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본 연구의 목적은 제7차 교육과정에 따른 고등학교 자연계 학생들의 화학개념에 대한 이해정도와 오개념의 유형을 조사하고 이를 바탕으로 고등학생들이 올바른 과학개념을 형성하기 위한 효과적인 수업전략의 모색을 제시하는데 있다. 이를 위해 이미 개발되어 있는 화학개념 검사지를 편집하여 사용하였으며 고등학교 자연계열 학생 472명에게 분배검사하여 결과를 분석하였다. 우선 대학생들을 대상으로 연구하기 위해 제작된 화학 개념 조사 목록이 고등학생에게도 적절한지를 알아보기 위하여 각각의 문항들에 대한 고등학생 응답 자료들을 ‘문항반응이론’에 따라 난이도와 변별도를 살펴 문항타당도를 분석하였다. 이 결과, 고등학생들에게도 타당하다고 판단된 15개 문항에 대한 응답 자료들을 학교간 수준, 성별 차이 및 ‘문항반응이론’에 따라 분류한 상·중·하의 능력집단별로 집중 분석하였으며, 그들의 교과과정에서 배우지 않은 타당하지 못하다고 판단된 문항은 분석에서 제외하였다. 문항에 대한 정답 비율을 분석해 본 결과 모든 비교 집단별 성격과 정답 비율의 차이가 거의 의미 있게 나타났으며, 대부분의 학생들이 같은 유형의 오개념을 가지고 있음을 알 수 있었다. 극히 일부의 문항을 제외하고는 고학년이 됨에 따라 오개념이 감소하는 경향이었다. 질량보존과 상변화 같은 물리적인 변화 및 산화와 같은 화학적인 변화에 관련된 개념들이 포함된 문항들에 대해서는 높은 정답율을 보여 경험적 기초 개념과 관련된 오개념들은 고학년이 됨에 따라 개선되는 경향을 보인 반면, 화학반응시 원자수 보존, 증발, 원자의 성질, 비열, ...

본 연구의 목적은 제7차 교육과정에 따른 고등학교 자연계 학생들의 화학개념에 대한 이해정도와 오개념의 유형을 조사하고 이를 바탕으로 고등학생들이 올바른 과학개념을 형성하기 위한 효과적인 수업전략의 모색을 제시하는데 있다. 이를 위해 이미 개발되어 있는 화학개념 검사지를 편집하여 사용하였으며 고등학교 자연계열 학생 472명에게 분배검사하여 결과를 분석하였다. 우선 대학생들을 대상으로 연구하기 위해 제작된 화학 개념 조사 목록이 고등학생에게도 적절한지를 알아보기 위하여 각각의 문항들에 대한 고등학생 응답 자료들을 ‘문항반응이론’에 따라 난이도와 변별도를 살펴 문항타당도를 분석하였다. 이 결과, 고등학생들에게도 타당하다고 판단된 15개 문항에 대한 응답 자료들을 학교간 수준, 성별 차이 및 ‘문항반응이론’에 따라 분류한 상·중·하의 능력집단별로 집중 분석하였으며, 그들의 교과과정에서 배우지 않은 타당하지 못하다고 판단된 문항은 분석에서 제외하였다. 문항에 대한 정답 비율을 분석해 본 결과 모든 비교 집단별 성격과 정답 비율의 차이가 거의 의미 있게 나타났으며, 대부분의 학생들이 같은 유형의 오개념을 가지고 있음을 알 수 있었다. 극히 일부의 문항을 제외하고는 고학년이 됨에 따라 오개념이 감소하는 경향이었다. 질량보존과 상변화 같은 물리적인 변화 및 산화와 같은 화학적인 변화에 관련된 개념들이 포함된 문항들에 대해서는 높은 정답율을 보여 경험적 기초 개념과 관련된 오개념들은 고학년이 됨에 따라 개선되는 경향을 보인 반면, 화학반응시 원자수 보존, 증발, 원자의 성질, 비열, 화학량론, 반응열 등의 개념들에 대해서는 중간 정도의 정답율을 보였다. 물질의 미시적 현상을 화학기호와 화학식들을 사용하여 거시적 모형으로 표현할 경우 원자의 본질, 화학식 및 화학반응식에 관련된 개념들은 높은 오답율로 미루어 암기적이며 추상적 기초 개념과 관련된 오개념들은 학년에 따른 변화가 다양하여 많은 오개념을 가진 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 학생들이 가지는 오개념의 특성은 주어진 상황이 시각적이고, 문제를 해결하는데 필요한 개념이 단순히 한 두 가지일 때 오개념을 가진 학생수가 적으면서 고학년 일수록 개선되는 반면, 미시적 현상들을 설명하기 위해 거시적 모형을 도입하는 것처럼, 다양한 개념이 하나의 문제를 해결하는 데 인과적으로 연결되어 있는 경우에는 오개념을 가지는 학생수가 많고, 고학년이라도 크게 개선되지 않은 것으로 분석되었다. 좀 더 다양한 방법으로 오개념에 대한 심층적인 후속 연구들을 통해 학생들이 가지는 오개념을 수정시켜 줄 수 있는 적절한 수업전략을 마련하여, 목표한 학습 효과를 얻을 수 있겠다. 따라서 본 연구는 화학교육에서 학생들의 이해 수준을 파악하여 각 이해 수준에 알맞은 학습내용을 구성하여 효과적인 교수-학습이 이루어질 수 있는 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of the present study is to investigate the chemical concepts formation and misconcepts held by high school students whose major is natural science for the 7th national curriculum and to suggest the effective strategies for the correction of misconception. For the study, the chemical conc...

The purpose of the present study is to investigate the chemical concepts formation and misconcepts held by high school students whose major is natural science for the 7th national curriculum and to suggest the effective strategies for the correction of misconception. For the study, the chemical concept inventory has been tested by 472 students studying natural science in high school and analyzed for the results. First of all, the study has been tried to analyze whether the item validity of the inventory made for the purpose to survey college students' misconceptions is adequate to high school students, according to 'item response theory', by studying each item difficulty and discrimination based on the answer data of the high school students. For applying of the 'item response theory', 15 reasonable questions are analyzed intensively according to level of school, gender, and ability group which are divided into three groups such as upper, middle, and lower levels by the theory, and invalid questions are excluded because these can't be learned to them in their school curriculum. The result analysis shows a significant difference according to groups, and most students have similar type of misconcepts. In general, the higher grade students have the lower degree of misconcepts except the limited particular problems. In particular, the students show a lack of understanding of the nature of atoms, the microscopic nature of matter, and the chemical formulas and the reaction equations. Excepting a part of items, the higher grade inclines to decrease the rate of error. Students do not seem to have many difficulties with these concepts such as conservation of mass, phase change, combustion, oxidation etc. Fewer students have misconceptions about the number of atoms, evaporation, the nature of atoms, specific heat, reaction heat etc. Many students have also misconceptions about microscopic nature of matter, and chemical formulas and equations. However students have small difficulties in solving simple visual problems. On the other hand, students have many difficulties in solving unvisual and complicated problems such as microscopic phenomenons. Various further studies of students' misconceptions will improve the learning effects by a proper strategy for the correction of misconcepts. Teachers are able to use the results to understand some student difficulties in learning chemistry and also to prepare their instruction and guidance.

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