이 연구는 중학교 과학과 교육과정 ‘힘과 운동’단원에서 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하는데 그 목적이 있다. 힘이 작용하는 지속시간이 짧은 경우(이하 순간적인 힘)와 작용하는 지속시간이 긴 경우(이하 지속적인 힘)로 구분하여 운동방향과 속력의 변화에 대한 중학생들의 개념을 조사하였다.
이 연구를 위해 힘과 운동을 학습한 학생과 학습하지 않은 학생들의 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하기 위해 검사도구로 Force Concept Inventory (1995) 중 일부 수정한 7문항을 선정하였다. 이 문항은 순간적인 힘이 작용하는 경우, 지속적인 힘이 작용하는 경우, 지속적으로 작용한 힘이 사라졌을 경우이며, 힘의 지속정도에 따른 운동방향변화와 속력변화에 대한 개념을 알아보기 위한 것이다. 경기도 소재 중학교 1학년 243명, 2학년 254명을 대상으로 검사를 실시하였고, 힘과 운동을 학습한 중학교 2학년에게는 응답 후 이유를 진술하도록 하였다.
연구 결과 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 살펴보면 다음과 같다.
순간적인 힘이 작용할 때와 지속적인 힘이 작용할 때에 대한 문항의 정답률 비교에서 2학년 학생들의 정답률이 1학년에 비해 높았다. 순간적인 힘이 작용할 때 학년별 학생들의 정답률에는 의미 있는 차이가 있었지만(p<0.05) 지속적인 힘이 작용할 때는 학년별 정답률에 의미 있는 차이가 없었다. 힘의 지속 정도에 따른 운동상태 변화에 대한 정답률에서는 운동방향변화와 속력변화 사이에 의미 있는 차이가 있었다(p<0.05). 또한 학생들은 운동방향변화보다는 속력변화를 더 쉽게 생각하였다.
힘과 운동을 학습한 2학년 학생들의 응답유형을 분석한 결과 순간적인 힘이 작용한 경우에도 학생들은 작용하는 힘이 순간적이지 않고 어느 정도 지속된다고 생각하는 경향이 많았고 이때 물체의 운동방향을 수평방향의 힘과 수직방향의 힘의 합력방향으로 설명하였다. 문항 3에서 타격을 가한 하키 퍽에 운동방향으로의 힘이 작용하고 있다고 생각하는 학생도 355명으로 전체 학생의 71.43%였다. 오답을 선택한 학생들은 순간적인 힘이 어느 정도 지속되어 속력에 영향을 준다고 생각하였다.
지속적인 힘이 작용할 때의 운동에 대해서는 순간적인 힘이 작용할 때 보다 정답률이 낮았으며 지속적인 힘이 작용하는 물체의 운동에 대해 이해가 부족함을 알 수 있었다. 학생들은 추진력이 일정하게 작용하므로 작용한 힘의 방향으로 로켓이 운동한다는 생각을 하고 있었다. 속력변화에 대해서는 일정한 추진력에 의해 속력이 증가한다는 학생이 많았지만 일정한 힘 때문이 아니라 ...
이 연구는 중학교 과학과 교육과정 ‘힘과 운동’단원에서 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하는데 그 목적이 있다. 힘이 작용하는 지속시간이 짧은 경우(이하 순간적인 힘)와 작용하는 지속시간이 긴 경우(이하 지속적인 힘)로 구분하여 운동방향과 속력의 변화에 대한 중학생들의 개념을 조사하였다.
이 연구를 위해 힘과 운동을 학습한 학생과 학습하지 않은 학생들의 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하기 위해 검사도구로 Force Concept Inventory (1995) 중 일부 수정한 7문항을 선정하였다. 이 문항은 순간적인 힘이 작용하는 경우, 지속적인 힘이 작용하는 경우, 지속적으로 작용한 힘이 사라졌을 경우이며, 힘의 지속정도에 따른 운동방향변화와 속력변화에 대한 개념을 알아보기 위한 것이다. 경기도 소재 중학교 1학년 243명, 2학년 254명을 대상으로 검사를 실시하였고, 힘과 운동을 학습한 중학교 2학년에게는 응답 후 이유를 진술하도록 하였다.
연구 결과 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 살펴보면 다음과 같다.
순간적인 힘이 작용할 때와 지속적인 힘이 작용할 때에 대한 문항의 정답률 비교에서 2학년 학생들의 정답률이 1학년에 비해 높았다. 순간적인 힘이 작용할 때 학년별 학생들의 정답률에는 의미 있는 차이가 있었지만(p<0.05) 지속적인 힘이 작용할 때는 학년별 정답률에 의미 있는 차이가 없었다. 힘의 지속 정도에 따른 운동상태 변화에 대한 정답률에서는 운동방향변화와 속력변화 사이에 의미 있는 차이가 있었다(p<0.05). 또한 학생들은 운동방향변화보다는 속력변화를 더 쉽게 생각하였다.
힘과 운동을 학습한 2학년 학생들의 응답유형을 분석한 결과 순간적인 힘이 작용한 경우에도 학생들은 작용하는 힘이 순간적이지 않고 어느 정도 지속된다고 생각하는 경향이 많았고 이때 물체의 운동방향을 수평방향의 힘과 수직방향의 힘의 합력방향으로 설명하였다. 문항 3에서 타격을 가한 하키 퍽에 운동방향으로의 힘이 작용하고 있다고 생각하는 학생도 355명으로 전체 학생의 71.43%였다. 오답을 선택한 학생들은 순간적인 힘이 어느 정도 지속되어 속력에 영향을 준다고 생각하였다.
지속적인 힘이 작용할 때의 운동에 대해서는 순간적인 힘이 작용할 때 보다 정답률이 낮았으며 지속적인 힘이 작용하는 물체의 운동에 대해 이해가 부족함을 알 수 있었다. 학생들은 추진력이 일정하게 작용하므로 작용한 힘의 방향으로 로켓이 운동한다는 생각을 하고 있었다. 속력변화에 대해서는 일정한 추진력에 의해 속력이 증가한다는 학생이 많았지만 일정한 힘 때문이 아니라 마찰력과 같은 방해하는 힘이 없기 때문에 속력이 증가한다고 진술하였다.
이 연구 결과를 통하여 학생들의 선개념이나 오개념이 올바른 과학적 개념이 되도록하며 새로운 교육과정 도입에 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
이 연구는 중학교 과학과 교육과정 ‘힘과 운동’단원에서 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하는데 그 목적이 있다. 힘이 작용하는 지속시간이 짧은 경우(이하 순간적인 힘)와 작용하는 지속시간이 긴 경우(이하 지속적인 힘)로 구분하여 운동방향과 속력의 변화에 대한 중학생들의 개념을 조사하였다.
이 연구를 위해 힘과 운동을 학습한 학생과 학습하지 않은 학생들의 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 조사하기 위해 검사도구로 Force Concept Inventory (1995) 중 일부 수정한 7문항을 선정하였다. 이 문항은 순간적인 힘이 작용하는 경우, 지속적인 힘이 작용하는 경우, 지속적으로 작용한 힘이 사라졌을 경우이며, 힘의 지속정도에 따른 운동방향변화와 속력변화에 대한 개념을 알아보기 위한 것이다. 경기도 소재 중학교 1학년 243명, 2학년 254명을 대상으로 검사를 실시하였고, 힘과 운동을 학습한 중학교 2학년에게는 응답 후 이유를 진술하도록 하였다.
연구 결과 힘의 지속정도에 따른 운동상태 변화에 대한 중학생의 개념을 살펴보면 다음과 같다.
순간적인 힘이 작용할 때와 지속적인 힘이 작용할 때에 대한 문항의 정답률 비교에서 2학년 학생들의 정답률이 1학년에 비해 높았다. 순간적인 힘이 작용할 때 학년별 학생들의 정답률에는 의미 있는 차이가 있었지만(p<0.05) 지속적인 힘이 작용할 때는 학년별 정답률에 의미 있는 차이가 없었다. 힘의 지속 정도에 따른 운동상태 변화에 대한 정답률에서는 운동방향변화와 속력변화 사이에 의미 있는 차이가 있었다(p<0.05). 또한 학생들은 운동방향변화보다는 속력변화를 더 쉽게 생각하였다.
힘과 운동을 학습한 2학년 학생들의 응답유형을 분석한 결과 순간적인 힘이 작용한 경우에도 학생들은 작용하는 힘이 순간적이지 않고 어느 정도 지속된다고 생각하는 경향이 많았고 이때 물체의 운동방향을 수평방향의 힘과 수직방향의 힘의 합력방향으로 설명하였다. 문항 3에서 타격을 가한 하키 퍽에 운동방향으로의 힘이 작용하고 있다고 생각하는 학생도 355명으로 전체 학생의 71.43%였다. 오답을 선택한 학생들은 순간적인 힘이 어느 정도 지속되어 속력에 영향을 준다고 생각하였다.
지속적인 힘이 작용할 때의 운동에 대해서는 순간적인 힘이 작용할 때 보다 정답률이 낮았으며 지속적인 힘이 작용하는 물체의 운동에 대해 이해가 부족함을 알 수 있었다. 학생들은 추진력이 일정하게 작용하므로 작용한 힘의 방향으로 로켓이 운동한다는 생각을 하고 있었다. 속력변화에 대해서는 일정한 추진력에 의해 속력이 증가한다는 학생이 많았지만 일정한 힘 때문이 아니라 마찰력과 같은 방해하는 힘이 없기 때문에 속력이 증가한다고 진술하였다.
이 연구 결과를 통하여 학생들의 선개념이나 오개념이 올바른 과학적 개념이 되도록하며 새로운 교육과정 도입에 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
The purpose of this study is to investigate middle school students' conceptions about motion change according to the continuance in force from the middle school science education course. The conception of middle school students on motion direction and the change of speed was tested with questions re...
The purpose of this study is to investigate middle school students' conceptions about motion change according to the continuance in force from the middle school science education course. The conception of middle school students on motion direction and the change of speed was tested with questions related to the short duration of force (hereinafter referred to as instantaneous force) and the long duration of force (hereinafter referred to as continuous force).
Seven questions modified from Force Concept Inventory (1995) was chosen to test the understanding level about motion change according to the continuance in force between students who had learned the 'Force and Motion' chapter from school and who had not. The questionnaire includes whether instantaneous force was applied, whether continuous force was applied, or whether continuous force was removed. The subject was the 243 middle school first grader or 7th grader and 254 second grader or 8th grader in Gyeonggi-do. Second graders, who had learned 'Force and Motion' were to also answer the reason of their response.
The result is as follows.
Second graders' correct-answer rate was higher than first graders' about instantaneous force and continuous force. Answers to instantaneous force related questions showed meaningfully different correct-answer rate by grade (p<0.05), however, answers to continuous force related question didn't show any meaningful difference. Correct-answer rate of questions about motion change according to the continuance in force showed meaningful difference between the change of motion direction and the change of speed (p<0.05). Also, students considered speed change related questions easier than motion direction change related questions.
The answer types of second graders, who had already learned 'Force and Motion' were analysed. They had a tendency to think that applied force was not instant but continuous even when instantaneous force was applied. And their explanation was that motion direction of the object was the resultant force of the force in the horizontal direction and the force in the vertical direction. In question number 3, 355 students or 71.43 percent of respondents gave wrong answer thinking hocky puck hit by someone was under strong influence of applied force to the motion direction. Students who chose wrong answer thought instantaneous force would last for some extent and affect the speed.
The question about continuous force applied motion had lower correct-answer rate which shows students' lack of understanding. Students thought that the rocket moved to the direction of force because of the constant driving force. About speed change, many students thought the speed increased due to constant driving force but they also thought that the main reason was the lack of frictional force, not constant force.
This study will be able to help such preconception or misconception of students change into the right scientific conception. Also, the answer types from this research will be able to be used for the teaching and learning material which is needed by new education course.
The purpose of this study is to investigate middle school students' conceptions about motion change according to the continuance in force from the middle school science education course. The conception of middle school students on motion direction and the change of speed was tested with questions related to the short duration of force (hereinafter referred to as instantaneous force) and the long duration of force (hereinafter referred to as continuous force).
Seven questions modified from Force Concept Inventory (1995) was chosen to test the understanding level about motion change according to the continuance in force between students who had learned the 'Force and Motion' chapter from school and who had not. The questionnaire includes whether instantaneous force was applied, whether continuous force was applied, or whether continuous force was removed. The subject was the 243 middle school first grader or 7th grader and 254 second grader or 8th grader in Gyeonggi-do. Second graders, who had learned 'Force and Motion' were to also answer the reason of their response.
The result is as follows.
Second graders' correct-answer rate was higher than first graders' about instantaneous force and continuous force. Answers to instantaneous force related questions showed meaningfully different correct-answer rate by grade (p<0.05), however, answers to continuous force related question didn't show any meaningful difference. Correct-answer rate of questions about motion change according to the continuance in force showed meaningful difference between the change of motion direction and the change of speed (p<0.05). Also, students considered speed change related questions easier than motion direction change related questions.
The answer types of second graders, who had already learned 'Force and Motion' were analysed. They had a tendency to think that applied force was not instant but continuous even when instantaneous force was applied. And their explanation was that motion direction of the object was the resultant force of the force in the horizontal direction and the force in the vertical direction. In question number 3, 355 students or 71.43 percent of respondents gave wrong answer thinking hocky puck hit by someone was under strong influence of applied force to the motion direction. Students who chose wrong answer thought instantaneous force would last for some extent and affect the speed.
The question about continuous force applied motion had lower correct-answer rate which shows students' lack of understanding. Students thought that the rocket moved to the direction of force because of the constant driving force. About speed change, many students thought the speed increased due to constant driving force but they also thought that the main reason was the lack of frictional force, not constant force.
This study will be able to help such preconception or misconception of students change into the right scientific conception. Also, the answer types from this research will be able to be used for the teaching and learning material which is needed by new education course.
AI-Helper
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