초.중학생의 눈금 읽기 능력 및 측정 도구와 단위에 관련된 개념 조사 Investigation on the Students' Abilities of Reading Scales and Conceptions Related with Measuring Instruments and Units원문보기
본 연구에서는 초 중등 학생들의 눈금 읽기 능력과 측정도구의 용도 및 단위에 대한 개념을 조사했다. 초등학생 72명, 중1 학생 69명, 중3 학생 80명의 학생을 대상으로 수행 평가 및 지필 평가를 실시했다. 눈금읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이, 물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다. 측정 도구 및 단위와 관련된 개념을 평가하기 위해서는 그림과 사진이 그려진 질문지를 사용했다. 눈금 읽기 능력 면에서 각 학년마다 적지 않은 측정오차를 내는 학생이 있음이 드러났으며 특히 질량이나 부피 측정의 경우 그 수가 더욱 증가했다. 측정 도구에 대한 학생의 개념 조사 결과 학생들은 물리량 개념이 정확하지가 않아 측정 도구가 측정할 수 있는 물리량을 제대로 지적하지 못했다. 또한 단위에 대해서도 혼동이 있어서 특히 질량, 무게, 부피나 힘의 단위 등을 어려워하고 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 초 중등 학생들의 눈금 읽기 능력과 측정도구의 용도 및 단위에 대한 개념을 조사했다. 초등학생 72명, 중1 학생 69명, 중3 학생 80명의 학생을 대상으로 수행 평가 및 지필 평가를 실시했다. 눈금읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이, 물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다. 측정 도구 및 단위와 관련된 개념을 평가하기 위해서는 그림과 사진이 그려진 질문지를 사용했다. 눈금 읽기 능력 면에서 각 학년마다 적지 않은 측정오차를 내는 학생이 있음이 드러났으며 특히 질량이나 부피 측정의 경우 그 수가 더욱 증가했다. 측정 도구에 대한 학생의 개념 조사 결과 학생들은 물리량 개념이 정확하지가 않아 측정 도구가 측정할 수 있는 물리량을 제대로 지적하지 못했다. 또한 단위에 대해서도 혼동이 있어서 특히 질량, 무게, 부피나 힘의 단위 등을 어려워하고 있음을 알 수 있었다.
This study investigated both elementary and middle school students' abilities of reading scales and students' conceptions of measuring instruments and units. Seventy two students with 5th grade, sixty nine students with 7th grade, and eighty students with 9th grade were participated. Performance tes...
This study investigated both elementary and middle school students' abilities of reading scales and students' conceptions of measuring instruments and units. Seventy two students with 5th grade, sixty nine students with 7th grade, and eighty students with 9th grade were participated. Performance tests and written questionnaires were used. To assess their scale reading abilities, individual performance test was used. Every student should measure length of an envelope, temperature of water, volume of water, etc. And to find out students' conceptions related with measuring instruments and units, written questionnaires with pictures and photographs were used. Some of the students' abilities of reading scales were considerably poor. The results of a two-plate-balance and measuring-cylinder were worse than those of a ruler, a spring-balance, and a thermometer. Many of the students had misconceptions related with measuring instruments. Some of them did not know exactly the meaning of volume, or mass, or force. So they did not know what to measure with the measuring instruments. Also students were confused with several units of volume, force, weight and mass.
This study investigated both elementary and middle school students' abilities of reading scales and students' conceptions of measuring instruments and units. Seventy two students with 5th grade, sixty nine students with 7th grade, and eighty students with 9th grade were participated. Performance tests and written questionnaires were used. To assess their scale reading abilities, individual performance test was used. Every student should measure length of an envelope, temperature of water, volume of water, etc. And to find out students' conceptions related with measuring instruments and units, written questionnaires with pictures and photographs were used. Some of the students' abilities of reading scales were considerably poor. The results of a two-plate-balance and measuring-cylinder were worse than those of a ruler, a spring-balance, and a thermometer. Many of the students had misconceptions related with measuring instruments. Some of them did not know exactly the meaning of volume, or mass, or force. So they did not know what to measure with the measuring instruments. Also students were confused with several units of volume, force, weight and mass.
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문제 정의
13. 15 학년 아동들의 측정 능력에 대한 조사를 하였다. 눈금 읽기 능력, 눈금 어림하기 능력.
따라서 본 연구에서는 초 . 중학교 학생들의 눈금읽기 능력과 물리량 및 단위에 대한 학생의 개념에대해 조사하고자 한다.
많이 이루어졌다고 보기 어렵다. 이에 본 연구는 i, 중학생의 눈금 읽기 능력과 측정 도구 및 단위에 대한 개념을 조사하고자 한다.
본 연구에서는 초 . 중등 학생들의 눈금 읽기 능력과 측정 도구의 용도 및 단위에 대한 개념을 조사했다. 초등학생 72명.
둘째, 초등학교 5학년. 중학교 1학년, 중학교 3학년 학생들이 물리량에 대한 개념을 측정도구와 관련하여 조사한다.
중학교 1학년. 중학교 3학년들이 단위에 대하여 가진 개념을 조사한다.
따라서 본 연구에서는 초 . 중학교 학생들의 눈금읽기 능력과 물리량 및 단위에 대한 학생의 개념에대해 조사하고자 한다. 연구 목적을 나열하면 다음과같다
평가지를 개발했다. 측정 도구에 관련된 개념 조사를 위해서 다양한 측정기구를 그림으로 제시하고각 기구의 눈금이 의미하는 것이 무엇인지 객관식 평가지에 응답하도록 했다. 단위 개념의 평가를 위해서각 물리량의 단위로 쓰일 수 있는 것을 보기에서 있는 대로 고르도록 했다.
제안 방법
학교 현장에서 과학실에 비치되어 있는 기구들을 사용하였으며. 개개의 학생들이 책상에 비치되어있는 하나의 측정 기구의 눈금을 읽고 기록하도록 하였다. 학생의 수행 평가를 위해서는 두 가지의 방식이 사용되었다.
즉 측정기능은 탐구 과제를 수행하기 위해 기본적으로 필요한 기능이라고 할 수 있다. 그리고 측정의 세부 평가 항목에는 측정치를 바르게읽기, 적절한 측정 단위 사용하기. 측정 도구를 선택하기 등이 포함된다(김미경 등.
중3 학생 80명의 학생을 대상으로 수행 평가 및 지필 평가를 실시했다. 눈금 읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이. 물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다.
김범기(1997)가 초등학생의 길이, 면적, 부피. 모눈 이용능력 등을 평가했다. 연구 결과 정답 율은 길이 과제에서 가장 높았고 그 다음 면적, 부피 순위였다.
눈금 읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이. 물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다. 측정 도구 및 단위와 관련된 개념을 평가하기 위해서는 그림과 사진이 그려진 질문지를 사용했다.
서울소재 초등학교 한군데와 중학교 두 군데를 선정하여수행 평가 및 지필 평가를 실시하였다. 이 학생들을한국 학생들의 측정 능력을 대표하는 표본으로 보기는 어려우나 학생들은 측정과 관련된 정규 교육과정을 따짐없이 받았으며 특수한 집단이 아니었다.
연구 대상 학급에게 아침 자율학습 시간이나 본 수행 평가가 있기 전 15분 정도 동안 측정 도구의 그림 및 단위가 있는 질문지를 배부하고 각자 문제를 풀도록 했다. 그 지필 평가지의 구성 및 예시는 다음 Table 2와 Figure 1과 같다.
첫째, 초등학교 5학년, 중학교 1학년. 중학교 3학년 학생들을 대상으로 자, 메스실린더, 윗접시 저울, 용수철 저울’ 온도계, 초시계에 나타난 눈금을 읽는 능력을 평가하고 비교한다.
측정 도구 및 단위에 대한 개념 조사를 위해서 지필 평가지를 개발했다. 측정 도구에 관련된 개념 조사를 위해서 다양한 측정기구를 그림으로 제시하고각 기구의 눈금이 의미하는 것이 무엇인지 객관식 평가지에 응답하도록 했다.
물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다. 측정 도구 및 단위와 관련된 개념을 평가하기 위해서는 그림과 사진이 그려진 질문지를 사용했다. 눈금 읽기 능력 면에서 각 학년마다 적지 않은 측정오차를 내는 학생이 있음이 드러났으며 특히 질량이나 부피 측정의 경우 그 수가 더욱 증가했다.
눈금 읽기 능력과 측정능력간의 비교 조사 등이 이루어졌다. 특히 눈금 읽기 능력은 실제 도구의 눈금을 읽는 능력과 그림이나 사진으로 제시되는 도구에 나온 눈금을 읽는 능력에 대해 비교하여 조사하였다. 842명을 대상으로 한 1984년 연구에서 측정 도구에 새겨진 최소 눈금만큼의 오차, 즉 ±1 최소 눈금의 오차를 기록한 학생의 백분율을 조사한 결과 메스실린더, 용수철 저울, 윗접시 저울, 자.
대상 데이터
89%의 학생이 5mm 미만의 오차를 내었다. 1 cm 이상의 오차를 내며 응답을 한 학생들이 있었는데. 특히 초등학생들은 봉투의 길이가 30cm 자보다 길 경우 14%의 학생이 1cm 이상의 오차를 내었으며 중1 학생들도 경우에 따라 8% 이상의 학생이 lcm 이상의 오차를 내었다
30 cm자를 이용하여 봉투의 가로 길이. 세로길 이를 측정한 결과는 아래 Table 3에 제시되어 있다.
둘째, 초등학교 5학년. 중학교 1학년, 중학교 3학년 학생들이 물리량에 대한 개념을 측정도구와 관련하여 조사한다.
본 연구의 대상은 초등학교 5학년 72명, 중학교 1학년 69명, 중학교 3학년 80명으로 총 221명이다. 서울소재 초등학교 한군데와 중학교 두 군데를 선정하여수행 평가 및 지필 평가를 실시하였다.
중1 학생 69명. 중3 학생 80명의 학생을 대상으로 수행 평가 및 지필 평가를 실시했다. 눈금 읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이.
첫째, 초등학교 5학년, 중학교 1학년. 중학교 3학년 학생들을 대상으로 자, 메스실린더, 윗접시 저울, 용수철 저울’ 온도계, 초시계에 나타난 눈금을 읽는 능력을 평가하고 비교한다.
봉투의 길이가 자보다 작은경우. 초등학교 5학년(이하 초등학생으로 약칭). 중학교 1학년(이하 중1 학생으로 약칭), 중3 학생(이하 중 3 학생으로 약칭) 순서대로 각각 89%, 86%, 89% 가 그리고 봉투의 길이가 자보다 긴 경우.
디지털 초시계를 제외한 각 측정기구들의 세부 사항은 Table 1에 기록하였다. 학교 현장에서 과학실에 비치되어 있는 기구들을 사용하였으며. 개개의 학생들이 책상에 비치되어있는 하나의 측정 기구의 눈금을 읽고 기록하도록 하였다.
성능/효과
연구 결과 정답 율은 길이 과제에서 가장 높았고 그 다음 면적, 부피 순위였다. 그리고 도구를 이용한 것보다 직접 비교 능력이 더 높았다. 그는 학년별로 측정을 다른 방법으로 가르쳐야 한다고 주장했다.
눈금 읽기 능력을 조사한 결과, 초등학교와 중학교 학생들의 눈금 읽기의 정확도는 각 측정 도구에 따라 달랐다. 자나 용수철저울.
봉투의 길이가 자보다 작은 경우와 큰 경우를 비교하여 보면, 초등학생의 경우 5mm 미만의 오차를 낸학생이 89%에서 75%로 감소한 반면 중학생의 경우는 오히려 그 정확도가 증가하는 경향을 볼 수 있었다. 즉 측정도구가 측정량 보다 작아 두 번에 걸쳐 측정해야 하는 경우 중학생에게는 난이도의 차이가 없으나 초등학생에게는 그 난이도가 현저하게 증가함을알 수 있다
자나 용수철저울. 온도계 등에 대한 정확도는 비교적 높은 반면 메스실린더나 윗접시 저울의 경우 오차가 다른 것에 비해 큼을 알 수 있었다. 특히 초등학생들의 경우는 메스실린더.
온도의 단위는 초등학생과 중학생 모두 정답율이다른 물리량에 비해 비교적 높았다. 온도의 단위가 아님에도 온도의 단위로 여겨지는 율이 높은 단위는 각도의 단위인 이다.
초시계를 이용하여 직접 조작하고 측정하는 능력과 단순히 눈금을 읽는 능력 사이에는 차이가있음을 알아내었다.
후속연구
둘째. 부피나 질량 등의 물리량에 대한 학생들의 이해가 부족하므로 부피나 질량이 무엇인지에 대해 좀 더 구체적인 교육이 필요할 것이다. 셋째.
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