본 연구의 목적은 갈등상황을 제시하였을 때, 중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274명을 선정하였는데, 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다. 검사문항은 논리제시와 현상제시가 용이한 전기와 역학 문항을 각각 5문항씩 선정하였다. 학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서, 세가지 유형의 갈등상황을 제시했다. 본 연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나, 논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다. 갈등상황을 현상, 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 그 검사결과를 토대로, 학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후, 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다. 두 번째, 오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 과학적개념을 가지게 되는 정적효과와 과학적개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 오개념을 가지게 되는 부적효과를 비교해 보았다. 마지막으로, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리제시 집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다. 이것은 역학 문항은 물리적 현상에 좀더 관련이 있는 반면, 전기 문항은 좀 더 추상적이기 때문으로 본다.
본 연구의 목적은 갈등상황을 제시하였을 때, 중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274명을 선정하였는데, 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다. 검사문항은 논리제시와 현상제시가 용이한 전기와 역학 문항을 각각 5문항씩 선정하였다. 학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서, 세가지 유형의 갈등상황을 제시했다. 본 연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나, 논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다. 갈등상황을 현상, 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 그 검사결과를 토대로, 학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후, 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다. 두 번째, 오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 과학적개념을 가지게 되는 정적효과와 과학적개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 오개념을 가지게 되는 부적효과를 비교해 보았다. 마지막으로, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리제시 집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다. 이것은 역학 문항은 물리적 현상에 좀더 관련이 있는 반면, 전기 문항은 좀 더 추상적이기 때문으로 본다.
The purpose of the study is to understand the change process of middle school students' physics conceptions by the presented types of conflict situations. 274 middle school students were selected from one school in Pusan, however 257 students were participated in all the procedure of the study. Afte...
The purpose of the study is to understand the change process of middle school students' physics conceptions by the presented types of conflict situations. 274 middle school students were selected from one school in Pusan, however 257 students were participated in all the procedure of the study. After we classified students' physics conceptions into scientific and unscientific conceptions, presented three types of conflict situations. In this study three different cognitive conflict strategies were adopted; the first one is logical arguments(LCS: logical conflict situation), the second is actual demonstration(DCS: demonstrational conflict situation), and the third is two strategies together(DLCS). In this study, first, we investigated the change process of students' physics conceptions by three types of conflict situations. Second, we compared the effect of three conflict situations presentation, which includes positive effect by conceptual change from misconception to scientific conception and negative effect by conceptual change from scientific conception to misconception. Third, we studied characteristics of conceptual change by characteristics of conflict situations. In result, DLCS group and DCS group were more positive effect than LCS group in mechanics, DLCS group and LCS group were more positive effect than DCS group in electricity. It seems that mechanics are closely related to physical experiences, while electricity are more abstract.
The purpose of the study is to understand the change process of middle school students' physics conceptions by the presented types of conflict situations. 274 middle school students were selected from one school in Pusan, however 257 students were participated in all the procedure of the study. After we classified students' physics conceptions into scientific and unscientific conceptions, presented three types of conflict situations. In this study three different cognitive conflict strategies were adopted; the first one is logical arguments(LCS: logical conflict situation), the second is actual demonstration(DCS: demonstrational conflict situation), and the third is two strategies together(DLCS). In this study, first, we investigated the change process of students' physics conceptions by three types of conflict situations. Second, we compared the effect of three conflict situations presentation, which includes positive effect by conceptual change from misconception to scientific conception and negative effect by conceptual change from scientific conception to misconception. Third, we studied characteristics of conceptual change by characteristics of conflict situations. In result, DLCS group and DCS group were more positive effect than LCS group in mechanics, DLCS group and LCS group were more positive effect than DCS group in electricity. It seems that mechanics are closely related to physical experiences, while electricity are more abstract.
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문제 정의
학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지오개념으로 변화하는지를 알아보았다 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후. 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다. 두 번째.
마지막으로. 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리 제시집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다.
갈등상황을 제시한 2개월 후에. 과학적 개념을 가진 학생들이 계속 과학적 개념을 가지고 있는지 아니면 다른 오개념을 형성하였는지, 오개념을 가진 학생들이 과학적 개념을 가지게 되었는지 아니면 다른 오개념을 계속 가지고 있는지 조사하였다. 이것은<Table 1>를 보면 알 수 있다.
본 연구에서는 학생들에게 인지갈등을 유발하는 방법으로서 직접 실험을 통하여 보여주는 현상제시. 논증을 제시하는 논리제시.
본 연구의 목적은 갈등상황을 제시하였을 때. 중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274 명을 선정하였는데.
사전 오개념을 가지고 있던 학생이 제시 2개월 후과학적 개념으로 바뀐 경우(오개념-, 과학적 개념), 오개념을 가진 학생이 어떤 경로로 과학적 개념이 생성되었는가를 중점적으로 알아 보았다. 이 경우에 과학적 개념이 형성되는 경로는 4가지가 있다.
학생들의 개념을 과학적 개념과 오개념으로 분류하고. 제시 직후와 1주일 후 그리고 2개월 후 학생들의 물리 개념이 어떻게 변화하였는지 조사했다. 정답자 중 응답 이유 진술이 과학적 개념이 아닌 학생도 오개념으로 분류하였다.
그 검사결과를 토대로. 학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지오개념으로 변화하는지를 알아보았다 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후. 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다.
가설 설정
1. 개개인의 물리 개념은 어떤 경로로 변하는가?
용수철에서의 작용반작용(작용반작용 1). 9. 질량이 같은 공과 나무토막의 평형(평형). 10.
제안 방법
한 개의 전구를 연결할 때와 두 개의 전구를 직렬 연결 할 때의 밝기 비교(직렬2). 3. 한 개의 전구를 연결할 때와 두 개의 전구를 병렬 연결할 때의 밝기 비교 (병렬 1). 4.
각 문항에 대해 학생들 개개인의 개념 변화 과정을 조사하였다.
질량이 같고, 세기가 다른 두 자석의 작용반작용(작용반작용 2). 각 문항은 사지선다 응답후 이유 진술을 쓰게 하여 학생들의 개념을 조사하였다.
어떻게 바뀌었는지 분석하였고. 각 학생들의 개념 변화과정의 경로를 분석하였다.
즉’ 현상제시가 눈으로 확실히 구별되는 것은 가시적 현상제시로, 미소한 차이에 의해 왜곡된 현상을 관찰할 수 있는 문항에 대해서는 비가시적 현상제시 분류하였다. 각각의 경우 제시 직후와 1주일 후 및 2개월 후의 학생들의 개념을 알아보았다.
갈등상황 제시 유형에 따른 학생들의 개념 변화 경로를 알아보기 위해 현상을 제시할 실험 기구를 제작하고 논리를 개발하여 과 같은 과정으로 검사를 실시하였다.
학생들의 개념이 지속적인지 알아보기 위하여, 1주일 후와 2개월 후 같은 문항지로 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황 제시 후 학생들의 생각이 어떻게 바뀌었는지 분석하였다. 즉.
갈등상황 제시별 각 집단간 학생들의 개념 변화 과정의 경로를 분석하였다. 학생들의 개념을 과학적 개념과 오개념으로 분류하고.
갈등상황을 제시하고 난 2개월 후 학생들의 사전개념이 어떻게 바뀌었는지 분석하였고. 각 학생들의 개념 변화과정의 경로를 분석하였다.
논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 그 검사결과를 토대로.
사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다. 검사문항은 논리제시와 현상제시가 용이한 전기와 역학 문항을 각각 5문항씩 선정하였다. 학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서.
현상제시의 문항은 직선 관성. 곡선 관성, 작용 반작용 L 평형 문항이고, 구별이 잘 가지 않는 비가시적 현상제시의 문항은 작용반작용2 문항으로 분류하였다.
현상을 보여주는 현상제시와. 그 문항에 대한 논증들 제시하는 논리제시, 그리고 현상을 보여준 다음 논증을 제시하는 현상-논리제시 방법을 사용하였다.
아주 미소한 차이에 반응을 하여 자신의 생각을 합리화시키는 경향이 있었다. 그래서 갈등상황 제시의 특성을 현상제시의 특성에 맞추어 가시적인 현상제시와 비가시적 현상제시로 나누어서, 정답율 및 과학적 개념 응답자 수를 비교하였다. 즉’ 현상제시가 눈으로 확실히 구별되는 것은 가시적 현상제시로, 미소한 차이에 의해 왜곡된 현상을 관찰할 수 있는 문항에 대해서는 비가시적 현상제시 분류하였다.
그리고 현상을 제시한 다음 논리를 제시하는 현상-논리제시를 사용하여 갈등상황제시 유형에 따라 갈등상황 제시의 정적효과와 부적 효과, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념 변화의 특성. 그리고 학생들의 개념 변화 과정의 경로를 비교해 보았다. 일반적으로 학교에서 이루어지고 있는 수업은 개별면담 보다는 전체적인 수업으로 진행하기 때문에, 본 연구도 전체적인 수업으로 진행하였고.
논증을 제시하는 논리제시. 그리고 현상을 제시한 다음 논리를 제시하는 현상-논리제시를 사용하여 갈등상황제시 유형에 따라 갈등상황 제시의 정적효과와 부적 효과, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념 변화의 특성. 그리고 학생들의 개념 변화 과정의 경로를 비교해 보았다.
논리 제시집단에서는 직선 관성 문항(문항 6). 작용반작용2 문항(문항 10)에서는 정적효과가 더 크게 나왔으나.
논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다 갈등상황을 현상. 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다.
본연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나. 논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다 갈등상황을 현상. 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다.
학생들의 선개념이 과학적 개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 또한 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 변하는 지를 분석하였다.
선개념을 조사한 뒤. 세가지 유형의 갈등상황을 제시한 후 사후 검사를 실시하였다 사후검사 문항은 사전검사 문항과 같은 문항을 사용하였다. 갈등상황을 제시한 다음날, 1시간 동안 전기와 역학에 대한 전반적인 수업을 하였다.
학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서. 세가지 유형의 갈등상황을 제시했다. 본연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나.
두 번째. 오개념을 가진 학생이 갈등상황제시 2개월 후 과학적개념을 가지게 되는 정적 효과와 과학적 개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후오개념을 가지게 되는 부적효과를 비교해 보았다. 마지막으로.
이 연구에서 전류 문재와 역학 문제에서 갈등상황을 현상제시, 논리제시 그리고 현상-논리제시의 세 가지로 제시할 때 각각의 개념 변화 정도를 알아보고, 각 집단간 비교하는 것으로 연구문제와 관련지어 요약하면 다음과 같다.
이것은<Table 1>를 보면 알 수 있다. 이것을 토대로 갈등상황 제시의 효과를 (Table 2>와 같이 알아보았다. (Table 2> 에서 정적 효과는 오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 과학적 개념을 가지게 된 학생들의 백분율이고.
그리고 학생들의 개념 변화 과정의 경로를 비교해 보았다. 일반적으로 학교에서 이루어지고 있는 수업은 개별면담 보다는 전체적인 수업으로 진행하기 때문에, 본 연구도 전체적인 수업으로 진행하였고. 학생들의 생각은 문항지를 사지선다형 선택 후 이유 진술을 쓰게 하여 학생들의 개념을 조사하였다.
병렬1, 병렬2. 작용반작용2 문항을 비가시적 현상제시 문항으로 분류했다.<Table 4>는 비가시적 현상제시 문항에 대한 선택형 정답율 및 과학적 개념을 가진 학생 수를 조사한 것이다.
전기 문항에서 확실히 눈으로 구별할 수 있는 가시적 현상제시의 문항은 가변저항 문항이고, 구별이 잘 가지 않는 비가시적 현상재시의 문항은 직렬L 직렬2, 병렬1, 병렬2 문항으로 분류하였다.
제시 직후와 1주일 후 그리고 2개월 후 학생들의 물리 개념이 어떻게 변화하였는지 조사했다. 정답자 중 응답 이유 진술이 과학적 개념이 아닌 학생도 오개념으로 분류하였다.
평형 문항의 선택형 정답자의 학생 수 및 과학적 개념을 가진 학생 수를 합하여과 같이 백분율을 내어 보았다.
갈등상황을 제시한 다음날, 1시간 동안 전기와 역학에 대한 전반적인 수업을 하였다. 학생들의 개념이 지속적인지 알아보기 위하여, 1주일 후와 2개월 후 같은 문항지로 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황 제시 후 학생들의 생각이 어떻게 바뀌었는지 분석하였다.
일반적으로 학교에서 이루어지고 있는 수업은 개별면담 보다는 전체적인 수업으로 진행하기 때문에, 본 연구도 전체적인 수업으로 진행하였고. 학생들의 생각은 문항지를 사지선다형 선택 후 이유 진술을 쓰게 하여 학생들의 개념을 조사하였다.
즉. 학생들의 선개념을 과학적개념과 오개념으로 분류한 뒤, 갈등상황이 제시한 후. 학생들의 선개념이 과학적 개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다.
학생들의 선개념을 과학적개념과 오개념으로 분류한 뒤, 갈등상황이 제시한 후. 학생들의 선개념이 과학적 개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 또한 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 변하는 지를 분석하였다.
대상 데이터
선정하였는더L 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다.
연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274명을 선정하였는더L 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다.
중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274 명을 선정하였는데. 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다.
이론/모형
검사 문항은 전기의 전류에 관한 5문항과 역학에서 뉴턴의 운동법칙에 관한 5문항을 선정하여 사용하였다. 각 문항은 다음과 같다.
성능/효과
2개월 후의 학생들의 개념 변화의 정적 효과를 비교해 본 결과 전기 부분은 현상-논리제시가 가장 효과적임을 알 수 있고. 그 다음이 논리제시 임을 알 수 있다.
각 집단내의 정적효과와 부적효과를 비교해 보면, 현상-논리제시 집단과 현상제시 집단은 5문항 전부 정적효과가 부적효과보다 더 크게 나왔다. 논리 제시집단에서는 직선 관성 문항(문항 6).
갈등상황을 가시적 현상제시 문항(가변저항. 관성L 관성2, 작용반작용L 평형)과 비가시적 현상제시 문항 (직렬1, 직렬2, 병렬1, 병렬2, 작용반작용2)으로 분류하여, 사후 검사에서 선택형 정답율 및 정답자 중 과학적 개념을 가진 학생 수를 비교해 본 결과 뚜렷한 경향성이 나타났다. 현상-논리제시 집단은 가시적 현상제시 문항과 비가시적 현상제시 문항 모두에 대해 선택형 정답율도 가장 높았고, 과학적 개념을 가진 학생 수도 가장 많았다.
전기 문항에 대해서는 현상-논리 제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 정적효과가 비교적 크게 나타났다. 역학 문항에서는 현상-논리 제시 집단과 현상제시 집단이 논리제시 집단에 비해 정적효과가 크게 나타났다. 사전 과학적 개념을 가지고 있던 학생이 갈등상황을 제시한 2개월 후 오개념이 형성된 부적효과를 비교해보면 다음과 같다.
갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리 제시집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다. 이것은 역학 문항은 물리적 현상에 좀더 관련이 있는 반면.
오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 직후부터 계속 과학적 개념을 가지게 되는 비율은, 현상-논리 제시 집단이 가장 많았고, 전기 문항에서는 논리 제시집단이 역학 문항에서는 현상제시 집단이 많았다.
오개념을 가진 학생이 갈등상황을 제시한 2개월 후과학적 개념으로 바뀐 정적 효과를 비교해 보면, 전체적으로 현상-논리제시 집단이 정적 효과가 가장 컸다. 직렬1 문항(문항 1).
이 결과로 보아 전기 문항에서 현상-논리제시가 학생들이 과학적 개념을 가지게 하는데 가장 효과적이라는 것을 알 수 있다. 그리고 논리제시는 오개념을 가진 학생들에게 과학적 개념을 가지게 하는데 현상제시 보다 효과적이긴 하지만.
이 연구를 통해, 전기 문항과 역학 문항에서 갈등상황 제시 방법으로 현상-논리제시가 가장 효과임을 알 수 있다. 하지만, 수업의 특성상 현상이나 논리 중 어느 하나를 갈등상황으로 제시해야 할 경우 모든 문항에 대해 어느 한 가지의 갈등상황이 더 효과적이라고 구별짓기보다는 문항의 특성과 갈등상황 제시의 특성을 고려하여 제시해야한다고 본다.
곡선 관성 문항(문항 7). 작용반작용1 문항(문항 8), 평형 문항(문항 9)에서 논리 제시 집단의 부적 효과가 가장 컸다. 직선 관성 문항(문항 6)에서 논리제시 집단과 현상-논리제시 집단에서는 사전에 과학적 개념을 가진 학생 모두가 2개월 후에도 과학적 개념을 유지하고 있었는데’ 현상제시 집단에서는 5명 중 1명(20%)이 오개념이 형성되었다.
사전 과학적 개념을 가지고 있던 학생이 갈등상황을 제시한 2개월 후 오개념이 형성된 부적효과를 비교해보면 다음과 같다. 전기 문항에 대해서는 논리제시 집단에서 부적 효과가 비교적 크게 나타났고, 현상제시 집단과 현상-논리 제시 집단에서는 비슷하게 나타났다. 역학 문항에 대해서는 논리제시 집단.
다음과 같다. 전기 문항에 대해서는 현상-논리 제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 정적효과가 비교적 크게 나타났다. 역학 문항에서는 현상-논리 제시 집단과 현상제시 집단이 논리제시 집단에 비해 정적효과가 크게 나타났다.
관성L 관성2, 작용반작용L 평형)과 비가시적 현상제시 문항 (직렬1, 직렬2, 병렬1, 병렬2, 작용반작용2)으로 분류하여, 사후 검사에서 선택형 정답율 및 정답자 중 과학적 개념을 가진 학생 수를 비교해 본 결과 뚜렷한 경향성이 나타났다. 현상-논리제시 집단은 가시적 현상제시 문항과 비가시적 현상제시 문항 모두에 대해 선택형 정답율도 가장 높았고, 과학적 개념을 가진 학생 수도 가장 많았다. 가시적인 갈등상황 제시 문항에 대해서는 현상제시 집단이 논리제시 집단에 비해.
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