그래프의 상징적인 의미를 학생들이 해석할 수 있다고 교사들이 종종 가정하는 반면, 이러한 가정은 견고한 연구에 기초를 두고 있지 않다. 따라서 그래프를 구성하거나 해석하는 능력을 학생들이 지니고 있는지 알아보는 연구가 필요하다. 또한 불행하게도 많은 학생들이 이러한 그래프 기능을 제대로 갖추지 못하고 있다는 연구결과들을 결부시켜 생각해 볼 때, 이 영역이 연구할 가치와 내용이 많음을 알 수 있다. 따라서 우리나라 7학년에서 12학년에 이르는 학생들의 그래프 능력은 어떠한지 알고자 TOGS(The Test of Graphing in Science) 검사를 실시하였다. 학년이 올라감에 따라 그래프 능력도 점차적으로 향상되는 결과를 보였다. 그러나 그래프 능력의 하위요소로 선정된 9가지 요소 중에서 그래프를 작성하는 능력과 관련된 세 가지 하위 요소, 즉 축에 눈금을 매기는 기능, 축에 관련된 변수를 지정하는 기능 및 경향을 알도록 실험데이터로부터 적절한 하나의 선을 그리는 기능에서 부족함을 보였다. 이러한 결과는 그래프와 관련된 교육에서 그래프를 작성하는 것보다 해석하는 쪽에 상대적으로 더 치중하였음을 시사해준다. TOGS 검사에서 좋은 점수를 받은 학생들일수록 이러한 차이점이 더 두드러지게 나타났다.
그래프의 상징적인 의미를 학생들이 해석할 수 있다고 교사들이 종종 가정하는 반면, 이러한 가정은 견고한 연구에 기초를 두고 있지 않다. 따라서 그래프를 구성하거나 해석하는 능력을 학생들이 지니고 있는지 알아보는 연구가 필요하다. 또한 불행하게도 많은 학생들이 이러한 그래프 기능을 제대로 갖추지 못하고 있다는 연구결과들을 결부시켜 생각해 볼 때, 이 영역이 연구할 가치와 내용이 많음을 알 수 있다. 따라서 우리나라 7학년에서 12학년에 이르는 학생들의 그래프 능력은 어떠한지 알고자 TOGS(The Test of Graphing in Science) 검사를 실시하였다. 학년이 올라감에 따라 그래프 능력도 점차적으로 향상되는 결과를 보였다. 그러나 그래프 능력의 하위요소로 선정된 9가지 요소 중에서 그래프를 작성하는 능력과 관련된 세 가지 하위 요소, 즉 축에 눈금을 매기는 기능, 축에 관련된 변수를 지정하는 기능 및 경향을 알도록 실험데이터로부터 적절한 하나의 선을 그리는 기능에서 부족함을 보였다. 이러한 결과는 그래프와 관련된 교육에서 그래프를 작성하는 것보다 해석하는 쪽에 상대적으로 더 치중하였음을 시사해준다. TOGS 검사에서 좋은 점수를 받은 학생들일수록 이러한 차이점이 더 두드러지게 나타났다.
Science teachers often suppose that students are able to know the symbolical meaning of graphs when they see the graphs. But such a assumption is not based on the firm theories but a mere image. And we need to search them for holding the abilities to construct and to interpret. In addition, unfortun...
Science teachers often suppose that students are able to know the symbolical meaning of graphs when they see the graphs. But such a assumption is not based on the firm theories but a mere image. And we need to search them for holding the abilities to construct and to interpret. In addition, unfortunately, many researchers show that they scarcely have the graphing skills. And then, The Test of Graphing in Science(TOGS) was administered to 535 7th to 12th graders, for we search them for holding the graphing abilities to some degree. Though the higher grade, the better score, they lack the first three among 9 objectives of TOGS which are scaling axes, assigning variables to the axes, using a best fit line, plotting points, translating a graph that displays the data, selecting the corresponding value for y(or x), interrelating/extrapolating graphs, describing the relationship between variables, interrelating the results of the two graphs. It was concluded from this that subjects' graph construction is lower than their graph interpretation in graph skills. It suggests that school science have a bias toward graph interpretation. This tendency represents more strikingly in the case of upper students in TOGS than the others'.
Science teachers often suppose that students are able to know the symbolical meaning of graphs when they see the graphs. But such a assumption is not based on the firm theories but a mere image. And we need to search them for holding the abilities to construct and to interpret. In addition, unfortunately, many researchers show that they scarcely have the graphing skills. And then, The Test of Graphing in Science(TOGS) was administered to 535 7th to 12th graders, for we search them for holding the graphing abilities to some degree. Though the higher grade, the better score, they lack the first three among 9 objectives of TOGS which are scaling axes, assigning variables to the axes, using a best fit line, plotting points, translating a graph that displays the data, selecting the corresponding value for y(or x), interrelating/extrapolating graphs, describing the relationship between variables, interrelating the results of the two graphs. It was concluded from this that subjects' graph construction is lower than their graph interpretation in graph skills. It suggests that school science have a bias toward graph interpretation. This tendency represents more strikingly in the case of upper students in TOGS than the others'.
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문제 정의
따라서 McKenzie 와 Padilla (1986)에 의하여 개발된 과학관련 그래프 사용 능력을 알아보는 선다형 평가지 (TOGS, The Test of Graphing in Science) 를 이용하여 우리나라 7학년에서 12학년에 해당하는 학생들을 대상으로 샘플 표집하여 학생들의 그래프 능력에 관한 현주소를 파악하고자 하였다.
또한 학생들이 그래프 기능을 부적절하게 익히면 과학 개념을 이해하는데 심각한 장애물이 될 것이다. 따라서 그래프능력을 측정하는 선다형 평가도구인 TOGS를통하여 우리나라 7학년에서 12학년까지의 학생들을 표집하여 학생들이 어느 정도 그래프를 구성하고 해석하는 능력의 하위요소를 지니고 있는지 파악하여 보았다.
따라서 우리나라 7학년에서 12학년에 이르는 학생들의 그래 프 능력 은 어 떠 한지 알고자 TOGS (The Test of Gra아ling in Science) 검사를 실시하였다. 학년이 올라감에 따라 그래프 능력도 점차적으로 향상되는 결과를 보였다.
가설 설정
좋은 도구이다. 교육전문가들이나 교사들이 약속된 언어인 그래프를 사용할 때, 암묵적으로 학생들이 이러한 언어를 이해할 수 있으리라고 가정한다. 그러나 많은 선행연구로부터 학생들이 그래프기능을 획득하지 못하고 있다고 보고되고 있다.
제안 방법
7학년에서 12학년에 걸쳐 학생들의 그래프 사용 능력을 측정하고자 McKenzie & Padil值(1986)가 개발한 TOGS를 우리나라 중고등학교 학생들의 수준에 맞게 번안하였다. TOGS 번안 과정에는 현장 경험이 있는 과학교육 석박사 과정 15명(남 8, 여 7)의 도움을 받아 1차 교정한 후, 적합성 여부를 판단하고자。중학교 2학년 학생 131명올 대상으로 예비검사를 실시하여 잘 이해되지 않는 용어나 진술문을 표시하도록 하였다 그런 다음 다시 과학교육 석박사 과정 11명(남Z 여 4)의 검토를 받아 용어를 수정.
그래프 기능의 9가지 하위요소에 따라 각 학년의그래프 능력을 비교하였다. Fig.
그래프를 바르게 구성할 수 있는지를 측정하는 5개의 목표와 주어진 그래프를 바르게 해석할 수 있는지를 측정하는 4개의 목표로 나누어, 학년에 따라 어떠한 차이가 있는지 비교하였다.
먼저, 7학년부터 12학년까지 각 학년별 그래프 사용능력을 분석하였다. 투입된 TOGS의 각 학년별 신뢰도와 최저점수 및 최고점수는 Table 5와 같다.
본 연구의 검사도구인 TOGS를 번안한 후, 각 학년별 두 학급 이상 표집하여 그래프 사용 능력의 추이를 분석하였다.
우리나라 중고등학교 학생들의 그래프 사용 능력에 관한 추이룰 분석하고자 표집된 중고등학생 총 535 명을 대상으로 실시한 그래프 능력 검사를 기초로 하여 학년에 따라 그래프 능력과 하위 요소별 정답률이 어떻게 다른지 비교하였다.
판단하고자。중학교 2학년 학생 131명올 대상으로 예비검사를 실시하여 잘 이해되지 않는 용어나 진술문을 표시하도록 하였다 그런 다음 다시 과학교육 석박사 과정 11명(남Z 여 4)의 검토를 받아 용어를 수정. 보완하였다
대상 데이터
우리나라 중고등학생의 그래프능력이 학년에 따라 어떠한 추이를 보이는지 파악하고자 7학년부터 12학년까지 각 하년별로 두 학급 이상 표집하였다, 조사돤 연구대상 학생은 Table 4와 같다
7학년에서 12학년까지 투입된 TOGS의 결과에 기초하여 TOGS 상급집단에 속하는 것으로 파악된 학생들은 Tade 7과 같다. 투입된 총 학생 535명 중에서 약 반이상인 2기명의 학생이 TOGS 상급집단으로 분류되었다.
성능/효과
그래프를 해석하는 능력이 그래프를 만드는 능력보다 모든 학년에 걸쳐서 더 높은 점수를 얻고 있음을 볼 수 있다. 12학년을 제외한 모든 학년에서 그래프를 해석하는 능력이 그래프를 구성하는 능력보다 훨씬 더 높은 정답률을 보이며, 12학년에 이르러서야 그래프를 구성하는 능력을 측정하는 요소의 정답률이 해석하는 능력을 측정하는 요소의 정답률만큼 도달함을 볼 수 있다. 각 학년의 데이터 값이 표시된 선은 해당 학년에서 TOGS 검사에서 75% 이상의 정답을 얻은 학생들을 표시한 것이다.
7학년에서 12학년까지 학년이 올라갈수록 학생들의 그래프 능력은 전반적으로 향상을 보였다. 그래프를 해석하는 능력보다 그래프를 구성하는 능력이 더 낮은 정답률을 보여주고 있으며.
학년이 올라감에 따라 그래프 능력도 점차적으로 향상되는 결과를 보였다. 그러나 그래프 능력의 하위요소로 선정된 9가지 요소 중에서 그래프를 작성하는 능력과 관련된 세 가지 하위 요소, 즉 축에 눈금을 매기는 기능, 축에 관련된 변수를 지정하는 기능 및 경향을 알도록 실험데이터로부터 적절한 하나의 선을 그리는 기능에서 부족함을 보였다. 이러한 결과는 그래프와 관련된 교육에서 그래프를 작성하는 것보다 해석하는 쪽에 상대적으로 더 치중하였음을 시사해준다.
80 까지)를 보이고 있다. 또한 각 검사에서 저학년일수록 최저점수와 최고점수가 낮으며 고학년으로 올라갈수록 최저점수와 최고점수가 높아지는 경향이 있음을 알 수 있다.
후속연구
따라서 본 연구에서 조사된 9가지 그래프 하위 기능 중에서 축에 눈금 매기기 기능, 축에 변수 지정하기'기 능 및 '적 절 한 하나의 선 그리 기 기능을 가장 어려워하는 원인이 그래프에 관한 연습과 경험 부족에서 기인하는 것인지 아니면 학생들의 어떤 기본적인 인지능력의 차이에서 기인하는 것인지 분석하는 후속연구가 필요하다.
또한 그래프를 해석하는 능력보다 그래프를 작성하는 능력이 저조하므로 그래프를 작성하는 능력을 향상시키기 위하여, 실험결과를 실시간으로 보여줄 수 있는 MBL(Microcomputer-Based Laboratory) 과학 수업도 필요할 것으로 보인다. 이에 더하여 이미 그려진 그래프만을 보고 읽는 경험뿐만이 아니라.
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