이 연구의 목적은 기존의 학생들이 가지고 있던 기존이론과 일치하지 않는 공룡의 멸종 관련 불일치자료에 대한 중학생의 반응유형을 조사, 분류하는 것이다. ‘공룡의 멸종원인’이라는 지구과학 소재를 이용해 기존이론과 불일치자료에 해당하는 자료지를 구성하였다. 불일치자료에 대한 학생들의 반응유형을 분석한 결과, 거부, 재해석, 판단불확실, 신뢰감소, 부분적 이론변화, 이론변화 등 6가지로 분류할 수 있었다. 이러한 결과는 불일치자료를 이용한 개념변화 학습에서 불일치자료의 제시로 반드시 개념변화가 이루어지는 것이 아님을 보여준다. 따라서 교사는 학생들이 불일치자료에 대해 다양한 반응을 나타낼 수 있음을 인식하고, 구체적인 교수전략을 구상하여 처치함으로써 학생들의 개념변화를 도울 수 있을 것이다.
이 연구의 목적은 기존의 학생들이 가지고 있던 기존이론과 일치하지 않는 공룡의 멸종 관련 불일치자료에 대한 중학생의 반응유형을 조사, 분류하는 것이다. ‘공룡의 멸종원인’이라는 지구과학 소재를 이용해 기존이론과 불일치자료에 해당하는 자료지를 구성하였다. 불일치자료에 대한 학생들의 반응유형을 분석한 결과, 거부, 재해석, 판단불확실, 신뢰감소, 부분적 이론변화, 이론변화 등 6가지로 분류할 수 있었다. 이러한 결과는 불일치자료를 이용한 개념변화 학습에서 불일치자료의 제시로 반드시 개념변화가 이루어지는 것이 아님을 보여준다. 따라서 교사는 학생들이 불일치자료에 대해 다양한 반응을 나타낼 수 있음을 인식하고, 구체적인 교수전략을 구상하여 처치함으로써 학생들의 개념변화를 도울 수 있을 것이다.
The purpose of this study is to investigate the types of middle school students’ responses to dinosaur extinction inconsistent with the students’ previous conceptions. The types of texts about ‘the cause of dinosaur extinction’ were developed; one that was based on students’ previous ideas, while th...
The purpose of this study is to investigate the types of middle school students’ responses to dinosaur extinction inconsistent with the students’ previous conceptions. The types of texts about ‘the cause of dinosaur extinction’ were developed; one that was based on students’ previous ideas, while the other was based on conflicting materials. The students’ responses to the conflict materials were classified into six types: rejection, reinterpretation, uncertainty, belief decrease, partial theory change, and conceptual change. These results show that the use of conflict materials does not always promote conceptual change. Therefore, teachers will be able to help students change their conceptions in science classrooms by understanding students’ various responses to conflict materials and designing instructional strategy concretely.
The purpose of this study is to investigate the types of middle school students’ responses to dinosaur extinction inconsistent with the students’ previous conceptions. The types of texts about ‘the cause of dinosaur extinction’ were developed; one that was based on students’ previous ideas, while the other was based on conflicting materials. The students’ responses to the conflict materials were classified into six types: rejection, reinterpretation, uncertainty, belief decrease, partial theory change, and conceptual change. These results show that the use of conflict materials does not always promote conceptual change. Therefore, teachers will be able to help students change their conceptions in science classrooms by understanding students’ various responses to conflict materials and designing instructional strategy concretely.
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문제 정의
따라서 기존이론으로 사용했던 운석충돌설이 잘못된 이론이라고 할 수는 없으며, 불일치자료로 사용했던 화산 온실설이 옳은 이론이라고 할 수도 없다. 단지 이 연구에서는 서로 다른 주장의 두 가설을 기존이론과 모순되는 불일치자료로 사용하여, 기존이론에 일치하지 않는 새로운 이론에 접했을 때 학생들이 어떤 반응을 보이며, 반응유형 분석으로 개념변화 과정을 알아보고자 하였다.
즉 학생들이 자신의 기존 생각과 일치하지 않는 불일치자료에 반응하는 반응유형을 분류하고, 각 유형을 분석해봄으로써 개념변화 과정을 알아보고자 하였다.
가설 설정
생각하는가? 둘째, 기존이론에 대한 신뢰 정도가 감소하였는가? 셋째, 이론이 변하였는가? 등의 3가지 분류 기준을 사용하였다. 반응유형 검사지는 이러한 3가지 분류기준에 해당하는 3개의 문항과 자료지를 읽기 전에 공룡의 멸종원인에 대해 가지고 있던 생각을 조사하는 문항, 그리고 자료 1을 읽은 후 기존이론(운석충돌설)에 대한 신뢰정도를 조사하는 문항 등 총 5개의 문항으로 구성하였다.
제안 방법
감소하였는가?, , , 이론이 변하였는가?, 등의 3가지 분류기준에 의하여 분석하였으며, 보조 기준으로, 인지갈등 유발여부, , , 이론변화 진행정, 의 기준을 사용하였다.
검사도구는 기존이론과 불일치자료를 제시하는 자료지와 학생들의 개념변화 과정을 조사하는 반응유형 검사지로 구성하였다. 자료지는 공룡의 멸종 원인에 대한 기존이론을 제시하는 자료 1과 불일치자료를 제시하는 자료 2로 구성하였다.
둘째, 이 연구에서는 학생들에게 기존이론을 자료 지로 제시하고 기존이론의 역할을 한 운석 충돌설에 대한 신뢰정도가 높은 학생들을 반응유형 분석 대상으로 선정하였다. 학생들은 기존이론에 대한 자료지를 제시받기 전에 이미 공룡의 멸종원인에 대하여 다양한 사실을 알고 있는 것으로 나타났다.
무시나 거부 유형 모두 기존이론에 대한 강한 신뢰나 기존이론에 기초한 배경지식에 비추어 불일치자료를 무시하거나 거부한다. 따라서 이 연구에서는 개념변화 과정에 비추어볼 때 학생들이 기존이론에 대한 강한 신뢰로 인해 불일치자료를 신뢰하지 않고 거부하는 거부 유형으로 이를 분류하였다. 응답 예는 다음과 같다.
자료의 제시 방법과 서술은 학생들의 반응에 직접적인 영향을 줄 수있으므로 (CWnn and Brewer, 1993), 자료 1과 2의 서술 형태나 문장의 길이가 같도록 유의하였다. 또한 불일치자료로 제시한 자료 2에 기존이론을 반박하는 다수의 증거와 증거를 설명하는 새로운 이론을 함께 제시하여 중학교 1학년 수준에서 이해하기 쉽도록 구성하였다.
따라서 불일치자료에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인들에 대한 후속 연구들이 수행되어야 할 것이다. 또한, 이 연구에서는 현재 과학적 이론으로 확립되지 않은 공룡 멸종의 원인에 대한 두 가지 가설을 불일치자료로 이용하였다. 따라서 후속 연구에서는 과학적 이론으로 정립된 지구과학 개념에 대한 학생들의 반응유형에 따른 개념변화 과정을 보다 상세히 조사하는 연구가 필요하다.
3가지 분류 기준을 사용하였다. 반응유형 검사지는 이러한 3가지 분류기준에 해당하는 3개의 문항과 자료지를 읽기 전에 공룡의 멸종원인에 대해 가지고 있던 생각을 조사하는 문항, 그리고 자료 1을 읽은 후 기존이론(운석충돌설)에 대한 신뢰정도를 조사하는 문항 등 총 5개의 문항으로 구성하였다. 이중 3개의 문항은 리커트 척도로 응답하고, 그에 대한 이유를 기록하도록 하여 분석에 이용하였다.
분류 결과는 Table 1과 같이 거부, 재해석, 판단 불확실, 신뢰감소, 부분적 이론변화, 이론변화 등 6가지의 반응유형으로 분류하였으며, 각 유형에 대한 구체적인 설명과 학생들의 응답의 예를 아래에 제시하였다.
있는 학생들만을 대상으로 하였다. 설명한 분류기준에 의하여 학생들의 반응유형을 분류하였으며, 이를 개념변화 과정에서의 단계로 구분하였다.
이 연구에서는 Chinn과 Brewer(1998a)의 연구에서 나타난 무시 유형과 거부 유형의 반응을 모두 거부유형으로 분류하였다. 무시나 거부 유형 모두 기존이론에 대한 강한 신뢰나 기존이론에 기초한 배경지식에 비추어 불일치자료를 무시하거나 거부한다.
이 연구에서는 공룡의 멸종원인에 대한 여러 가설 중 보편화된 운석충돌설을 기존이론으로 제시하였으며, 불일치자료로는 화산온실설을 제시하였다. 자료 1의 운석충돌설은 Alvarez and Asaro(1990), 자료 2의 화산온실설은 McLean(1999) and Courtillot(1990) 의 주장을 바탕으로 재구성하였다.
이 연구에서는 선행연구를 기초로 공룡의 멸종 원인을 설명하는 2가지의 대립 가설을 이용하여 공룡의 멸종 관련 불일치자료에 대한 중학생의 반응유형을 조사하였다. 즉 학생들이 자신의 기존 생각과 일치하지 않는 불일치자료에 반응하는 반응유형을 분류하고, 각 유형을 분석해봄으로써 개념변화 과정을 알아보고자 하였다.
반응유형 검사지는 이러한 3가지 분류기준에 해당하는 3개의 문항과 자료지를 읽기 전에 공룡의 멸종원인에 대해 가지고 있던 생각을 조사하는 문항, 그리고 자료 1을 읽은 후 기존이론(운석충돌설)에 대한 신뢰정도를 조사하는 문항 등 총 5개의 문항으로 구성하였다. 이중 3개의 문항은 리커트 척도로 응답하고, 그에 대한 이유를 기록하도록 하여 분석에 이용하였다. 자료지와 반응유형 검사지는 과학교육 및 지구과학 내용 전문가에게 타당도를 의뢰하여 수정하였으며, 예비검사를 통해 검사 도구를 수정, 보완하였다.
자료 1의 운석충돌설은 Alvarez and Asaro(1990), 자료 2의 화산온실설은 McLean(1999) and Courtillot(1990) 의 주장을 바탕으로 재구성하였다. 자료의 제시 방법과 서술은 학생들의 반응에 직접적인 영향을 줄 수있으므로 (CWnn and Brewer, 1993), 자료 1과 2의 서술 형태나 문장의 길이가 같도록 유의하였다.
이중 3개의 문항은 리커트 척도로 응답하고, 그에 대한 이유를 기록하도록 하여 분석에 이용하였다. 자료지와 반응유형 검사지는 과학교육 및 지구과학 내용 전문가에게 타당도를 의뢰하여 수정하였으며, 예비검사를 통해 검사 도구를 수정, 보완하였다.
보인다. 즉 학생들은 불일치자료의 내용을 합리적으로 분석하기보다는 불일치자료를 단순히 무시하거나, 자신의 기존이론을 변화시키지 않기 위해 불일치자료의 내용을 기존이론의 틀 안고로 흡수하여 재해석한다.
대상 데이터
KT 경계층을 찾아냈으며, 이 층에 대한 조사로 운석 충돌설을 뒷받침하는 증거들을 많이 수집하였다.
이 연구는 기존이론과 불일치자료에 해당하는 자료 와 개념변화 과정을 조사하기 위한 반응유형 검사지를 개발한 후, 서울시 소재 중학교 1학년 158명을 대상으로 본 검사를 실시하여 기존이론으로 제시한 운석 충돌설(자료 1)에 대한 응답을 분석하여 자료의 신뢰정도가은 학생 95명을 분석 대상자로 선정하였다.
이는 불일치자료로 제시되는 화산온실설(자료 2)에 대한 학생들의 반응유형을 보다 명확히 분류하기 위하여 공룡의 멸종 원인을 운석충돌 때문이라고 인식하고 있는 학생들만을 대상으로 하였다. 설명한 분류기준에 의하여 학생들의 반응유형을 분류하였으며, 이를 개념변화 과정에서의 단계로 구분하였다.
구성하였다. 자료지는 공룡의 멸종 원인에 대한 기존이론을 제시하는 자료 1과 불일치자료를 제시하는 자료 2로 구성하였다. 공룡을 소재로 선정한 것은 학생들에게 친숙한 주제이며, 공룡의 멸종 원인에 대한 명확한 이론이 정립되어 있지 않음으로인해 학생들이 다양한 선개념과 배경지식을 가지고 있을 것으로 생각되었기 때문이다.
성능/효과
수 있다. 따라서 이 연구에서 학생들의 반응유형을 분석한 결과로 볼 때, 개념변화가 일어나는 과정에는 거부, 재해석, 판단불확실, 신뢰감소, 부분적 이론변화 유형, 이론변화의 단계적인 과정이 포함됨을 알 수 있다.
9%의 학생들이 거부 유형으로 반응하여 6가지 반응유형 중 가장 많은 비율을 차지하였다. 또한 불일치자료의 유효성을 인정하였지만 기존이론을 그대로 유지하였던 재해석, 판단불확실, 신뢰 감소 유형은 모두 전체의 22.1%를 차지하였다. 결국 불일치자료를 접한 후에도 기존이론을 그대로 유지한 경우는 61.
학생들은 이론변화를 하게 된 대표적인 이유로 공룡의 멸종시기가 운석의 충돌시기와는 일치하지 않지만 화산의 분출시기와는 일치한다는 점을 들었으며, 그 외에도 생물의 대멸종 시기와 지구 역사상의 주요 화산활동 시기가 일치하는 점을 들었다. 불일치자료의 내용 중 보다 중심적이며 포괄적인 증거에 기초하여 판단을 하고 있으며, 이러한 판단에도 학생 개인의 형이상학적 신념이나 인식론적 관점이 강하게
후속연구
알 수 있었다. 따라서 불일치자료에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인들에 대한 후속 연구들이 수행되어야 할 것이다. 또한, 이 연구에서는 현재 과학적 이론으로 확립되지 않은 공룡 멸종의 원인에 대한 두 가지 가설을 불일치자료로 이용하였다.
또한, 이 연구에서는 현재 과학적 이론으로 확립되지 않은 공룡 멸종의 원인에 대한 두 가지 가설을 불일치자료로 이용하였다. 따라서 후속 연구에서는 과학적 이론으로 정립된 지구과학 개념에 대한 학생들의 반응유형에 따른 개념변화 과정을 보다 상세히 조사하는 연구가 필요하다.
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