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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 물질의 세 가지 상태에 대해 학생들이 만든 비유의 유형과 학업 성취 수준에 따른 비유 유형의 차이 , 비유가 담고 있는 오개념 유발 가능성에 대해 조사하였다.
- 본 연구에서는 물질의 세 가지 상태를 목표 개념으로 학생들이 만든 비유의 유형을 분석하고, 학업 성취 수준에 따른 차이와 오개념 유발 가능성을 조사하였다. 대부분의 학생들은 일상생활에서 쉽게 경험할 수 있는 구체적 인 소재나 상황을 비유물로 선정하여 부연 설명과 함께 이 야기 하듯 서술하는 비유를 만드는 것으로 나타났다.
제안 방법
- 얼음, 물, 수증기가 모두 물분자로 이루어져 있지만 상태에 따라 입자 사이의 거리와 움직임이 다르다는 내용을 문장으로 기술하였고, 같은 크기의 입자를 이용하여 상태에 따른 분자 배열 그림을 나타내었다. 그리고 학생들에게 세 가지 상태에서의 물 분자 배열을 설명하는 비유를 만들어 서술하도록 하였다. 비유 만들기 검사지는 과학 교육 전문가 3인으로부터 안면 타당도를 검증받았으며, 중학교 1학년 학생 33명을 대상으로 예비 검사를 실시하여 그 내용을 수정 • 보완하였다.
- 서술방식은 하나의 사건이나 상황을 선정하여 변화 과정을 기술하려 하는지에 따라, 체계성은 목표 개념의 인과 관계에 대응되는 구조를 비유물이 포함하고 있는지에 따라 분류된다. 덧붙여 오개념을 유발할 수 있는 비유 유형도 분석하였다. 비유의 일부를 선정하여 분석자 2인이 독립적으로 분석한 후, 일치도를 구하고 이견을 좁히는 과정을 반복함으로써 분류 기준을 수정 • 보완하였다.
- 학습 과정에서 교사나 교과서에서 제시한 비유를 단순히 회상하여 응답하는 사례를 줄이기 위해, 대상 단원인 중학교 과학 1의 ‘4. 물질의 세 가지 상태'를 학습한지 월이 지난 후 검사를 실시하였다. 학생들이 비유를 만드는데 익숙해지도록 산과 염기의 중화반응에 대해 교사가 간단히 설명한 후, 학생들은 15분 동안 스스로 비유를 만들어 활동지에 기록하고, 만든 비유에 대해 발표하는 시간을 얜분 동안 가졌다.
- 학생들이 만든 비유의 전체적인 경향을 알아보기 위하여 분류 준거를 조합한 유형별 빈도를 Table 2에 제시하였으며 빈도수가 작은 유형은 생략하였다. 본 연구에서는 Type 6과 같이 상태에 따른 분자 간 거리와 배열 상태를 표현하고, 친숙하며 구체적인 소재를 비유물로 사용하되 억지로 꾸며내지 않은 비유를 바람직한 비유로 두었다. 또한 비유물과 목표물간의 공유 속성에 대해 설명하려 하고, 속성간의 인과 관계를 기술하며, 상태 변화 시 입자가 보존되므로 상태에 따라 비유물을 바꾸지 않는 비유가 바람직한 비유가 된다.
- 그리고 학생들에게 세 가지 상태에서의 물 분자 배열을 설명하는 비유를 만들어 서술하도록 하였다. 비유 만들기 검사지는 과학 교육 전문가 3인으로부터 안면 타당도를 검증받았으며, 중학교 1학년 학생 33명을 대상으로 예비 검사를 실시하여 그 내용을 수정 • 보완하였다.
- 덧붙여 오개념을 유발할 수 있는 비유 유형도 분석하였다. 비유의 일부를 선정하여 분석자 2인이 독립적으로 분석한 후, 일치도를 구하고 이견을 좁히는 과정을 반복함으로써 분류 기준을 수정 • 보완하였다. 분석자간 일치도가 .
- 비유 만들기 검사지에는 목표 개념 인 물의 세 가지 상태를 설명한 문장과 그림을 제시하였다. 얼음, 물, 수증기가 모두 물분자로 이루어져 있지만 상태에 따라 입자 사이의 거리와 움직임이 다르다는 내용을 문장으로 기술하였고, 같은 크기의 입자를 이용하여 상태에 따른 분자 배열 그림을 나타내었다. 그리고 학생들에게 세 가지 상태에서의 물 분자 배열을 설명하는 비유를 만들어 서술하도록 하였다.
- 자료 분석. 학생들이 만든 비유는 Thiel点卜 Treagust가15 교과서에서 사용된 비유의 유형 분석을 위해 사용한 공유 속성, 추상도, 대응 정도에 대한 준거와 상황의 작위성이라는 준거를 추가한 노태희 등16의 분석틀에서술방식3과 체계성17 준거를 추가하여 분석하였다. 공유 속성은 목표 개념이 지니는 여러 가지 속성 중 외양이나 구조적 유사성에 주목하는지, 기능이나 행동적 성질의 유사성에 주목하는지에 따라 분류되며, 비유물이 구체적인 수준인지, 추상적인 수준인지에 따라 비유의 추상도는 달라진다.
대상 데이터
- 연구 대상 및 절차. 서울시에 위치한 남녀 공학 중학교 1학년 학생 256명을 대상으로 비유 만들기 검사를 실시하였다. 학습 과정에서 교사나 교과서에서 제시한 비유를 단순히 회상하여 응답하는 사례를 줄이기 위해, 대상 단원인 중학교 과학 1의 ‘4.
데이터처리
- 사전 성취 수준에 따른 비유의 특징을 살펴보기 위해 학생들의 직전 학기 과학 성 적의 중앙값을 기 준으로 집단을 상 •하로 나눈 후, X2 검증을 실시하였다. 학업 성취도 검사 중 목표 개념과 관련된 문항만을 선정하여 집단을 구분하면 사전 지식수준에 따른 비유의 특징에 대한 좀 더 명확한 정보를 얻을 수 있지만, 각 문항별 성취 여부에 대한 자료를 얻지 못하였다.
성능/효과
- 대응 정도에 따른 분류에서는 목표물과 비유물의 공유 속성에 대한 설명이 나타나는 부연 비유가 58.6%로 가장 많았다. 일부의 학생들（12.
- 서술방식에서도 나열식 비유와 이야기식 비유가 혼용되어 제시되었다. 또한 대부분의 비유가 토의나 탐구 활동에 소개되어 학생들의 비유 학습 활동에 활용되므로 교과서 본문에는 공유 속성에 대한 언급이나 보충 설명 이 제시되지 않거나 약간 나타나는 대응 정도를 보였다.
- 학생들이 비유를 만드는데 익숙해지도록 산과 염기의 중화반응에 대해 교사가 간단히 설명한 후, 학생들은 15분 동안 스스로 비유를 만들어 활동지에 기록하고, 만든 비유에 대해 발표하는 시간을 얜분 동안 가졌다. 본 연구의 목표 개념인 물질의 세 가지 상태에 대한 비유 만들기 검사는 교사의 부연 설명 없이 2哓 동안 진행되었으며, 학생들에게 자신의 생각을 자유롭게 기술할 것을 강조하였다.
- 서술 방식에 따른 분류에서는 77.3%의 학생들이 상황에 따라 움직 임 이나 배열 상태가 달라지는 하나의 비유물을 목표 개념에 대응시킨 이야기식 비유를 만든 것으로 나타났다. 한편, 열의 출입에 따른 분자 배열의 변화를 언급한 체계성 이 높은 비유는 상황을 변화시키는 원인을 잠열에 대응시켜 이야기 형식으로서술하는 경우가 많았다.
- 오개념 유발 가능성 이 있는 비유는 목표 개념이 갖는 공유 속성을 파악하지 못하거나, 상태에 따라 비유물을 바꾸어 사용할 때 많이 나타났다. 이러한 비유는 고체가 움직 이 지 않는다고 표현하거나 상태 변화 시 입자의 수나 크기 , 모양 등이 달라진다는 생각을 포함하였다.
- 05). 즉 하위 학생들보다 상위 학생들이 공유속성에서는 구조勿능적 속성을 모두 고려하였고, 대응 정도에서는 자신이 만든 비유에 대한 설명을 곁들인 부연 비유를 선호하였으며, 서술 방식에서는 이야기식 비유를 더 많이 만들었다. 선행 연구 결과 비유 만들기 수업은학생들의 개념 이해와 변화에 효과적이라고 알려져 있다.
- 사전 성취 수준에 따른 비유의 특징. 학생들의 기말 고사 과학 성 적의 중앙값을 기 준으로 집단을 상하로 나눈 후, 사전 성취 수준과 학생들이 만든 비유의 유형차이를 살펴본 결과(Table 3), 공유 속성, 대응 정도, 서술 방식에서 상 • 하 집단 간에 유의미한 차이가 나타났다(p<.05). 즉 하위 학생들보다 상위 학생들이 공유속성에서는 구조勿능적 속성을 모두 고려하였고, 대응 정도에서는 자신이 만든 비유에 대한 설명을 곁들인 부연 비유를 선호하였으며, 서술 방식에서는 이야기식 비유를 더 많이 만들었다.
후속연구
- 14 비유 만들기에 사용된 소재는 학생들의 선지식과 연결되기 때문에 학생들이 가지고 있는 오개념과 잘못된 지식에 대한 정보를 제공해준다.3 그러므로 물질의 세 가지 상태에 대해 학생들이 만든 비유의 특징을 분석하면 목표 개념에 대한 학생들의 오개념을 파악할 수 있을 것이다.
- *11 이에 선행 연구들은 비유 만들기를 통한 과학 개념 이해에 영향을 주는 학습자 변인의 하나로 사전 성취 수준을 들고 있다.3,12 사전 성취 수준에 따라 목표 개념과 비유물을 연결짓는 비유 추론 과정 이 달라질 수 있으므로, 만든 비유가 각기 다른 내용과 형식으로 구성될 것이라 예상되며, 이런 차이가 개념 이해에 영향을 줄 것이라 기대된다. 따라서 사전 성취 수준에 따라 학생들이 만든 비유에 차이가 있는지에 대한 조사도 학생들이 만든 비유에 대한 일반적인 특징 분석에 대한 연구와 함께 이루어져야 한다.
- 이렇게 하여 비유물 자체를 이해하지 못해 비유물에 대한 학습이 선행되어야하는 사례를 줄임으로써 목표 개념을 이해하는데 겪는 어려움을 극복할 수있을 것으로 기대된다.4 한편 비유 만들기는 인지 수준이나 언어 추론 능력, 표현 능력 등 다른 변인에 의한 영향도 클 것이므로 비유 만들기에 영향을 미치는 요인과 학습자 특성에 맞는 비유 만들기 수업 방안 등에 대한 후속 연구가 필요하다. 이를 바탕으로 비유를 그림으로 그리게 하거나 자신이 만든 비유에 대 해 설명하는시 간을 갖는 등 비유 만들기 활동을 학생들의 선개념을 파악하는 하나의 지표로 사용할 수 있으리라 생각된다.
- 본 연구에서 수집된 비유는 대부분 낮은 수준으로 이 비유를 교육 현장에 직접 사용하기에는 무리가 있다. 하지만 비유의 소재는 학생들에게 친숙한 것이므로, 학생들의 경험에 기초한 비유 개발 자료로 이용할 수 있을 것이다.
- 하지만 비유의 소재는 학생들에게 친숙한 것이므로, 학생들의 경험에 기초한 비유 개발 자료로 이용할 수 있을 것이다. 이렇게 하여 비유물 자체를 이해하지 못해 비유물에 대한 학습이 선행되어야하는 사례를 줄임으로써 목표 개념을 이해하는데 겪는 어려움을 극복할 수있을 것으로 기대된다.4 한편 비유 만들기는 인지 수준이나 언어 추론 능력, 표현 능력 등 다른 변인에 의한 영향도 클 것이므로 비유 만들기에 영향을 미치는 요인과 학습자 특성에 맞는 비유 만들기 수업 방안 등에 대한 후속 연구가 필요하다.
- 4 한편 비유 만들기는 인지 수준이나 언어 추론 능력, 표현 능력 등 다른 변인에 의한 영향도 클 것이므로 비유 만들기에 영향을 미치는 요인과 학습자 특성에 맞는 비유 만들기 수업 방안 등에 대한 후속 연구가 필요하다. 이를 바탕으로 비유를 그림으로 그리게 하거나 자신이 만든 비유에 대 해 설명하는시 간을 갖는 등 비유 만들기 활동을 학생들의 선개념을 파악하는 하나의 지표로 사용할 수 있으리라 생각된다.3
- 학업 성취도 검사 중 목표 개념과 관련된 문항만을 선정하여 집단을 구분하면 사전 지식수준에 따른 비유의 특징에 대한 좀 더 명확한 정보를 얻을 수 있지만, 각 문항별 성취 여부에 대한 자료를 얻지 못하였다. 이에 본 연구에서는 일선 학교에서 통용되는 과학에 대한 사전 성취수준이 높고 낮음을 판별하는 통합적 인 과학 성적을 사용하였으며, 과학 성적에 대한 타당도와 신뢰도를 제시하지 못하였으므로 해석에 제한이 있다.
- 본 연구에서 수집된 비유는 대부분 낮은 수준으로 이 비유를 교육 현장에 직접 사용하기에는 무리가 있다. 하지만 비유의 소재는 학생들에게 친숙한 것이므로, 학생들의 경험에 기초한 비유 개발 자료로 이용할 수 있을 것이다. 이렇게 하여 비유물 자체를 이해하지 못해 비유물에 대한 학습이 선행되어야하는 사례를 줄임으로써 목표 개념을 이해하는데 겪는 어려움을 극복할 수있을 것으로 기대된다.
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