설명대상에 따른 학생들의 진화 개념과 진화 개념 형성의 특성에 관한 횡단 연구 A Cross-Sectional Study of Students' Conceptions on Evolution and Characteristics of Concept Formation about It in Terms of the Subjects: Human, Animals and Plants원문보기
이 연구는 설명 대상에 따른 학생들의 진화 개념의 특성을 알아보기 위하여 인간, 동물, 식물의 소재에 따른 진화 개념과 연령별 진화 개념의 추이, 진화에 관한 인식의 특성에 대해 조사하였다. 인간, 동물, 식물을 소재로 한 진화 개념 검사지와 진화에 관한 인식 검사지를 개발하여 8개 초 중 고 학교 1,540명에게 투입하여 분석하였다. 연구 결과 학생들의 진화개념이 인간, 동물, 식물에서 다르게 나타났다. 식물은 목적론명이 많았으며 내부 의지와 용불용설이 적었다. 인간은 돌연변이 후 자연 선택이 적었다. 이것은 학생들의 진화 개념에 인간중심적 사고가 영향을 미쳤다고 판단된다. 학생들의 연령이 증가하면서 목적론과 내부 의지가 감소하고 용불용설이 증가하였다. 또한 진화 개념의 다양도 지수가 고등학교로 갈수록 감소한다. 저학년일수록 목적론, 내부 의지, 용불용설을 고루 가지고 있다가 고학년으로 갈수록 용불용설이 가장 많은 비율을 차지한다. 용불용설은 연령이 증가하면서 자연스럽게 획득되는 개념인 것이며, 학생들의 인지에 강하게 고착화되어 있다고 판단된다. 학생들은 진화가 약간의 증거가 있는 과학적 가설로 인식하는 경우가 많았으며 진화에 대한 관심이 부족하였다. 그리고 진화개념이 비형식적 교육매체를 통해 많이 형성되고 있다. 본 연구 결과를 토대로 보았을 때 과학적 진화 개념의 형성을 위해서는 먼저 학생들의 인지구조에서 강하게 자리 잡고 있는 용불용설을 제거해주어야 한다. 이때 사용하는 진화 학습 소재는 인간중심주의적 사고를 극복할 수 있는 소재를 시용하면서, 흥미 있으며 진화 증거에 대한 학생들의 신뢰가 높은 것을 활용해야 한다.
이 연구는 설명 대상에 따른 학생들의 진화 개념의 특성을 알아보기 위하여 인간, 동물, 식물의 소재에 따른 진화 개념과 연령별 진화 개념의 추이, 진화에 관한 인식의 특성에 대해 조사하였다. 인간, 동물, 식물을 소재로 한 진화 개념 검사지와 진화에 관한 인식 검사지를 개발하여 8개 초 중 고 학교 1,540명에게 투입하여 분석하였다. 연구 결과 학생들의 진화개념이 인간, 동물, 식물에서 다르게 나타났다. 식물은 목적론명이 많았으며 내부 의지와 용불용설이 적었다. 인간은 돌연변이 후 자연 선택이 적었다. 이것은 학생들의 진화 개념에 인간중심적 사고가 영향을 미쳤다고 판단된다. 학생들의 연령이 증가하면서 목적론과 내부 의지가 감소하고 용불용설이 증가하였다. 또한 진화 개념의 다양도 지수가 고등학교로 갈수록 감소한다. 저학년일수록 목적론, 내부 의지, 용불용설을 고루 가지고 있다가 고학년으로 갈수록 용불용설이 가장 많은 비율을 차지한다. 용불용설은 연령이 증가하면서 자연스럽게 획득되는 개념인 것이며, 학생들의 인지에 강하게 고착화되어 있다고 판단된다. 학생들은 진화가 약간의 증거가 있는 과학적 가설로 인식하는 경우가 많았으며 진화에 대한 관심이 부족하였다. 그리고 진화개념이 비형식적 교육매체를 통해 많이 형성되고 있다. 본 연구 결과를 토대로 보았을 때 과학적 진화 개념의 형성을 위해서는 먼저 학생들의 인지구조에서 강하게 자리 잡고 있는 용불용설을 제거해주어야 한다. 이때 사용하는 진화 학습 소재는 인간중심주의적 사고를 극복할 수 있는 소재를 시용하면서, 흥미 있으며 진화 증거에 대한 학생들의 신뢰가 높은 것을 활용해야 한다.
The purpose of this study was to identify students' conceptions and their conceptualization traits in terms of the explanation of subjects: human, animals, and plants. A questionnaire was specially developed to make sure students' conceptions of evolution, students' explanation patterns with the fiv...
The purpose of this study was to identify students' conceptions and their conceptualization traits in terms of the explanation of subjects: human, animals, and plants. A questionnaire was specially developed to make sure students' conceptions of evolution, students' explanation patterns with the five evolutionary explanations: creationism, internal will explanation, theological explanations, use and disuse explanation and natural selection after mutation and perceived ideas of evolution in terms of the genetic characters of human, animals and plants. 1,540 elementary, middle and high school students participated in responding to the questions. The data was collected and analyzed cross-sectionally by age. Results showed that students' evolutionary explanations were different among each subject: human, animals and plants. Students had concentrated with more 'theological explanations' than 'internal will explanation' and 'use and disuse explanation' about plant evolution. 'Natural selection after mutation explanation' was less represented in explaining human characters. This result showed that the anthropocentric thoughts had influenced students' evolution conceptions. Accordingly, as student's age, 'theological explanation' and 'internal will explanation' became least used in explaining the theory of creation. 'Use and disuse explanation' attained more representation in their explanation. In addition, the diversity of students' evolutionary explanations was getting less attention as age increases. Among youngers, 'theological explanation', 'internal will explanation' and 'use and disuse explanation' showed an even number of responses. The elders responded with more 'use and disuse explanation'. This result let us infer that 'use and disuse explanation' was strongly adhered to by student cognitive structures. Many students recognized that evolution was a kind of scientific hypothesis with little evidence. They have had a little interest in evolution and conceptualized it through informal educational sources. This study mentions that to teach evolution more effectively, teachers should make 'use and disuse explanation' adhere strongly to students' cognitive structure.
The purpose of this study was to identify students' conceptions and their conceptualization traits in terms of the explanation of subjects: human, animals, and plants. A questionnaire was specially developed to make sure students' conceptions of evolution, students' explanation patterns with the five evolutionary explanations: creationism, internal will explanation, theological explanations, use and disuse explanation and natural selection after mutation and perceived ideas of evolution in terms of the genetic characters of human, animals and plants. 1,540 elementary, middle and high school students participated in responding to the questions. The data was collected and analyzed cross-sectionally by age. Results showed that students' evolutionary explanations were different among each subject: human, animals and plants. Students had concentrated with more 'theological explanations' than 'internal will explanation' and 'use and disuse explanation' about plant evolution. 'Natural selection after mutation explanation' was less represented in explaining human characters. This result showed that the anthropocentric thoughts had influenced students' evolution conceptions. Accordingly, as student's age, 'theological explanation' and 'internal will explanation' became least used in explaining the theory of creation. 'Use and disuse explanation' attained more representation in their explanation. In addition, the diversity of students' evolutionary explanations was getting less attention as age increases. Among youngers, 'theological explanation', 'internal will explanation' and 'use and disuse explanation' showed an even number of responses. The elders responded with more 'use and disuse explanation'. This result let us infer that 'use and disuse explanation' was strongly adhered to by student cognitive structures. Many students recognized that evolution was a kind of scientific hypothesis with little evidence. They have had a little interest in evolution and conceptualized it through informal educational sources. This study mentions that to teach evolution more effectively, teachers should make 'use and disuse explanation' adhere strongly to students' cognitive structure.
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문제 정의
먼저 인간 . 동물 ■ 식물 소재에 따른 진화 개념과 학생들의 관심이 어떠한지 알아보는 것이다. 두 번째는 조, 중, 고등학생에게 동일 검사지를 투입하여 연령별 진화 개념의 추이를 알아보는 것이다.
이 연구는 학생들이 설명대상에 따라 진화 개념이다른지 여부와 연령에 따른 진화 개념에 변화 과정, 진화에 관한 인식의 특성을 알아보기 위하여 검사지를 제작하고 초, 중. 고등학생 1, 540명을 대상으로조사하였다.
고등학생들의 진화 개념의 다양도 지수이다. 총 18문항으로 학생들의 진화 개념을알아보았을 때, 모든 학생이 18개 문항을 특정한 설명적 관점을 보이는 답지로 일관성 있게 표시했는지를 알아보기 위한 것이다. 어떤 학생은 한 가지 진화개념을 가지고 일관성 있게 답을 했을 수도 있지만, 다섯 가지의 관점 중 여러 가지의 진화 설명을 다양하게 나타낼 수도 있다.
학생들이 진화 개념을 어디에서 가장 많이 접했는지 알아보았다(Table 11). 초등학교에서 고둥학교로갈수록 선생님의 비중이 커지고 TV의 비중이 작아졌다.
제안 방법
먼저 인간, 동물, 식물 소재에 따른 진화 개념을 알아보기위한 개념 검사지로서 인간, 동물, 식물의 각각 여섯가지 형질을 소재로 한 여섯가지 문항씩 총 18문항으로 구성하였다(Table 1). 각 문항의 답지는 다섯 가지로 구성하였는데 창조론, 목적론, 내부 의지, 용불용설, 돌연변이후 자연 선택으로 구성하였다(Table 2). 다섯 가지 설명 범주는 선행연구(이미숙, 2004)를 바탕으로 나누고 일부 수정하였다.
각 문항의 답지는 다섯 가지로 구성하였는데 창조론, 목적론, 내부 의지, 용불용설, 돌연변이후 자연 선택으로 구성하였다(Table 2). 다섯 가지 설명 범주는 선행연구(이미숙, 2004)를 바탕으로 나누고 일부 수정하였다.
본 연구에 사용된 검사 도구는 두 가지이다. 먼저 인간, 동물, 식물 소재에 따른 진화 개념을 알아보기위한 개념 검사지로서 인간, 동물, 식물의 각각 여섯가지 형질을 소재로 한 여섯가지 문항씩 총 18문항으로 구성하였다(Table 1). 각 문항의 답지는 다섯 가지로 구성하였는데 창조론, 목적론, 내부 의지, 용불용설, 돌연변이후 자연 선택으로 구성하였다(Table 2).
초등학생의 경우에도 중학생, 고등학생과 동일한 검사지를 사용하였다. 문장에 대한 국어적인 이해가 부족한 초등학생들을 위해 담당 교사와 연구자가 사전에 충분히 협의하여 문장을 작성하였다.
동물 . 식물 등의 소재에 따른 진화 개념 검사지와 진화에 대한 인식 검사지의 문항을 섞어서 하나의 검사지로 제작한 뒤 학생들에게 투입하였다. 그이유는 위 18개의 검사 개념 문항의 다섯 가지의 답지를 학생들이 보고 경향성을 파악하여 하나의 설명형태를 임의로 고르는 것(response set)을 방지하기위함이었다.
초등학교 교사는 학생들이 진화에 대한 이해가 부족할 뿐 아니라 인지 수준이 진화에 대해서 이해할 수 있는 연령이 아니라고 하여 설문의 대상을 초등학교 4학년으로 한정지었고, 검사지의 내용도 초등학생이 이해할 수 있도록 구성하였다. 최종 완성된 검사지는 생물교육전공 박사과정 2인, 생물교육 전문가 1인에 의해 최종적으로 내용 타당도검사를 실시하였다. 본 검사 도구의 내용 타당도 지수는 4.
61 이다. 학생들의 진화 개념의 다양성 지수는 학년별로 평균을 비교하였다.
대상 데이터
, 고 응답한 집단과, 진화에 대해서 들어봤지만 전혀 관심이없다.'고 응답한 집단으로 초등학생이 184명, 중학생이 255명, 고등학생이 238명으로 1, 540명 조사 대상중 667명이다(Fig. 4). 진화에 관심이 있는 집단은 진화에 대한 인식 검사에서 '진화를 들어봤고 약간의호기심이 생긴다.
제작하고 초, 중. 고등학생 1, 540명을 대상으로조사하였다. 이 연구결과를 종합하여 결론을 내리면다음과 같다
초등학생의 경우는 4-5학년이며, 중학생은 2-3 학년이다. 고등학생은 1-3학년이 포함되었다. 총 1, 540명을 대상으로 검사를 실시하였다(Table 4).
본 연구는 서울 소재 E 초등학교, 대구 소재 S 초등학교, 경기 소재 Y 중학교, 서울 소재 G 중학교, 충남 소재 H 중학교, 대전 소재 M 고등학교, 충남 소재 Y 고등학교, 충남 소재 C 고등학교에 검사지를 배포하였다. 초등학생의 경우는 4-5학년이며, 중학생은 2-3 학년이다.
본 연구에 사용한 검사지에는 18가지의 인간. 동물 .
고등학생은 1-3학년이 포함되었다. 총 1, 540명을 대상으로 검사를 실시하였다(Table 4). 초등학생의 경우에도 중학생, 고등학생과 동일한 검사지를 사용하였다.
데이터처리
수집된 자료는 SPSS 10.0 프로그램에 입력하여 각 설명 별로 집단별 평균분석, 이변량 상관관계 분석을 하였다. 특히 인간 .
이론/모형
어떤 학생은 한 가지 진화개념을 가지고 일관성 있게 답을 했을 수도 있지만, 다섯 가지의 관점 중 여러 가지의 진화 설명을 다양하게 나타낼 수도 있다. 18가지 문항의 각 비율을 Shannon-Weaver의 다양도 지수(H) 공식에 의거하여각 학생이 나타낸 설명간의 다양도 지수가 분석해 보았다. 다양도 지수가 높을수록 실명 대상에 따라 다양한 관점으로 설명을 한다고 볼 수 있으며, 다양도 지수가 낮을수록 설명 대상과 관계없이 일관성있는 진화적 설명을 한다고 볼 수 있다.
동물 . 식물 소재에 따른 진화 개념 검사지에서의 응답의 다양함을 수치화하기 위하여 생태학에서 종들의 상대 풍부도와 종 풍부도를 가늠하기 위해 사용되고 있는 Shannon-Weaver의 다양도 지수(H)를 사용하였다(Fig. 1). Shannon-Weaver의 다양도 지수에서 Pi는 각 설명의 전체 비율이다.
성능/효과
둘째, 학생들의 진화 개념은 성장하면서 용불용설로 나아간다. 저학년의 경우에는 목적론, 내부 의지, 용불용설을 고루 가지고 있으나 학년이 을라가면서목적론과 내부 의지의 비율이 낮아지고 용불용설이학생들의 인지 구조에서 선택되어 자리 잡는다.
이 점은 학생들의 진화 개념에 인간 중심적 사고가 많이 영향을 미쳤다는 것을 의미한다. 또한 18가지의 형질에 따라 진화 개념의 편차가 매우 높았다. 그러므로 학생들의 진화 개념을 검사하거나 진화 수업을 계획한다면 가급적 다양한 소재를 활용하는 것이 효과적일 것이다.
그러므로 과학적 오개념이지만학생들의 입장에서 가장 합리적으로 보이는 진화 개념인 용불용설을 제거하기 위해서는 강력한 인지갈등전략을 활용해야 한다. 셋째, 진화 개념의 효과적인학습을 위해서는 진화 개념의 관심을 높이고 진화 개념이 생물의 다양성을 이해하기 위한 과학적 설명임을 보여야 한다. 최근에 제시되는 다양한 분자 진화연구 결과는 진화론의 결정적 증거로서 가치가 높다.
첫째, 인간과 동물, 식물 소재에 따라 학생들의 진화 개념과 인식에 차이가 있었다. 특히 식물에서 목적론이 동물과 인간에 비해 많았으며 용불용설이 적었다.
용량 형질의 경우는 용불용설이 가장 많았으며 카멜레온의 체색변화 형질은 목적론이 가장 많았다. 특히 학생들의 진화 개념에서 가장 높은 빈도를 나타낸 목적론, 내부 으]지, 용불용설은 각 형질에 따라 편차가 매우 컸다. 그러므로 학생들의 진화 개념 검사에서 특정 소재를 활용하여 일부 문항으로 검사를 할 경우 학생들의 진화 개념을 적절히 검사하기 어렵다.
후속연구
또한 학생들은 진화 개념을 형식적교육과정뿐만 아니라 많은 비형식적 교육을 통해 접할 수 있다. 그러므로 그런 비형식적 교육 매체가 진화 개념 형성에 미치는 영향도 연구할 필요가 있을것이다.
세 번째는 학생들의 진화에 대한 인식을 알아보는 것이다. 본 연구 결과는 진화 개념 형성의 특성을 심도 있게 이해하거나 진화에 관한 수업을 설계할 때 효과적으로 활용할 수 있는 기초 자료가 될 수 있다.
하지만 진화 개념의 특성에 관한 연구가 축적 된다면 충분히 효과적인 수업 전략을 마련하는데 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다. 이 연구도 그런 성공적인 수업 전략을 위한 기초자료가 될수 있을 것으로 기대한다.
하지만 진화 개념은 학생들이 자발적으로습득하기 어려운 과학적 개념이고 수업 전 많은 대안개념을 가지고 있어 교수-학습 전략을 마련하기 매우어려운 주제이다. 하지만 진화 개념의 특성에 관한 연구가 축적 된다면 충분히 효과적인 수업 전략을 마련하는데 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다. 이 연구도 그런 성공적인 수업 전략을 위한 기초자료가 될수 있을 것으로 기대한다.
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