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[국내논문] 과학사에 기초한 물체의 운동에 대한 고등학생들의 관점 분석
Analysis of High School Students' Viewpoints based on Science History about Motion of Objects 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.26 no.3, 2006년, pp.317 - 329  

백성혜 (한국교원대학교) ,  조영진 (한국교원대학교)

초록
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이 연구에서는 고등학교 학생들의 물체의 운동에 대한 과학사적 관점을 알아보기 위한 설문지를 개발하였다. 연구 대상으로는 고등학교 1학년 학생 75명과 고등학교 2학년 학생 65명을 선정하였다. 연구 결과, 정지한 물체와 등속 운동하는 물체에 작용하는힘, 낙하 물체의 에너지 보존에 대한 고등학교 1학년 학생들의 사고는 중세의 임페투스 관점과 유사한 비율이 가장 높았으며, 고등학교 2학년 학생들은 중세의 관점과 뉴턴의 관점을 가지는 비율이 가장 높았다. 따라서 학년이 높아지면, 과학사적으로 볼 때 보다 발달한 개념을 형성하게 됨을 알 수 있었다. 외부에 힘이 작용하지 않을 때, 진공에서, 그리고 무중력 상태의 공기 중에서 물체의 운동에 대한 사고는 과학사적으로 발달된 개념 형성 비율이 I, 2 학년 모두 높았으나, 그보다 이전 시대의 사고를 가지는 경우도 상당히 있었다. 또한 물체의 포물선 운동과 원운동, 운동량 보존에 대한 사고는 뉴턴 이전 단계인 갈릴레이나 호이겐스, 데카르트 등의 사고에 머무른 경우의 비율이 고등학교 1, 2학년에서 모두 가장 높았다. 이러한 결과를 토대로, 과학사적으로 발달하기 전 단계의 사고를 하는 학생들에게 물체의 운동에 대한 적절한 인지 갈등을 유발할 수 있는 단계를 제공함으로써 교육의 효율성을 높일 수 있는 방안을 찾을 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this research, a questionnaire was developed to investigate high school students' viewpoints, originating from science history, on 'motion of on object', the subjects were seventy- five 10th grade students and sixty-five 11th grade students. Results found that the highest percentage among the typ...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 이 연구에서는 고등학교 학생들을 대상으로 1학년 학생들과 2학년 학생들을 대상으로 물체의 운동에 관련된 이들의 사고를 과학사적인 관점으로 분석해보고자 한다. 고등학교 1학년은 국민공통 기본교육과정을 이수한 학생들을 대상으로 함으로써 기본적인 교육과정 이수를 한 학생들의 사고를 알아보고자 하였으며, 고등학교 2학년은 이과 계열을 선택한 학생들을 대상으로 하여 이공계 교육을 통해 학생들의 사고가 변화되는지 알아보고자 하였다. 또한 이 연구에서는 특히 많은 선행연구들에서 개념 이해의 어려움을 지적하였던, 관성, 이상화조건, 힘과 운동방향, 운동에서의 보존량으로 물체의 운동에 관련된 사고 영역을 구분하여 학생들의 개념을 조사하고자 하였다.
  • 과학이란 자연 현상을 설명하는 하나의 가설일 뿐이며, 과학교육 또한 학생들이 이런 자연 세계를 바라보는 가설들이 바뀔 수 있고 앞으로 바뀔 수 있음을 보여 주는 데에도 그 목표를 두어야 한다고 생각한다. 따라서 본 논문은 이런 과학의 본성에 대한 접근을 하기 위한 하나의 기본 자료가 될 수 있을 것이다.
  • 이러한 연구는 중등학교 학생들이 물체의 운동에 관련하여 가지는 다양한 오개념을 보다 효과적으로 교정하는데 필요한 교육적 시각을 제공해 줄 수 있을 것이다. 따라서 이 연구에서는 고등학교 학생들을 대상으로 1학년 학생들과 2학년 학생들을 대상으로 물체의 운동에 관련된 이들의 사고를 과학사적인 관점으로 분석해보고자 한다. 고등학교 1학년은 국민공통 기본교육과정을 이수한 학생들을 대상으로 함으로써 기본적인 교육과정 이수를 한 학생들의 사고를 알아보고자 하였으며, 고등학교 2학년은 이과 계열을 선택한 학생들을 대상으로 하여 이공계 교육을 통해 학생들의 사고가 변화되는지 알아보고자 하였다.
  • 학생들의 오개념 연구를 보아도, 학생들의 오개념은 상황에 따라 다양하게 달라질 수 있다고 보기 때문에 응답의 일관성이 오개념 유무를 판단하는 기준이라고 볼 필요는 없다. 또한 객관식 문항의 한계를 극복하고자 학생들이 답을 선택한 이유를 진술하도록 함으로써 무작위한 선택과 이유 있는 선택을 구분하고자 하였다. 또한 학생들이 적은 이유 진술을 통해 학생들의 사고가 과학사적 관점의 맥락과 같은 사고의 유형이라고 판단할 수 있는지 확인하고자 하였다.
  • 고등학교 1학년은 국민공통 기본교육과정을 이수한 학생들을 대상으로 함으로써 기본적인 교육과정 이수를 한 학생들의 사고를 알아보고자 하였으며, 고등학교 2학년은 이과 계열을 선택한 학생들을 대상으로 하여 이공계 교육을 통해 학생들의 사고가 변화되는지 알아보고자 하였다. 또한 이 연구에서는 특히 많은 선행연구들에서 개념 이해의 어려움을 지적하였던, 관성, 이상화조건, 힘과 운동방향, 운동에서의 보존량으로 물체의 운동에 관련된 사고 영역을 구분하여 학생들의 개념을 조사하고자 하였다. 연구 문제를 구체적으로 진술하면 다음과 같다.
  • 또한 객관식 문항의 한계를 극복하고자 학생들이 답을 선택한 이유를 진술하도록 함으로써 무작위한 선택과 이유 있는 선택을 구분하고자 하였다. 또한 학생들이 적은 이유 진술을 통해 학생들의 사고가 과학사적 관점의 맥락과 같은 사고의 유형이라고 판단할 수 있는지 확인하고자 하였다. 그러나 학생들의 사고가 문항에서 제시한 선택형 답지 이외에 사고를 가지고 있는 경우, 기타, 항목에서 이를 적절히 표현하기 어려울 수 있으며, 이러한 도구의 한계는 이 연구의 제한점이라고 할 수 있다.
  • 이 문제는 무중력 상태에서 공기 중을 날라가는 화살의 운동에 대한 학생들의 사고를 알아본 것이다. 아리스토텔레스는 중력의 개념을 가지고 있지 않았으며, 공기가 화살의 운동에 중요한 역할을 한다고 보았다.
  • 이 연구에서는 국민공통 기본교육과정을 이수한 고등학교 1학년과 물리 I 과목을 이수한 이과 계열의 고등학교 2학년들을 대상으로 관성, 이상화 조건, 힘과 운동 향, 운동에서의 보존량 등에 대한 사고를 과학사적 관점으로 분석해 보았다. 연구 결과, 선행연구들에서 지적한 바와 같이 많은 고등학교 1학년과 고등학교 2 학년 학생들이 현 과학교육과정에서 요구하는 뉴턴의 관점을 가지고 있지 못하였다.
  • 힘의 개념은 물체가 가지는 보존량의 개념이 아니고, 두 물체 사이의 상호작용에 관련된 개념이기 때문이다. 이에 대한 고등학생들의 관점은 벽과의 충돌에서 운동량 보존에 대한 사고와 낙하 물체의 운동량 보존에 대한 사고로 구분하여 알아보았다.
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참고문헌 (50)

  1. 고정호, 길학균, 이길재(1997). 유전 개념의 역사적 변천과 학생들의 유전개념 발달의 비교 연구. 한국생물교육학회지, 25(2), 127-142 

  2. 권성기(1988). 중학생의 과학 수업에 의한 힘과 운동개념변화. 서울대학교 석사학위논문 

  3. 김도욱(1995). 연수에 대한 오개념 교정을 위한 과학사 프로그램의 적용효과. 한국초등과학교육학회지, 14(2), 135-148 

  4. 김미리(2001). 과학사를 도입한 '전기와 자기' 수업이 중학생의 과학에 대한 태도와 인식에 미치는 영향. 서울대학교 석사학위논문 

  5. 김은경(1995). 과학사적 수업이 관성 개념의 지속에 미치는 효과. 경북대학교 석사학위논문 

  6. 김은선(2002). 중학교 과학 물리영역에 과학사를 도입한 효과-힘과 운동 단원을 중심으로. 새물리, 45(2), 118-122 

  7. 김익균(1989). 중학교 학생들의 역학 개념 구조에 관한 연구. 물리교육, 7(1), 42-28 

  8. 김홍중(1997). 과학사적 학습지도에 의한 중학생들의 낙하운동 개념이해. 제주대학교 석사학위논문 

  9. 노미라, 김대식(2002) 고등학교 학생들의 작용 반작용 관련 오개념 교정에 관한 연구. 과학교육연구논총, 18(1), 1-12 

  10. 박남이(2000), 과학사를 이용한 전화 개념의 교수 학습 효과에 관한 연구. 한국교원대학교 석사학위논문 

  11. 박남이, 이길재(2000). 과학사를 이용한 진화 개념의 교수-학습 효과에 관한 연구. 한국생물교육학회지, 28(2), 85-99 

  12. 박성식, 박승재(1987). 힘과 운동에 대한 중학생들의 개념 조사. 한국과학교육학회지, 7, 61-72 

  13. 박인규(1998). 중학교 과학교사와 학생들의 작용 반작용에 대한 개념조사. 한국교원대학교 석사학위논문 

  14. 박종원, 정병훈, 권성기, 송진웅(1999a). 물리학에서 이론적 설명과 실험에 포함된 이상조건에 대한 고등학생과 과학교사의 이해조사III. 한국과학교육학회지, 19(1), 62-77 

  15. 박종원, 정병훈, 권성기, 송진웅(1999b). 물리학에서 이론적 설명과 실험에 포함된 이상조건에 대한 고등학생과 과학교사의 이해조사IV. 한국과학교육학회지, 19(1), 78-90 

  16. 석근학(2000). 힘과 운동에 대한 중학생의 이해도와 고등학생의 공통과학수업 후 이해도 조사. 인천대학교, 석사학위논문 

  17. 송진웅, 김익균, 김영민, 권성기, 오원근, 박종원(2004). 학생의 물리 오개념지도. (주)북스힐 

  18. 송창민(2003). 과학사를 도입한 교수학습 모듈이 고등학생의 진화 개념 변화에 미치는 효과. 한국교원대학교 박사학위논문 

  19. 양승훈, 송진웅, 김인환, 조정일, 정원우(1997). 과학사와 과학교육. 민음사: 서울 

  20. 오원근, 김재우(2002). 뉴턴의 '프린키피아'에 나타난 '힘' 개념을 이용한 중등학생의 힘과 운동 개념 학습지도. 새물리,44(4), 185-192 

  21. 유미현(1999). 과학사 프로그램의 개발 및 중학교 과학 수업에의 적용효과. 서울대학교 석사학위논문 

  22. 유진숙(1998). 과학의 본성에 대한 인식 조사 및 인식 변화에 미치는 과학사 프로그램의 효과. 서울대학교 석사학위논문 

  23. 이경숙(2003). 힘과 운동에 관한 초등 교사 및 과학 교과서의 과학사적 관점 분석 한국교원대학교 석사학위논문 

  24. 이미숙(2004). 과학사에 근거한 학생들의 진화 개념 변화 분석. 한국교원대학교 박사학위논문 

  25. 이미숙, 이길재(2006). 과학사에 근거한 학생들의 진화 개념 분석. 한국과학교육학회지, 26(1), 25-39 

  26. 정수인(2001). 갈릴레오의 자유낙하 사고실험에 대한 중학생들의 사고과정 분석. 한국과학교육학회지, 21(3), 566-579 

  27. 정재오(1996). 우리나라 고등학생들의 힘과 운동 개념. 한국교원대학교 석사학위논문 

  28. 주지영, 김소연, 백성혜(2004). 예비 중등과학 교사들의 물체의 운동 개념의 과학사적 관점 분석. 한국과학교육학회지, 24(6), 1049-1062 

  29. 차영, 서상오, 권재술(2001). 작용과 반작용에 관한 학습에서 토론을 통한 인지갈등과 개념 변화. 한국과학교육학회지, 24(6), 1049-1062 

  30. 최혁준(2003). 무중력 상태에 대한 예상의 확인 결과가 대학생의 인지갈등과 개념변화에 미치는 영향. 한국교원대학교 박사학위논문 

  31. 하경미(2005). 과학사적 관점으로 '물체의 운동'에 관련된 설문 도구 개발 및 중학생들의 인식 조사. 한국교원대학교 석사학위논문 

  32. 한승희(2001). 과학사를 도입한 에너지 보존 법칙 수업 자료 개발과 그 효과. 서울대학교 석사학위논문 

  33. 홍준의(2002). 멘델유전학의 발달과정을 이용한 교수-학습 모듈 적용 효과. 한국교원대학교 박사학위논문 

  34. Chi, M. T. H., Soltta, J. D., & de Leeuw, N. (1994). From things to processes: A theory of conceptual change for science learning. Learning and Instruction, 4, 27-43 

  35. Chinn, C. A., & Brewer, W. F.(1993). The role of anomalous data in knowledge acquisition. Review of Educational Research, 63(1), 1-49 

  36. Clement, J. (1982). Students' preconceptions in introductory mechanics. American Journal of Physics, 50, 66-71 

  37. Fischbein, E, Stavy, R., & Ma-Naim, H. (1989). The psychological structure of naive impetus conceptioas. International Journal of Science Education, 11, 71-81 

  38. Fisher, K. M.0983). Animo acids and translation. In H. Helm., & J. D. Novak(Eds.). Proceedings of the international seminar on misconceptions in science and mathematics, 407-419, Cornell University 

  39. Galili, I., & Bar, V. (1992). Motion implies the force. International Journal of Science Education, 14, 63-81 

  40. Glroria D., Eleanor, W., John, B., Elaine, M, Geofferey, M, Paul, R, & Andrew, S. (1993). Textbook treatments and students' understanding of acceleration. Journal of Research in Science Teaching, 30(7), 621-635 

  41. Jensen, M. S., & Finley, F. M. (1996). Changes in students' understanding of evolution resulting from different curricular and instructional strategies. Journal of Research in Science Teaching, 33(8), 879-900 

  42. Justi, R, & Gillbert, J. (2000). History and Philosophy of science through model. International Journal of Science Education, 22(9), 993-1009 

  43. Kass, H, & Lambert, P.0983). Student preconceptions in introductory high physics as related to course achievement. In H. Helm., & J. D. Novak(Eds.). Proceedings of the international seminar on misconceptioas in science and mathematics, 374-387, Cornell University 

  44. Matthews, M. R. (1994). Science Teaching: The Role of History and Philosophy of science. London: Routledge 

  45. McCloskey, M.(1983). Intuitive physics. Scientific American, 248(4), 122-130 

  46. Nakhleh, M. B., & Samarapungavan, A. (1999). Elementary School Children's Beliefs about Matter. Journal of Research in Science Teaching, 36(7), 777-805 

  47. Nussbaum, J., & Novic, S. (1982). A study of conceptual change in the classroom. A paper presented at th Annual Meeting of th National Association for Research in Science Teaching, Lake Geneva 

  48. Sequeira, M, & Leite, L (1991). Alternative Conceptions and History of Science in Physics Teacher Education. Science Education, 75(1), 45-56 

  49. Thagard, P. (1992). The structure of conceptual revolutions. Cambridge, MA: MIT Press 

  50. Wandersee, J. H.(1985). Can the history of science help science educators anticipate student's misconceptions? Journal of College Science Teaching, 23(7), 581-597 

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