7학년 교과서의 확산현상 기술에 대한 분석과 과학교사들의 확산개념에 대한 이해도 조사 Analysis of Description of Diffusion Phenomena in the 7th Grade Textbook and Diagnosis of Science Teachers' Understanding of the Diffusion Concepts원문보기
본 연구에서는 확산 현상에 대한 7학년 과학교과서의 기술을 분석하고, 중학교 과학 교사들의 확산 개념에 대한 인식을 조사하였다. 데이터는 교과서 분석, 46명의 교사에 대한 설문 조사, 5명의 교사를 대상으로 한 면담을 통해 얻어졌다. 확산의 정의, 예시 및 모형에 대한 교과서 분석에 의하면 대부분의 표현들이 물속에서 잉크의 움직임을 관찰하기나 공기 중에서 향수냄새 맡기와 같이 거시적으로 설명되어 있었다. 또한 확산의 정의나 설명이 너무 축약적이어서 교사들이 물질과 매질의 충돌과 같은 미시적인 개념에 대한 추가 정보 없이는 개념을 이해하여 가르치기가 어려웠고, 확산 현상의 정의에서 농도차를 고려하고 있지 않았다. 설문조사와 면담 분석 결과 예시나 모형은 과학교사들로 하여금 용해, 분출 그리고 증발과 같은 개념과 혼동하도록 유도할 가능성이 있었다. 또한 교사들의 확산개념에 대한 이해도는 교과서에 매우 의존적이고 개념의 이해 수준 또한 교과서의 경향과 유사하였다.
본 연구에서는 확산 현상에 대한 7학년 과학교과서의 기술을 분석하고, 중학교 과학 교사들의 확산 개념에 대한 인식을 조사하였다. 데이터는 교과서 분석, 46명의 교사에 대한 설문 조사, 5명의 교사를 대상으로 한 면담을 통해 얻어졌다. 확산의 정의, 예시 및 모형에 대한 교과서 분석에 의하면 대부분의 표현들이 물속에서 잉크의 움직임을 관찰하기나 공기 중에서 향수냄새 맡기와 같이 거시적으로 설명되어 있었다. 또한 확산의 정의나 설명이 너무 축약적이어서 교사들이 물질과 매질의 충돌과 같은 미시적인 개념에 대한 추가 정보 없이는 개념을 이해하여 가르치기가 어려웠고, 확산 현상의 정의에서 농도차를 고려하고 있지 않았다. 설문조사와 면담 분석 결과 예시나 모형은 과학교사들로 하여금 용해, 분출 그리고 증발과 같은 개념과 혼동하도록 유도할 가능성이 있었다. 또한 교사들의 확산개념에 대한 이해도는 교과서에 매우 의존적이고 개념의 이해 수준 또한 교과서의 경향과 유사하였다.
We analyzed the description of diffusion phenomena in a 7th-grade textbook, and investigated teachers' understanding and teaching methods on diffusion concepts. The data were collected from textbook analysis and questionnaires from 46 science teachers and interviews with 5 teachers. Based on texts' ...
We analyzed the description of diffusion phenomena in a 7th-grade textbook, and investigated teachers' understanding and teaching methods on diffusion concepts. The data were collected from textbook analysis and questionnaires from 46 science teachers and interviews with 5 teachers. Based on texts' analysis by definition, example, and representation of the diffusion, we found that most of the representations were macroscopically explained by observing the movement of ink in water and smelling the fragrance of perfume in the air. The analysis of questionnaire and interviews also revealed that the definition and the explanation of the diffusion were too abstract for teachers to understand and teach the concept without further information about the microscopic concept of collision of the matter with the medium. Such examples and models lead science teachers to form indistinctive concepts such as dissolution, effusion, and evaporation. Furthermore, the analytical data showed that teachers' understanding of the diffusion concept has been heavily dependent upon the textbook and the level of the understanding was very similar with that of textual description.
We analyzed the description of diffusion phenomena in a 7th-grade textbook, and investigated teachers' understanding and teaching methods on diffusion concepts. The data were collected from textbook analysis and questionnaires from 46 science teachers and interviews with 5 teachers. Based on texts' analysis by definition, example, and representation of the diffusion, we found that most of the representations were macroscopically explained by observing the movement of ink in water and smelling the fragrance of perfume in the air. The analysis of questionnaire and interviews also revealed that the definition and the explanation of the diffusion were too abstract for teachers to understand and teach the concept without further information about the microscopic concept of collision of the matter with the medium. Such examples and models lead science teachers to form indistinctive concepts such as dissolution, effusion, and evaporation. Furthermore, the analytical data showed that teachers' understanding of the diffusion concept has been heavily dependent upon the textbook and the level of the understanding was very similar with that of textual description.
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문제 정의
이것은 학생들은 배우는 과정을 통해 점차 뚜렷한 개념 변화 과정을 겪는데 비해 교사들의 개념과 교실 수업 현장을 변화시키는 것은 매우 어렵다는 연구 결과 때문일 수 도 있다(Duit & Treagust, 2003). 본 연구에서는 우리나라 7학년 과학교과서의 확산 현상에 대한 표현과 기술을 살펴보고 과학교사들은 확산 개념을 어떻게 이해하고 있는지 알아보고자 한다. 따라서 본 연구에서는 다음과 같은 연구문제를 설정하였다.
본 연구에서는 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 확산의 정의와 확산을 설명하기 위하여 사용하는 예시, 모형을 분석하고, 중학교 과학 교사를 대상으로 설문조사를 통해 확산 개념에 대한 인식을 알아보았다. 또한 교사들의 인식의 원인을 좀 더 자세히 알아보기 위하여 면담을 실시하였다.
확산 현상을 설명하기 위하여 교과서에서 사용하는 모형이나 예시 중에는 확산 현상과 용해, 분출의 개념이 혼용되고 있는 것이 있다. 설문 조사에는 포함되지 않았으나 면담을 통해 교사들이 확산과 용해, 분출의차이점을 어떻게 인식하고 있는지 알아보았다.
제안 방법
교과서에 제시된 확산 현상을 설명하기 위하여 사용하는 모형 중에서 확산 현상을 가장 잘 설명하고 있다고 생각되는 모형을 선택하고 선택한 이유를 쓰도록 하였다. 해당되는 것이 없을 때는 기타에 직접 서술하도록 하였다.
교사들에게 6)에서 선택한 용어들을 사용하여 확산현상의 정의를 직접 서술하도록 한 후 교사들의 응답을 이해 유형 수준별로 분류하였다(Table 9).
기초 단계에서는 연구 설계와 함께 선행 연구(Westbrook & Marek, 1991; 김문수와 정영란, 1997; 김주현 등, 2000; Won et al., 2007)를 참고하였으며, 확산 현상에 관하여 교과서에서는 어떤 개념들이 가르쳐지고 있고 어떻게 설명되어 있는지를 알아보기 위하여 중학교 1학년 과학 교과서에서 확산 현상에 대한 진술 내용을 추출하였고 이를 바탕으로 설문지를 개발하였다.
7%의 교사는 확산 현상을 정확하게 또는 대부분 이해하고 있는 것으로 보인다. 농도 차와 분자운동(constant motion, They collide continuously)을 언급한 교사를 CU로 분류하였고 농도차, 분자운동(constant motion)을 언급하였으나 분자들의 상호작용(They collide continuously)을 언급하지 않은 교사들은 SU로 분류하였다. 60.
본 연구에서는 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 확산의 정의와 확산을 설명하기 위하여 사용하는 예시, 모형을 분석하고, 중학교 과학 교사를 대상으로 설문조사를 통해 확산 개념에 대한 인식을 알아보았다. 또한 교사들의 인식의 원인을 좀 더 자세히 알아보기 위하여 면담을 실시하였다.
설문 조사 결과의 분석은 선택형 문항의 경우에는 같은 답을 한 응답자의 수를 전체 응답자에 대한 백분 율로 나타내었고, 답을 선택한 이유를 묻는 경우와 서술형 응답에 대해서는 연구자와 중학교 과학 교사 1인이 응답 내용을 분석하여 같은 유형의 답을 범주화하여 그 수를 전체 응답자에 대한 백분율로 나타내었다. 유형 분류가 일치하지 않는 문항에 대해서는 분석자간 논의를 통해 합의하였다.
설문 조사에는 포함되지 않았으나 면담을 통해 교과서의 정의, 설명 및 예가 적절하다고 생각하는지, 부족하다면 좀 더 추가하여 가르치는 내용에는 어떤 것이 있는지에 대하여 알아보았다. 면담한 교사들은 교과서에 제시된 내용에서 크게 벗어나지 않고 교과서 수준으로 가르치며, 부족하다고 느끼는 경우에는 다른 교과서나 교사용지도서, 자습서 등을 참고하여 가르친다고하였다.
설문 조사에서 확산 현상이 일어나는 원인으로 다수의 교사(56.5%)가 단순히 분자운동만을 언급하였는데 그 원인을 좀 더 자세히 살펴보기 위하여 면담을 하였다. A교사는 분자운동이 원인이 되어서 결과적으로 골고루 퍼져나가는 것이라고 인식하였는데 분자운동 이외에도 농도차가 있어야 확산이 일어나는 게 아니냐는 연구자의 질문에 두 가지 이상의 물질이 아니라 한 가지 물질인 경우에도 물질이 골고루 되려고 하는 현상 즉, 농도가 일정하게 되려는 현상이 확산이라고 설명을 하였다.
설문 조사 결과의 분석은 선택형 문항의 경우에는 같은 답을 한 응답자의 수를 전체 응답자에 대한 백분 율로 나타내었고, 답을 선택한 이유를 묻는 경우와 서술형 응답에 대해서는 연구자와 중학교 과학 교사 1인이 응답 내용을 분석하여 같은 유형의 답을 범주화하여 그 수를 전체 응답자에 대한 백분율로 나타내었다. 유형 분류가 일치하지 않는 문항에 대해서는 분석자간 논의를 통해 합의하였다.
확산 현상에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위하여 객관식으로 구성된 설문지를 개발하였다. 기초 단계에서는 연구 설계와 함께 선행 연구(Westbrook & Marek, 1991; 김문수와 정영란, 1997; 김주현 등, 2000; Won et al.
확산 현상을 정의할 때 농도 개념을 사용하지 않은 A~D교사에게 그 이유를 질문하였다. 4명의 교사들 모두 확산의 정의에서는 농도 차에 대한 내용을 언급하지 않았으나, 확산 현상을 설명할 때에는 농도라는 용어를 사용하지는 않아도 다양한 방법으로 분자들이 많은 곳에서 없는 곳 즉, 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 퍼져 나간다는 내용의 설명을 하고 있었다.
확산 현상을 정의할 때 반드시 포함되어야 할 내용을 복수 선택하도록 하였다. 그 결과를 살펴보면 확산현상을 정의하기 위하여 선택한 과학적 용어는 분자운동(43) > 퍼진다(33) > 끊임없이(20) > 농도차(13) >섞인다(11) > 충돌(7) 순 이었다.
확산 현상의 원인을 무엇이라고 인식하고 있는지 알아보기 위하여 교과서에 제시된 확산 현상의 원인에 대한 설명(Table 6) 중에서 가장 적합하다고 생각하는 원인을 선택하도록 하였다. 설문지에 해당되는 것이 없을때는 기타에 직접 서술하도록 하였다.
확산의 정의에 대하여 어떻게 인식하고 있는지 알아보기 위하여 교과서에 정의된 확산을 기술한 후 그 중에서 가장 적합하다고 생각하는 하나를 선택하도록 하였다. 해당되는 것이 없을 때는 기타에 직접 기술하도록 하였다.
대상 데이터
기초 단계에서 개발된 설문지를 9명의 중학교 현직교사를 대상으로 1차 투입하였다. 1차 투입 후 수정 보완된 설문지를 중학교 현직교사를 대상으로 2차 투입하여 총 46명의 응답을 확보하였다.
이 연구에서는 경력과 전공 등 교사의 변인에 따른 분석은 하지 않았다. 교사의 인식에 대해 추가 정보를 얻기 위해 5명의 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다.
, 2007)를 참고하였으며, 확산 현상에 관하여 교과서에서는 어떤 개념들이 가르쳐지고 있고 어떻게 설명되어 있는지를 알아보기 위하여 중학교 1학년 과학 교과서에서 확산 현상에 대한 진술 내용을 추출하였고 이를 바탕으로 설문지를 개발하였다. 기초 단계에서 개발된 설문지를 9명의 중학교 현직교사를 대상으로 1차 투입하였다. 1차 투입 후 수정 보완된 설문지를 중학교 현직교사를 대상으로 2차 투입하여 총 46명의 응답을 확보하였다.
이유는 학생들에게 친숙하여 학생들이 이해하기가 쉽고 눈으로 쉽게 관찰이 가능하며 실험이간단하기 때문이라고 하였다. 물에 설탕을 넣고 퍼져나가는 것을 관찰하는 예시(Solid-Liquid)는 55.6%의 교과서에 기술되어 있고 6.5%의 교사가 선택하였다. 이유는 확산되는 과정을 잘 나타내주기 때문이라고 하였다.
3%의 교사가 선택하였는데 이유는 분자들이 스스로 움직인다는 것을 잘 알 수 있고 주어진 공간에서 퍼져나가는 것을 잘 나타내주며 쉽게 경험 가능함을 들었다. 물에 잉크를 넣고 퍼져나가는 과정을 관찰하는 예시(Liquid-Liquid) 는 55.6%의 교과서에 기술되어 있고 23.9%의 교사가 선택하였다. 이유는 학생들에게 친숙하여 학생들이 이해하기가 쉽고 눈으로 쉽게 관찰이 가능하며 실험이간단하기 때문이라고 하였다.
본 연구는 확산 현상에 대한 중학교 과학교사들의 인식을 조사하기 위하여 서울특별시 22개 중학교 교사 46명을 대상으로 하였다. 하지만 연구 결과를 분석하고 결론을 도출 하는데 있어서 다음과 같은 제한점을 지니고 있다.
본 연구의 교과서 분석에는 제7차 교육과정에 따라 개발되어 현재 교육현장에서 사용되고 있는 중학교 1학년 과학교과서를 대상으로 하였다. 교과서 분석은 확산 현상과 관련된 단원의 내용으로 제한하였다.
확산 현상에 대한 인식을 조사하기 위해 중학교 과학교사 46명을 대상으로 설문조사를 하였다. 설문에 응답한 과학 교사들은 서울특별시 22곳의 중학교에 근무하는 과학교사들로 제7차 교육과정에 의해 개발된 과학 교과서로 7학년에서 확산 현상을 가르쳐본 경험이 있는 교사들이었다. 경력은 5년 미만인 교사가 10명, 5년 이상 10년 미만인 교사가 4명, 10년 이상 15년 미만인 교사가 15명, 15년 이상인 교사가 17명이었다.
설문 조사에 따르면 교사들의 대부분은 확산 현상을‘분자들이 분자운동에 의해 액체나 기체 속으로 퍼져나가는 현상’으로 정의하였고 농도차로 확산을 설명하는 경우는 매우 적게 나타났는데 면담에서도 이와 유사하였다. 즉 설문조사 결과(89.1%)와 유사하게 교사5명 모두 확산 현상을 정의하기 위해서 분자운동과 퍼져나가는 현상을 사용하였고 매질 속으로 3명, 농도차를 이용한 설명은 1명이었으며 결과는 Table 5와 같다.
확산 현상에 대한 인식을 조사하기 위해 중학교 과학교사 46명을 대상으로 설문조사를 하였다. 설문에 응답한 과학 교사들은 서울특별시 22곳의 중학교에 근무하는 과학교사들로 제7차 교육과정에 의해 개발된 과학 교과서로 7학년에서 확산 현상을 가르쳐본 경험이 있는 교사들이었다.
확산 현상의 설명에 사용되는 예시는 고체-액체 상황에서는 설탕과 물을 주로 사용하였으며(A, B, F, G & H), 액체-액체 상황에서는 물에 잉크를 떨어 뜨려보는 것(A, B, D, E & F), 액체-기체 상황에서는 암모니아와 페놀프탈레인 용액을 이용하였으며(C & E) 기체-기체 상황에서는 공기 중으로 향수 등이 퍼져나가는 것(B, C , D, F, G & I)을 주로 사용하였다.
성능/효과
‘분자들이 퍼져나가는 현상’으로 기술된 교과서 1종(A), ‘분자들이 스스로 운동 하여 주어진 공간에서 퍼져나가는 현상’으로 기술된 교과서 1종(D), ‘분자들이 분자운동에 의해 다른 분자 매질)속으로 퍼져나가는 현상’으로 기술된 교과서 5종 (B, C, F, G & I), ‘농도가 진한 곳에서 묽은 곳으로 이동하는 현상’ 으로 기술한 교과서는 1종(H)이고, 교과서 1종(E)은 확산의 정의에 대한 언급이 없었다.
확산 현상을 정의할 때 농도 개념을 사용하지 않은 A~D교사에게 그 이유를 질문하였다. 4명의 교사들 모두 확산의 정의에서는 농도 차에 대한 내용을 언급하지 않았으나, 확산 현상을 설명할 때에는 농도라는 용어를 사용하지는 않아도 다양한 방법으로 분자들이 많은 곳에서 없는 곳 즉, 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 퍼져 나간다는 내용의 설명을 하고 있었다.
C교사는 처음에 정의한 것과 달리 농도차를 추가하여 정의하였는데 면담하는 과정에서 농도의 차이가 확산 현상에서 중요한의미를 갖는 것을 인식한 결과라고 볼 수 있다. B, D 교사는 액체나 기체 속으로 대신에 주어진 공간으로 퍼져나간다고 정의하였다. A교사는 농도 차나 충돌 개념없이 분자 운동으로 인해 퍼져나가는 현상으로 정의하였고, E교사는 농도 차와 분자운동을 언급하여 처음과 같은 응답을 하였다.
교과서를 분석한 결과, 확산과 관련된 내용의 설명이 충분하지 않았고 일부 교과서의 확산 현상을 설명하는 내용이나 모형 중에는 부적절한 것도 포함되어있어서 오개념을 유발할 가능성이 있음을 알 수 있었다. 확산의 정의는 다수의 교과서에 분자들이 분자운동에 의해 액체나 기체 속으로 퍼져나가는 현상으로 기술되어 있고, 대부분의 교사들도 교과서의 정의와 유사한 정의를 선택하였다.
면담 결과도 설문 조사 결과와 거의 유사하게 잉크나 향수처럼 시각적, 후각적 요소가 들어 있고 일상적으로 경험할 수 있어서 쉽게 이해되는 예를 선호하는 것으로 나타났다. 두 명의 교사는 다양한 예를 제시하여 설명하는 것이 좋다고 하였다.
1은 처음에는 잉크 분자가 한 곳에 많이 모여 있다가 시간이 흐르면서 물 분자와 분자운동을 통해 섞이는 것을 보여준다. 물 분자와 잉크 분자가 모두 분자 운동을 하고 있음을 잘 나타내주고 있으며 한 상자마다 물 분자의 수는 7개, 잉크 분자의 수는 5개로 일정하게 나타나 있다. 또한 균일하게 섞인 후에도 계속 적으로 분자 운동을 하고 있음을 나타내고 있고 분자 운동은 온도에 비례함을 보여주고 있다(Chi, 2005).
본 연구 결과 교사들의 확산 현상에 대한 개념은 교과서의 시각과 유사하였으며 많은 부분 교과서의 영향을 받았음을 알 수 있었고, 교사들은 확산 현상에 대하여 정확한 개념을 갖기 보다는 부분적으로 이해하고 있음을 알 수 있었다. 학생들이 올바른 과학 개념을 형성하도록 하기 위해서는 교사의 역할이 중요하며, 개념정립이 명확하지 않은 교과서는 교사의 개념의 부족을 초래하고 학생들의 개념에도 영향을 미친다.
예시와 모형 중에는 확산 현상과 용해, 증발, 분출의 개념이 혼용되고 있는 것도 있었는데, 이러한 교과서의 시각은 설문조사와 면담 결과 교사의 인식에도 어느 정도 영향을 준 것으로 보이며, 교육 현장에서 교과서의 비중을 고려해 볼 때 교사들의 확산 현상에 대한 이해는 교과서의 경향과 비슷하다고 볼 수 있다. 설문 조사와 면담결과를 종합해보면 교사들은 확산, 용해, 분출, 증발 등 다른 개념이 섞여 있을 경우 정확하게 구분하여 설명하지 못하였고, 어떤 현상에 두 가지 이상의 개념이 섞여 있을 경우에는 그 단원에서 배우는 한 가지 개념만을 주로 가르치고 있었다. 그러나 몇 명의 교사들은 개념이 섞여있는것 자체를 인식하지 못하고 있었다.
후속연구
이와 함께 교과서에서 다룰 수 없는 많은 내용을 교사용지도서에 자세하고 명확하게 서술해주는 것도 필요하다고 생각한다. 더불어 중학교 교과서에 제시된 확산과 같은 개념에 대한 설명 유형을 분석하고 학생들과 교사들은 어떤 설명 유형을 선호하는지에 대해 분석하여 이러한 분석 결과로서 교사들이 학생들에게 과학개념을 효과적으로 설명하는데 유용한 기초 자료를 제공하는 것도 의미가 있으리라 생각된다.
둘째, 설문에 응한 교사가 전체 교사를 대변할 수 없을뿐더러 설문과 면담에 응한 교사의 배경, 경력 및 능력에 따라 연구 결과가 달라질 수 있기 때문에 본 연구의 결과를 일반화하는 데에는 한계가 있다.
따라서 교사들이 먼저 명확하고 올바른 과학 개념을 갖고, 적절한 모형을 선택하여 효과적인 설명방식에 의해 지도하기 위해서는 교사들의 주요한 지식 정보의 근원이 되는 교과서의 내용이 중요하다(Yager, 1983; 김문수와 정영란, 1997; 허미연 등, 2008). 따라서 교사와 학생들이 보다 정확하게 분자 운동에 의한 확산 개념을 이해할 수 있도록 다양한 사례를 포함한 명확하고 충분한 개념 설명이 교과서에 필요하며 적절한 모형의 개발과 교육내용의 구성 등을 위한 노력과 연구가 계속 이루어져야 한다고 생각한다. 물론 교과서의 지면은 한정되어 있고, 한 단원에 한 가지 주제로 많은 내용을 서술하기에는 어려움이 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중등학교에서 과학개념변화를 효과적으로 유도하기 위한 방법으로 무엇이 제기되는가?
중등학교에서 과학개념변화를 효과적으로 유도하기 위해서는 과학적인 측면과 교육학적인 측면의 균형을 고려해야 하며, 이를 위한 다양한 교수 학습 전략이 제기되고 있다. 과학개념의 의미를 명확히 전달하기 위해서는 특별한 표기 또는 기호화된 시스템을 사용해야 하고(Wellington & Osborne, 2001), 개념의 객관화를 위하여 구어체 형식을 탈피하고 전문적인 용어를 사용해야하며 의인화(personification)의 사용을 자제해야 한다(Lemke, 1990).
과학현상의 난해성은 무엇 때문이라 보는가?
, 2007; Newton & Newton, 2007). 과학현상의 난해성은 시각적으로 관찰하기 어려운 추상성, 시간에 따른 종속성, 끊임없이 움직이는 역동성과 여러 가지 개념이 혼재해 있는 복합성을 지니고 있기 때문이다(Chi, 2005). 이러한 현상 들을 이해하기 위해서는 추상성에서 구체성으로, 종속성과 역동성에서 정지성으로, 복합성에서 단일성으로 관찰 가능한 형태나 의미전달을 할 수 있는 객관적이고 이성적인 개념으로 기술해야 한다(Putnam, 1981).
과학적 개념의 본질과 학생들의 과학적 개념에 대한 이해의 선 안에서 개선이 이뤄져야 한다고 보는 이유는?
중등학교에서 과학개념변화를 효과적으로 유도하기 위해서는 과학적인 측면과 교육학적인 측면의 균형을 고려해야 하며, 이를 위한 다양한 교수 학습 전략이 제기되고 있다. 과학개념의 의미를 명확히 전달하기 위해서는 특별한 표기 또는 기호화된 시스템을 사용해야 하고(Wellington & Osborne, 2001), 개념의 객관화를 위하여 구어체 형식을 탈피하고 전문적인 용어를 사용해야하며 의인화(personification)의 사용을 자제해야 한다(Lemke, 1990). 중등 과학교육은 학생들이 과학개념을 이해하고 과학현상을 논리적인 방법으로 설명할 수 있도록 도와주는 것이며 과학지식의 양적인 요소보다는 학생들의 지적발달과 논리적인 사고 향상 등 인지적인 요소가 더 중요하다(Taber, 1996). 따라서 과학 개념의 효과적인 변화 과정은 과학적 개념의 본질과 학생들의 과학적 개념에 대한 이해 안에서 이루어져야 한다(She, 2004).
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