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중학교 과학2 교과서에 서술된 원소, 주기율표, 원자 내용이 요구하는 인지 수준 분석(제I보)
Analysis of the Level of Cognitive Demands about Concepts of Elements, the Periodic Table, and Atoms on Science 2 Textbooks in Junior High School (I) 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.56 no.4, 2012년, pp.518 - 529  

강순희 (이화여자대학교 과학교육과) ,  방담이 (가톨릭대학교 ELP 학부대학) ,  김선정 (이화여자대학교 과학교육과)

초록
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이 연구에서는 중학교 '과학2' 교과서에 서술되어 있는 '원소', '주기율표', '원자'에 대한 내용이 요구하는 인지 요구도를 분석하였다. 우리나라는 2007년 개정 교육과정에 의하여 처음으로 주기율표 및 그와 관련 내용들을 중학교에서 다루게 되어있다. 분석에 활용한 6종 과학 교과서에 서술된 내용이 어떠한 인지 수준을 요구하는 지를 알아내는 분석틀은 영국에서 개발된 CAT(Curriculum Analysis Taxonomy)의 3종류 분석틀을 사용하였다. 이 3종류 분석틀에 의하여 분석한 '과학2' 교과서에 서술된 내용이 요구하는 인지 수준들은 다음과 같았다. '원소'에 대한 교과서 서술이 더 이상 간단한 물질로 분리될 수 없는 순물질임을 이해하는 내용으로 후기 형식적 조작 수준이었다. 그러나 '원소'는 한 가지 종류의 원자만으로 이루어진 물질이라고 서술된 초기 형식적 조작 수준도 있었다. '주기율표'에 대한 교과서 서술이 다양한 종류의 원소들을 원소 기호를 이용하여 특정 기준에 따라 몇 가지 그룹으로 분류될 수 있음을 이해해야 하고, 실체를 범주화하는데 있어서 여러 기준으로 분류해야 하는 내용으로 후기 구체적 조작 수준이었다. '주기율표'를 여러 족들의 집함임을 알고 이원 분류표로 이해해야 하는 내용으로 초기 형식적 조작수준이었다. '원자' 구조와 연결 짓는 복합적 분류 체계로 주기율표를 표현하는 후기 형식적 수준도 있었다. '원자'에 대한 교과서 서술이 원자가 구조를 가진다는 것 그리고 원자가 같은 종류도 있고 다른 종류도 있다는 서술은 초기 형식적 수준이었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to analyze the cognitive demands level of the description about 'element', 'periodic table', and 'atom' on the 'science 2' textbooks by the 2007 revised curriculum. The three types of CAT (Curriculum Analysis Taxonomy) have been used to analyze the cognitive demands leve...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 28 그리고 ‘원자’는 눈으로 볼 수가 없는 추상적인 개념이므로 설명을 위한 모형을 사용하여 원자의 구성 입자인 원자핵과 전자를 나타내어 학생들을 이해시키는데 목적을 두고 있다.
  • 왜냐하면 그 중 높은 인지 수준을 요구하는 서술 내용이 바로 해당 내용들을 학생들이 이해하는 데 있어서 속도 결정 단계가 되기 때문이다. 따라서 다음의 연구 결과들 중에는 여러 수준의 인지 요구도가 있으나 그 중 이해의 속도 결정 단계가 될 높은 인지 요구도 수준 내용에 대하여 중점적으로 논의하였다.
  • 이 연구의 결론을 토대로 다음과 같은 제언들을 하고자 한다. 먼저 이 연구의 결과들을 어떻게 활용할 수 있는지를 구체적으로 살펴보겠다. 학생들의 인지 수준과 학습 내용 요구 수준이 일치하는 경우에 학생들의 내용 이해도는 높다고 한다.
  • 이 연구에서는 학생들이 과학을 어려워하는 이유 중의 하나로 과학 교과 내용이 요구하는 인지 수준이 학생들의 인지 수준에 비하여 높기 때문일 수도 있다는 가정 하에 교사에게 도움이 될 자료들을 만들고자 하였다. 따라서 중학교 학생들이 어렵다고 하는 2007 개정 교육과정에서 사용되고 있는 ‘과학2’ 교과서 중에서 ‘원소’, ‘주기율표’, ‘원자’의 교과 내용의 인지 요구도 수준이 어떠한 수준인지를 분석하였다.
  • 즉, 교과 과정에 서술된 목표와 교과서 서술 내용을 분석하였다. 특히 교과서에 서술된 내용이 요구하는 인지 수준을 판정할 때, 교과서 내용 전체에 있어서 가장 높은 인지 요구도 수준의 내용을 알아내는데 주력하였다. 왜냐하면 그 중 높은 인지 수준을 요구하는 서술 내용이 바로 해당 내용들을 학생들이 이해하는 데 있어서 속도 결정 단계가 되기 때문이다.

가설 설정

  • 다시 말하면 어려운 형식적 조작 수준의 과학 내용을 그대로 가르치는 것 보다는 대상 학생들이 구체적 수준이라면 가르칠 내용을 비유 가능한 구체적 수준의 실례들을 먼저 학습하게 하는 것이다. 그리고 난 한 후에 이어서 형식적 조작 수준의 해당 과학 내용을 설명하면 그나마 보다 나은 이해를 한다는 가정이다. 더 나아가서 그러한 구체적 수준의 실례를 다양한 측면으로 또는 보다 여러 번 경험하게 하면 어려운 형식적 수준의 내용들에 대한 이해를 높여 줄 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
중학생의 인지 수준을 고려한 과학 교과 교과서의 작성방안은? 중등학교 학생들이 과학을 어려워하는 이유들 중 하나가 과학 교과 내용이 요구하는 인지 수준 정도가 해당 학생들의 인지 수준에 비하여 높기 때문이라는 것이다. 따라서 우리나라 중학교 2학년 학생들이 배우는 ‘과학2’ 교과서에서 처음으로 도입한 ‘원소’, 주기율표’, ‘원자’ 내용에 대한 서술들이 어떠한 인지 수준을 요구하도록 서술되어 있는지를 분석할 필요가 있다고 본다. 이 연구에서 분석해 낸 ‘원소’, ‘주기율표’, ‘원자’ 내용이 요구하는 인지 요구도들은 교사는 교수 전략을 세울 때에 그리고 학생은 해당 내용을 학습할 때에 실질적인 도움이 될 것이다.
인지론적 학습론에서 중요하게 여기는 것은? 이러한 문제에 대한 해결 방안들로는 여러 가지 교수 요인 또는 학습 요인들이 많으며 또한 이 이 요인들이 복합적으로 나타나기도 한다. 그 중에서도 몇몇 학습 인지론적 심리학자들1-24은 학습 효과의 극대화를 위해서 ‘어떤 수준의 학생에게 어떤 수준의 개념을 가르칠 것인가’가 중요하다고 여기고 있다. 피아제를 포함한 발달 심리학을 토대로 하는 인지론적 학습론을 지지하는 학자들은 학습과 학생의 인지발달의 본성에 주된 관심을 갖고 연구한다.
물리교육과 다른 화학교육의 특징은? 물리의 경우 개념 별로 충분히 깊이가 있으며 나중에 통합되는 단계를 거치기 때문에 개념 별로 가르치는 순서가 바꾸어도 된다. 그러나 화학의 경우 단계 별 위계가 분명하기 때문에 위계상 선택 가능한 학습 순서가 존재하게 된다.7 화학은 위계적으로 연결된 이전의 개념을 잘 이해하지 않고서는 이후의 새로운 개념을 학습하는 데는 많은 어려움이 발생한다.
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참고문헌 (54)

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