[논문]지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념

송영욱

doi:10.14697/jkase.2013.33.1.193

지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념
Middle School and Science-gifted Students' Conceptions about Motion of Objects on the Surface of the Earth and the Moon 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.33 no.1, 2013년, pp.193 - 207

초록
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이 연구는 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념을 조사하였다. 연구 대상은 일반 중학교 중학생 1학년 61명, 2학년 51명, 3학년 51명 총 163명과 대학부속 과학영재교육원 중등 과학영재학생 32명으로 하였다. 연구 내용은 지구와 달 표면에서 연직, 경사면, 수평면에 따른 물체의 운동에 대한 개념으로 하였다. 각각 지구와 달 표면에서 크기는 같고 질량이 다른 두 물체를 동시에 놓거나, 같은 속력으로 위쪽으로 던지거나, 수평면에서 굴렸을 때 '어느 것이 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 지구와 달 동시 상황에서는 같은 물체를 지구와 달 표면에서 동시에 놓거나, 던지거나, 굴렸을 때 '어느 장소에 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 연구결과 과학영재학생들이 일반 중학생들 보다 지구 표면에서 연직, 경사면, 수평면의 모든 조건에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었고, 달 표면에서 연직 위 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 지구와 달 표면 동시 상황에서는 연직 아래 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이는 없었고, 연직 위 방향, 경사면, 수평면에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 연구 결과를 통해서 얻은 결론은 첫째, 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 설명을 할 때 진공에 대한 의미와 중력의 크기에 대한 학습이 먼저 이루어져야 한다. 둘째, 중학생들에게 다양한 상황과 조건에서 물체의 운동을 통합적으로 이해하도록 지도해야한다. 셋째, 중학생들은 상황을'동일시'하려는 사고 경향이 있다. 마지막으로 힘과 물체의 운동은 물리 영역에서 매우 중요한 단원이며, 교사가 물체의 운동을 설명할 때 위 결과들을 유념해서 가르쳐야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate middle school and science-gifted students' conceptions about motion of objects on the surface of the earth and the moon. The subjects were 61 first-, 51 second-, 51 third-year students, for a total of 163 in a middle school and 32 science-gifted students from a university-affiliated sciencegifted education center for secondary school students. The research contents were conceptions about motion of objects by the vertical direction, an inclined plane and horizontal plane on the surface of the earth and the moon. The questions were as follows: If two balls, same size but different mass, were put on, thrown over, by the vertical direction, an inclined plane and a horizontal plane on the surface of the earth and the moon at the same time and speed, which one would arrive faster than the other?; In the same mass in the earth and the moon, how fast could the object reach to which location, the earth or the moon? The results showed that science-gifted students offer meaningful difference on the concept of objects in motion at the vertical direction, an inclined plane and a horizontal plane on the earth and at the vertical direction on the moon than general middle school students. There were meaningful difference on the vertical up direction, an inclined plane and a horizontal plane in the same situation in the earth and the moon. Finally, based on the results of our study, we discuss possible educational implications for teaching the concept of objects in motion.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Shulman은 교사가 갖추어야할 전문성으로 무엇을 말했는가?	학습자가 갖고 있는 학습사태는 수업에 있어 중요한 역할을 하기 때문이다. Shulman(1987)은 교사가 갖추어야할 전문성으로 교과지식, 교수전략, 교육과정, 교육환경, 교육학 지식 그리고 학습자에 대한 이해라고 하였다. 곽영순 (2008)은 전문성을 갖춘 교사는 학생의 출발점과 학생의 선개념을 고려하여 과학수업을 진행한다고 하였다.
	학생들의 선개념의 특징은 무엇인가?	, 1985). 학생들의 선개념은 직관적이고 현상중심적인 사고과정을 통해서 얻어지는 특징이 있다(노금자, 김 효남, 1996; 김세욱, 홍승호, 2006; Driver et al., 1985). 그래서 다양한 상황이나 조건 속에서 일관되게 개념을 적용하지 못하는 경향이 나타난다.
	일관되게 개념을 적용하지 못하는 경향에 있어서, 학생들이 일상적인 경험과 직관적 사고를 통해 갖게 되는 대표적인 오개념에는 어떤 것들이 있는가?	, 1985). 학생들이 일상적인 경험과 직관적 사고를 통해 갖게 되는 대표적인 오개념으로는 무거우면 빨리 떨어진다.’, ‘진공에서는 무게가 같다.’, ‘진공이면 중력이 없다.’, ‘달은 진공이라 물체가 떠 있다.’, 등이 있다(박진주, 오원근, 2010; 이명자, 1999; 이재석등, 2008; Alonzo & Steedle, 2009; Baldy, 2007; diSessa, 1993; Ozdemir & Clark, 2009). 이영직 (2000)의 연구에 의하면 중력과 진공에 대한 오개념은 학년이 증가함에 따라 감소하는 개념이며, 경험 의존적인 개념이 이론 의존적인 개념보다 개념변화가 쉽게 일어날 수 있다고 하였다.

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