이 연구의 목적은 기후변화의 원인과 결과에 대한 고등학생들의 선 개념을 확인하는 것이다. 이를 위하여, 질문지를 이용하여 서울과 경기도 소재의 고등학생 196명을 대상으로 시행하였다. 질문지는 개방형 질문 1개 문항과 선택형 질문 6개 문항으로 구성되어 있다. 개방형 질문지는 기후변화의 원인과 정의, 기후변화에 의한 영향을 자유롭게 기술하도록 하였다. 선택형 질문은 온실효과의 주요 원인 기체, 인간 활동에서 기후 변화에 영향을 주는 요소, 기후 변화에 영향을 줄 수 있는 산업 활동, 기후 변화가 초래하는 영향, 기후변화에 대한 정보를 얻게 된 경로들로 구성되어 있다. 질문지의 선 개념을 확인한 후, 무작위로 10명의 학생들과 반구조화된 면담 수행하여 선 개념을 심층적으로 알아보았다. 연구 결과 학생들은 오존 파괴, 지구 온난화, 온실효과의 인과 관계에 대해 정확히 알지 못하였다. 그리고 이러한 선 개념은 학생들의 오 개념 형성에 많은 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.
이 연구의 목적은 기후변화의 원인과 결과에 대한 고등학생들의 선 개념을 확인하는 것이다. 이를 위하여, 질문지를 이용하여 서울과 경기도 소재의 고등학생 196명을 대상으로 시행하였다. 질문지는 개방형 질문 1개 문항과 선택형 질문 6개 문항으로 구성되어 있다. 개방형 질문지는 기후변화의 원인과 정의, 기후변화에 의한 영향을 자유롭게 기술하도록 하였다. 선택형 질문은 온실효과의 주요 원인 기체, 인간 활동에서 기후 변화에 영향을 주는 요소, 기후 변화에 영향을 줄 수 있는 산업 활동, 기후 변화가 초래하는 영향, 기후변화에 대한 정보를 얻게 된 경로들로 구성되어 있다. 질문지의 선 개념을 확인한 후, 무작위로 10명의 학생들과 반구조화된 면담 수행하여 선 개념을 심층적으로 알아보았다. 연구 결과 학생들은 오존 파괴, 지구 온난화, 온실효과의 인과 관계에 대해 정확히 알지 못하였다. 그리고 이러한 선 개념은 학생들의 오 개념 형성에 많은 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.
The purpose of this study is to investigate the Preconception about the causes and consequences of climate change. Participants were 196 High school students who live in Seoul and Gyeong-gi Province. And data was collected through questionnaire to confirm preconception about the causes and consequen...
The purpose of this study is to investigate the Preconception about the causes and consequences of climate change. Participants were 196 High school students who live in Seoul and Gyeong-gi Province. And data was collected through questionnaire to confirm preconception about the causes and consequences of Climate Change. After confirming with students preconceptions, 10 people randomly selected and Semi-structured interview were conducted. The findings is students did not know exactly about Ozone depletion, global warming, the greenhouse effect factors and causal relationships. And we can confirm that the student's preconception is affecting.
The purpose of this study is to investigate the Preconception about the causes and consequences of climate change. Participants were 196 High school students who live in Seoul and Gyeong-gi Province. And data was collected through questionnaire to confirm preconception about the causes and consequences of Climate Change. After confirming with students preconceptions, 10 people randomly selected and Semi-structured interview were conducted. The findings is students did not know exactly about Ozone depletion, global warming, the greenhouse effect factors and causal relationships. And we can confirm that the student's preconception is affecting.
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문제 정의
따라서 이 연구의 목적은 지구온난화와 기후변화에 대한 수업을 받지 않은 고등학교 1학년 학생을 대상으로 기후변화의 원인과 결과에 대한 선 개념을 분석하는 것이다.
이 질문에서는 기후변화가 초래하는 여러 가지 결과에 대한 항목을 자유롭게 선택하게하고 선택이유를 간단하게 서술하게 하였다. 학생들이 지구기후 변화에 의해 나타나는 결과에 대한 선 개념을 파악하기 위한 목적이며, 질문의 형태는 전 지구적인 환경 변화와 지역적 기후변화, 인간에게 미치는 영향을 고려하여 제시하였다.
이 질문에서는 학생들이 온실효과의 주요 원인이 되는 온실기체 중 3가지를 선택하게 하는 문항으로 본인이 선택한 기체를 선택한 이유를 간단하게 서술하게 하여 학생들이 온실효과 원인에 대해 어떤 선개념을 가지고 있는지 파악하고자 하였다. 표 6은 온실효과 주요 원인 기체의 응답 결과를 나타낸다.
이 질문에서는 기후변화가 초래하는 여러 가지 결과에 대한 항목을 자유롭게 선택하게하고 선택이유를 간단하게 서술하게 하였다. 학생들이 지구기후 변화에 의해 나타나는 결과에 대한 선 개념을 파악하기 위한 목적이며, 질문의 형태는 전 지구적인 환경 변화와 지역적 기후변화, 인간에게 미치는 영향을 고려하여 제시하였다. 학생들이 선택한 기후변화의 결과는 표 8과 같다.
가설 설정
S1 : 메테인과 이산화탄소는 지구의 열을 잡아놓는 역할을 하기 때문에 지구 온도를 높게 합니다. 클로로플루오르카본(프레온가스)는 오존층을 파괴하여 자외선이 그대로 통과하기 때문에 지구 온도가 올라갑니다.
S1 : 오존층이 파괴되면 자외선을 막아주는 역할이 없어지므로 자외선이 직접적으로 영향을 미쳐서 온도가 올라간다고 생각합니다. 그리고 이산화탄소가 증가하면 온실기체가 많아져 지구 기온이 상승합니다.
S10 : 급격한 산업화에 의해서 공장에서 나온 연기가 대기 오염을 일으키고 스모그나 산성비가 내려 기후 변화를 일으킨다고 생각합니다.
S2 : 인간이 산업 활동에 의해 발생한 일산화탄소나 프레온가스 등의 유해 가스가 대기 오염을 일으키고 이 기체들이 기후에 영향을 줄 것 같습니다.
S3 : 공장에서 발생하는 매연이 발생하여 대기 오염이 되어 지구 온난화가 발생합니다. 그리고 자동차 매연이 대기로 배출되어 오존층이 파괴되어 지구 온난화가 발생합니다.
S3 : 프레온 가스가 오존층을 파괴하여 지구 온난화가 발생한다고 생각합니다.
S4 : 오존을 선택한 것은 오존이 파괴되어 더 많은 태양에너지가 들어오고 수증기나 이산화탄소가 증가한 에너지가 나가지못하도록 잡고 있기 때문에 지구 기온이 올라갑니다. 금성 표면 온도가 400~500℃로 매우 높은 것은 이산화탄소 농도가 매우 진해서 입니다 .
S4 : 오존층이 없어지면 태양에 의한 자외선이 그대로 들어오기 때문에 지구의 기온이 올라갑니다.
S6 : 이산화탄소나 메테인은 온실효과에 의해 지구 온난화를 일으키고, 프레온 가스에 의해 오존층을 파괴되서 자외선이 많이 들어오니까 지구 온난화가 일어납니다.
S9 : 수증기와 이산화 탄소는 지구 대기에서 지구 온실 효과를 일으키는 기체입니다. 프레온 가스는 오존층을 파괴해서 자외선을 차단하지 못하므로 온실 효과의 원인이 되어 표시하게 되었습니다.
제안 방법
선택한 이유에 대한 응답 또한 매우 다양하였기 때문에 빈도 분석을 실시하였으며, 각 문항에서 연구목적에 유의미한 답변을 선별 고찰하였다.
이 연구에서는 Punter et al.(2011)가 사용한 질문지로서 우리나라 실정에 맞게 번안하여 2차례의 예비 검사를 통해 수정하였고, 지구과학 교육학 박사 1명, 지구과학교육 전문가 1명, 환경교육 박사 1명과 여러 차례 협의를 통해 수정 및 보완하였다.
최종 수정한 자료는 문항별 빈도 분석을 통하여 기후변화의 정의, 원인 및 결과에 대한 학생들이 지닌 선 개념을 분석하였다. 각각의 질문에 대한 응답 결과를 학생전체 응답 수에 따른 상대적 비율로 분석하였고, 각 문항을 선택한 이유에 대하여 서술하게 하였다. 선택한 이유에 대한 응답 또한 매우 다양하였기 때문에 빈도 분석을 실시하였으며, 각 문항에서 연구목적에 유의미한 답변을 선별 고찰하였다.
그리고 기후변화의 원인과 결과에 대한 선 개념을 심층적으로 알아보기 위해 10명의 학생을 대상으로 반 구조화된 면담을 실시하였다. 면담 내용은 질문지를 분석하여 내용을 추출한 후, 2차례의 예비 면담을 실시하여 수정, 보완하였다.
기후변화의 원인에 대해 학생들이 가지고 있는 정보를 심층적으로 알아보기 위해 개방형 설문을 실시하였다. “기후변화가 왜 발생하는가?”라는 질문은 포괄적인 질문으로서, 학생들이 생각하고 있는 기후변화의 원인에 대해 자유롭게 서술하도록 하여 학생들이 지닌 선 개념을 파악하고자 하였다.
선택한 이유에 대한 응답 또한 매우 다양하였기 때문에 빈도 분석을 실시하였으며, 각 문항에서 연구목적에 유의미한 답변을 선별 고찰하였다. 또한 설문검사 결과로 부터 도출된 기후변화의 원인과 결과에 대한 학생들의 선 개념을 심층적으로 알아보기 위해 반 구조화된 면담을 실시하였다. 면담 검사 자료는 녹음된 내용을 전사하였으며, 전사한 내용과 녹음내용을 비교 확인하여 오류를 수정하였다.
검사는 방과 후 시간에 약 20분 정도 실시하였으며, 검사에 참여한 학생들에게 지구온난화와 기후변화에 대한 사전 교육은 실시하지 않았다. 또한 질문지에 답한 학생들 중 임의로 10명을 선정하여 반 구조화된 면담을 실시하였다. 반 구조화된 면담을 통해서 기후변화에 대한 학생들의 선개념을 구체적으로 알아볼 수 있었다.
또한 설문검사 결과로 부터 도출된 기후변화의 원인과 결과에 대한 학생들의 선 개념을 심층적으로 알아보기 위해 반 구조화된 면담을 실시하였다. 면담 검사 자료는 녹음된 내용을 전사하였으며, 전사한 내용과 녹음내용을 비교 확인하여 오류를 수정하였다. 전사본을 기준으로 학생들이 인식하고 있는 지구 기구 변화인과 관계에 대한 선 개념을 1차로 추출하였고, 이 결과를 바탕으로 면담에 참여한 학생들에게 질문하여 기후변화의 원인과 결과에 대한 학생들의 선 개념을 확인하였다.
그리고 기후변화의 원인과 결과에 대한 선 개념을 심층적으로 알아보기 위해 10명의 학생을 대상으로 반 구조화된 면담을 실시하였다. 면담 내용은 질문지를 분석하여 내용을 추출한 후, 2차례의 예비 면담을 실시하여 수정, 보완하였다. 반 구조화된 면담은 개별적 진행되었으며, 30∼40분 정도 시간으로 1회 진행되었다.
반 구조화된 면담은 개별적 진행되었으며, 30∼40분 정도 시간으로 1회 진행되었다. 면담 장소는 연구자가 직접 각 학교에 방문하여 과학 담당 선생님의 동의하에 과학실험실에서 실시하였다. 학생들의 답변에 영향을 줄 수 있는 질문은 절제하였고, 면담을 진행하는 동안 학생들이 자신의 생각을 정리할 수 있도록 충분한 시간을 제공하였다.
반 구조화된 면담은 개별적 진행되었으며, 30∼40분 정도 시간으로 1회 진행되었다.
학생들이 제시한 지구 기후 변화의 원인에 대한 응답은 다양하였다. 이 결과를 분석하기 위해 16개의 범주로 나누어 그룹화 하였다. 가장 많이 응답한 항목은 이산화탄소의 증가(22.
질문지의 각 문항들은 학생들이 복수로 응답하도록 되어 있기 때문에 응답의 내용이 다양하고 광범위하였다. 이에 전체 응답 중 유사성을 나타내는 응답을 여러 개의 범주로 나누었으며, 그 결과는 원본과 대조하여 오류를 수정하였다. 최종 수정한 자료는 문항별 빈도 분석을 통하여 기후변화의 정의, 원인 및 결과에 대한 학생들이 지닌 선 개념을 분석하였다.
면담 검사 자료는 녹음된 내용을 전사하였으며, 전사한 내용과 녹음내용을 비교 확인하여 오류를 수정하였다. 전사본을 기준으로 학생들이 인식하고 있는 지구 기구 변화인과 관계에 대한 선 개념을 1차로 추출하였고, 이 결과를 바탕으로 면담에 참여한 학생들에게 질문하여 기후변화의 원인과 결과에 대한 학생들의 선 개념을 확인하였다.
제시된 항목에서 학생들은 3가지 이상을 자유롭게 선택하도록 하였으며, 선택한 이유를 서술하였다. 기후변화에 영향을 미치는 일상생활의 활동으로 가장 많이 선택한 항목은 차량을 이용한 등교(18.
질문지는 개방형 질문 1개 문항과 선택형 질문 6개 문항으로 구성되어 있다. 개방형 질문지는 기후변화의 원인과 정의, 기후변화에 의한 영향을 자유롭게 기술하도록 하였다.
이에 전체 응답 중 유사성을 나타내는 응답을 여러 개의 범주로 나누었으며, 그 결과는 원본과 대조하여 오류를 수정하였다. 최종 수정한 자료는 문항별 빈도 분석을 통하여 기후변화의 정의, 원인 및 결과에 대한 학생들이 지닌 선 개념을 분석하였다. 각각의 질문에 대한 응답 결과를 학생전체 응답 수에 따른 상대적 비율로 분석하였고, 각 문항을 선택한 이유에 대하여 서술하게 하였다.
기후 변화에 의해 초래될 수 있는 환경 변화에 대한 학생들의 인식 구조를 파악하기 위해 ‘기후변화가 우리에게 어떤 영향을 미치는가?’를 질문하였고, 전체 학생의 94%가 답변에 응답 했다. 학생들이 답변한 지구 기후 변화에 의한 영향은 17개 범주로 나누어 분석하였으며, 그에 대한 결과는 표 5와 같다.
대상 데이터
이 연구는 지구온난화와 기후변화에 대한 수업을 받지 않은 고등학교 1학년 학생들의 선 개념을 파악하는데 목적을 두고, 서울특별시 관악구 소재 인문계고등학교 학생 136명과 경기도 김포시 소재 인문계고등학교 학생 105명을 대상으로 자료를 수집하였다. 검사에 참여한 학생 총 241명 중 불성실하게 응답한 학생 45명을 제외한 196명을 대상으로 하였다(표 1). 검사는 방과 후 시간에 약 20분 정도 실시하였으며, 검사에 참여한 학생들에게 지구온난화와 기후변화에 대한 사전 교육은 실시하지 않았다.
이 연구는 지구온난화와 기후변화에 대한 수업을 받지 않은 고등학교 1학년 학생들의 선 개념을 파악하는데 목적을 두고, 서울특별시 관악구 소재 인문계고등학교 학생 136명과 경기도 김포시 소재 인문계고등학교 학생 105명을 대상으로 자료를 수집하였다. 검사에 참여한 학생 총 241명 중 불성실하게 응답한 학생 45명을 제외한 196명을 대상으로 하였다(표 1).
성능/효과
S2 : 클로로플루오르카본이 오존층을 파괴하여 자외선이 들어와 지구 표면의 온도가 올라가고, 이산화탄소의 양이 증가하면 열이 지구 밖으로 방출되지 않아 온실효과를 나타내고, 그리고 금성의 경우 이산화탄소의 농도가 매우 크기 때문에 온실효과에 의해 표면 온도가 매우 높다고 배웠습니다. 그러니까 온실효과를 가장 크게 일으키는 기체라고 생각합니다.
S2 : 프레온 가스가 오존층을 파괴하여 자외선이 들어와 지구 표면의 온도가 올라가고, 이산화 탄소의 양이 증가하면 열이 지구 밖으로 방출되지 않아 온실효과를 나타내고, 그리고 금성의 경우 이산화탄소의 농도가 매우 크기 때문에 온실 효과에 의해 표면 온도가 매우 높다고 배웠습니다. 그러니까 온실효과를 가장 크게 일으키는 기체라고 생각합니다.
이를 통해 대부분의 학생들이 이산화탄소가 온실효과에 가장 큰 영향을 준다는 선 개념을 가지고 있음을 알 수 있다. 두 번째로 많이 선택한 기체는 메탄(24.0%)으로, 가축 사육에 따른 메탄 발생을 언급하였고, 일부 학생들은 인간의 생활쓰레기 배출에 따른 쓰레기 처리장에서 발생하는 메탄의 영향을 언급하는 학생들도 있었다. 프레온 가스(21.
둘째, 학생들은 지구 기후 변화의 원인이 자동차 및 공장에서 배출되는 매연, 쓰레기 매립 및 소각에 의해 발생하는 메테인에 의한 지구 기온, 오존층을 파괴에 의한 자외선 투과량 증가로 인해 기온이 상승한다는 선 개념을 가지고 있었다. 그리고 온실 효과에 많은 영향을 주는 기체에 대해 이산화탄소가 다른 온실 기체보다 농도가 높기 때문에 온실효과에 가장 큰 영향을 주며, 프레온 가스가 오존층을 파괴하여 자외선을 차단하지 못하기 때문에 온실효과를 나타낼 것이라 생각했다.
또한 온실효과에 영향을 주는 기체에 대한 면담 결과 “클로로플루오르카본이 온실 효과에 영향을 미친다”는 답변에서 학생들의 오 개념을 찾을 수 있었다.
면담 중 학생들은 금성은 온실효과가 큰 이산화탄소의 농도가 높아 표면 온도가 높다는 선 개념을 가지고 있었다. 이는 ‘태양계 행성의 특성’ 단원에서 금성 표면의 온도와 이산화탄소의 농도를 온실효과와 연관 지어 생각하고 있음을 알 수 있는 단서이며, 실제 온실효과에 가장 큰 영향을 미치는 수증기는 인위적이지 않다는 선 개념을 가지고 있기 때문에 이산화탄소가 온실효과에 가장 큰 영향을 미친다는 오 개념을 형성하게 됨을 알 수 있었다.
첫째, 학생들은 지구 기후 변화 인과 관계를 주로 화석연료 과다 사용에 의한 온실 기체의 증가, 자동차 및 공장의 매연 배출, 프레온가스에 의한 오존층파괴, 산림파괴에 의한 이산화탄소 흡수량감소, 가축사육에 의한 메테인 발생증가, 쓰레기 매립 및 소각에 의한 메테인 방출로 지구기온의 상승한다는 선 개념을 가지고 있었다.
후속연구
학생들은 기후변화에 대한 정보 습득을 접하기 쉬운 대중매체와 인터넷 검색에 통해 이루어지므로 교사들은 올바른 정보를 제공할 수 있는 경로를 파악하여 학생들에게 제공하여야 할 것이다. 또한 교사들은 학생들이 갖고 있는 선 개념을 분석하여 기후변화 현상을 주변 환경 변화와 연관시킬 수 있도록 연구하고 준비하여야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산업 혁명 이후 인간 활동에 의한 기후변화는 어떠한가?
반면 이러한 엄청난 발전의 이면에는 이례 없는 전 지구적 환경 파괴의 그늘이 드리워져있다. 특히 산업 혁명 이후 인간 활동에 의한 온실가스 배출량의 급증으로 인한 지구온난화와 기후변화는 기후의 평균 상태를 변화시킬 뿐 아니라 지리적 극한 현상(extreme event)의 발생 패턴을 변화시켜 자연 재해 발생 빈도가 증가하였고, 또한 인류의 생존에 필수적인 물, 식량 및 생태계에 심각한 영향을 미쳤다(권원태 외, 2011). 따라서 기후변화로 인해 발생하는 다양한 환경 문제는 기후변화 시대를 살아가는 현 인류가 극복해야할 범지구적인 환경 문제이다(박종근 외, 2009).
선 개념이란?
선 개념은 학생들이 자연 현상을 경험하거나 사회적인 상호 작용을 통하여 자기 나름대로 형성한 개념을 말한다(김수정, 2012). Vygotsky는 학생들이 학교에서 수업이 시작되기 전에 이미 교과 내용과 관련된 개념들을 가지고 있다고 가정하면서, 학생들이 가지고 있는 이러한 개념들은 외부 세계에 대한 다양한 경험과 사회적 관계 속에서 상호 작용을 통해 형성된다고 하였다.
기후변화 대응 대국민 인식도 조사 결과보고서에서 학생들은 기후변화 및 지구온난화의 발생 원인물질에 대한 인식이 낮았는데 이는 무엇의 필요성을 보여주는가?
2008년 환경부에서 실시한 기후변화 대응 대국민 인식도 조사 결과보고서에서 학생들은 기후변화 및 지구온난화의 발생 원인물질에 대한 인식이 낮았다(환경부, 2008). 이러한 결과는 학생들에게 기후변화에 대한 올바른 교육이 절실하며, 또한 학교현장에서 학생들이 올바른 개념을 갖도록 효과적인 교수를 하려면 그들이 가지고 있는 선 개념을 조사하는 것이 필요함을 보여준다.
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