이 연구의 목적은 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구의 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 지구의 공전 궤도와 $5^{\circ}$ 기울어진 달의 공전 궤도를 나타내는 달의 위상 변화 관찰 교구를 개발하였다. 그리고 이 교구의 효과를 확인하기 위해 제주시내 초등학교 6학년 110명의 학생을 실험집단과 비교집단으로 나누어 연구를 실시하였다. 실험집단 55명의 학생은 이 연구에서 개발한 달의 위상 변화 관찰 교구를 활용하여 수업을 진행하였고 비교집단 55명의 학생은 현행 교과서 활동으로 수업을 진행하였다. 실험집단과 비교집단의 학생들에게 달의 위상 변화에 대한 사전, 사후, 지연 개념검사와 개념수준별 반구조화된 면담을 실시하였다. 학생들의 응답에 따라 '위상 인지', '우주적 관점', '지구적 관점', '인지 불가'로 개념 수준을 구분하였다. 사전개념검사에서 t-검정 결과 실험집단과 비교집단은 동질 집단임을 확인할 수 있었다. 사후개념검사와 지연개념검사에서 실험집단은 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한 실험집단은 비교집단보다 상위 개념 수준인 '위상 인지'에 속하는 학생 수가 많았다. 반구조화된 면담 결과 '위상 인지'와 '우주적 관점'에 속한 실험집단 학생들은 비교집단 학생들보다 달의 위상 변화에 대해 더 과학적으로 설명하였다. 이를 통해 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구가 효과가 있음을 확인할 수 있다.
이 연구의 목적은 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구의 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 지구의 공전 궤도와 $5^{\circ}$ 기울어진 달의 공전 궤도를 나타내는 달의 위상 변화 관찰 교구를 개발하였다. 그리고 이 교구의 효과를 확인하기 위해 제주시내 초등학교 6학년 110명의 학생을 실험집단과 비교집단으로 나누어 연구를 실시하였다. 실험집단 55명의 학생은 이 연구에서 개발한 달의 위상 변화 관찰 교구를 활용하여 수업을 진행하였고 비교집단 55명의 학생은 현행 교과서 활동으로 수업을 진행하였다. 실험집단과 비교집단의 학생들에게 달의 위상 변화에 대한 사전, 사후, 지연 개념검사와 개념수준별 반구조화된 면담을 실시하였다. 학생들의 응답에 따라 '위상 인지', '우주적 관점', '지구적 관점', '인지 불가'로 개념 수준을 구분하였다. 사전개념검사에서 t-검정 결과 실험집단과 비교집단은 동질 집단임을 확인할 수 있었다. 사후개념검사와 지연개념검사에서 실험집단은 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한 실험집단은 비교집단보다 상위 개념 수준인 '위상 인지'에 속하는 학생 수가 많았다. 반구조화된 면담 결과 '위상 인지'와 '우주적 관점'에 속한 실험집단 학생들은 비교집단 학생들보다 달의 위상 변화에 대해 더 과학적으로 설명하였다. 이를 통해 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구가 효과가 있음을 확인할 수 있다.
The purpose of this study is to investigate the effect of observing material on the phase change of moon considering the orbits of earth and moon for elementary school students. For this study, the material which shows the orbit of moon tilted at $5^{\circ}$ with the orbit of earth is dev...
The purpose of this study is to investigate the effect of observing material on the phase change of moon considering the orbits of earth and moon for elementary school students. For this study, the material which shows the orbit of moon tilted at $5^{\circ}$ with the orbit of earth is developed. 110 6th grade students in an elementary school are sampled. They are divided into the experimental group and the control group. The lessons using the material developed in this study are implemented to the experimental group, and the lessons using the material proposed in ordinary textbook are implemented to the control group. The pre, post, delayed concept tests on the phase change of moon are administered to the students of the experimental group and the control group, and semi-structured interviews are conducted for each concept level. According to students' responses, the concept levels are divided into 'Phase recognition', 'Space viewpoint', 'Earth viewpoint', and 'No recognition'. The experimental group and the control group are homogeneous in the pre-test. The result of this study shows that the experimental group gains significantly more scores than the control group in the post and delayed tests. Also, in the post and delayed tests, more students of the experimental group are in the highest level 'Phase recognition' than the control group. Finally, students of the experimental group who were in the 'Phase recognition' and 'Space viewpoint' explain more scientifically than the students of the control group. Therefore the results of this study show that the observing material on the phase change of moon considering the orbits of earth and moon is effective.
The purpose of this study is to investigate the effect of observing material on the phase change of moon considering the orbits of earth and moon for elementary school students. For this study, the material which shows the orbit of moon tilted at $5^{\circ}$ with the orbit of earth is developed. 110 6th grade students in an elementary school are sampled. They are divided into the experimental group and the control group. The lessons using the material developed in this study are implemented to the experimental group, and the lessons using the material proposed in ordinary textbook are implemented to the control group. The pre, post, delayed concept tests on the phase change of moon are administered to the students of the experimental group and the control group, and semi-structured interviews are conducted for each concept level. According to students' responses, the concept levels are divided into 'Phase recognition', 'Space viewpoint', 'Earth viewpoint', and 'No recognition'. The experimental group and the control group are homogeneous in the pre-test. The result of this study shows that the experimental group gains significantly more scores than the control group in the post and delayed tests. Also, in the post and delayed tests, more students of the experimental group are in the highest level 'Phase recognition' than the control group. Finally, students of the experimental group who were in the 'Phase recognition' and 'Space viewpoint' explain more scientifically than the students of the control group. Therefore the results of this study show that the observing material on the phase change of moon considering the orbits of earth and moon is effective.
과학교육에서 천문학 영역의 내용 대부분은 학생들이 직접적인 관찰을 할 수 없다. 천문학 현상은 매우 광범위하여 한눈에 관찰할 수 없고, 우주 밖에서의 관찰은 현실적으로 불가능하기 때문이다.
모형이 가지는 한계점은?
그래서 모형을 통한 학습이 이루어지고 있으나(곽영순, 2006), 모형은 실제와 달라 학생들에게 오개념을 형성시킬 수 있다. 모형은 실제 현상이나 실물을 단순화시켜 만드는데 학생들이 모형과 실제의 차이점을 정확하게 인식하지 못하거나 모형에서 의도치 않게 중요한 요소가 삭제되었을 경우 오개념이 형성될 수 있다(Soulier, 1981). 그러므로 모형을 제작할 경우 실제 현상과 비슷하게 만들어야 하고, 학생들이 오개념을 가지는 원인을 파악하여 꾸준히 보완할 필요가 있다.
천문학 영역 교육을 위해 모형을 통한 학습을 하는 이유는?
과학교육에서 천문학 영역의 내용 대부분은 학생들이 직접적인 관찰을 할 수 없다. 천문학 현상은 매우 광범위하여 한눈에 관찰할 수 없고, 우주 밖에서의 관찰은 현실적으로 불가능하기 때문이다.
참고문헌 (20)
곽영순(2006). 과학과 교육용 콘텐츠 개발 방안 연구. 교육과정평가연구지, 9(1), 339-361.
교육과학기술부(2015). 과학 6-1 교과서. 비상교육.
김종욱(2015). 초등학생들이 달 위상 이해 과정에서 겪는 어려움과 원인 분석. 서울교육대학교 교육대학원 석사 학위논문.
김종희(2006). 달의 위상 작도 모듈 활용 수업에 의한 고등학생들의 달의 위상 개념 변화. 한국지구과학회지, 27(4), 353-363.
한주연(2009). 역할놀이를 활용한 수업이 초등학교 5학년 학생들의 달의 운동 개념변화에 미치는 효과. 청주교육대학교 교육대학원 석사 학위논문.
Abell, S. et al. (2001). That's what scientists have to do: Preservice elementary teachers' conception of the nature of science during a moon investigation. International Journal of Science Education, 23, 1095-1109.
Soulier, J. S. (1981). Real objects and models. In J. E. Duane(Ed.), The Instructional Media Library(Volume 12), (pp.1-82). New Jersey:Educational technology publications.
Zeilik, M. & Bisard. W. (2000). Conceptual change in introductory-level astronomy courses: Tracking misconceptions to reveal which-and how much-concepts change. Journal of College Science Teaching, 29(4), 229-232.
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