본 연구는 과학교사를 대상으로 물질의 굴절률에 대한 인식을 조사하여, 굴절률에 대한 올바른 정보 전달과 수업 지도의 시사점을 주는데 그 목적이 있다. 구체적으로 설문지를 제작하여, 현장에서 구하기 용이한 액체들의 굴절률에 영향을 주는 요인들에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 연구 결과 분자의 구조, 단위 부피당 분자 수 및 분자의 질량, 빛의 파장 등 다양한 요인들 중, 과학 교사들의 80.0%는 밀도가 굴절률에 가장 크게 영향을 미칠 것이라고 인식하는 것으로 나타났다. 이는 기존의 교과서에서 빛과 역학적 파동의 유사성에 기초하여 굴절을 설명하는 것에 의해 발생한 오개념으로, 과학교사들의 이러한 인식은 학생들에게 오개념을 심어줄 가능성이 크다.
본 연구는 과학교사를 대상으로 물질의 굴절률에 대한 인식을 조사하여, 굴절률에 대한 올바른 정보 전달과 수업 지도의 시사점을 주는데 그 목적이 있다. 구체적으로 설문지를 제작하여, 현장에서 구하기 용이한 액체들의 굴절률에 영향을 주는 요인들에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 연구 결과 분자의 구조, 단위 부피당 분자 수 및 분자의 질량, 빛의 파장 등 다양한 요인들 중, 과학 교사들의 80.0%는 밀도가 굴절률에 가장 크게 영향을 미칠 것이라고 인식하는 것으로 나타났다. 이는 기존의 교과서에서 빛과 역학적 파동의 유사성에 기초하여 굴절을 설명하는 것에 의해 발생한 오개념으로, 과학교사들의 이러한 인식은 학생들에게 오개념을 심어줄 가능성이 크다.
This research aims at investigating science teachers' perception of the refractive index of materials, and thus achieving proper information transmission and teaching of refractive index. Specifically, we have made questionnaires on what physical factors influence the refractive index of a liquid ea...
This research aims at investigating science teachers' perception of the refractive index of materials, and thus achieving proper information transmission and teaching of refractive index. Specifically, we have made questionnaires on what physical factors influence the refractive index of a liquid easily available in secondary schools. It was found that 80.0% of science teachers perceived that the density has the greatest influence on the refractive index, among a variety of factors such as molecular structure, the number of molecules per unit volume, mass of each molecule, and the wavelength of light, to mention just a few. This may be due to the fact that current textbooks deal with the refraction of light based on analogy to a mechanical wave. Such a misunderstanding may lead to confusion and misunderstanding for students.
This research aims at investigating science teachers' perception of the refractive index of materials, and thus achieving proper information transmission and teaching of refractive index. Specifically, we have made questionnaires on what physical factors influence the refractive index of a liquid easily available in secondary schools. It was found that 80.0% of science teachers perceived that the density has the greatest influence on the refractive index, among a variety of factors such as molecular structure, the number of molecules per unit volume, mass of each molecule, and the wavelength of light, to mention just a few. This may be due to the fact that current textbooks deal with the refraction of light based on analogy to a mechanical wave. Such a misunderstanding may lead to confusion and misunderstanding for students.
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문제 정의
사전조사 결과 교사들은 물리적 밀도(밀도), 퍼센트 농도, 분자 구조, 몰 질량이 액체의 굴절률에 가장 크게 영향을 주는 요인이라고 응답하였다. 따라서 본 연구에서는 이를 근거로 최종 설문지를 제작하여, 충남 K대학 1급 정교사 자격 연수에 참여한 과학교사들의 액체의 굴절률에 대한 인식을 조사하였다.
두 번째 주제(설문 2)는 서로 다른 매질에 대한 밀도, 분자 구조, 몰 질량의 정보를 제공하고 각각의 매질에 대한 굴절률을 예상 하도록 하였다. 또한 본인들이 응답한 결과에 대하여 그 이유를 기술하게 함으로써 설문결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
본 연구는 과학교사를 대상으로 물질의 굴절률에 대한 인식을 조사하여, 굴절률에 대한 올바른 정보 전달과 수업 지도의 시사점을 주는데 그 목적이 있다.
본 연구는 교사의 개념이 학생의 과학개념 형성에 직접적인 영향을 미친다는 점을 고려하여, 교사가 가지고 있는 굴절률에 대한 개념을 조사하였다. 응답자 수가 적다는 제한점이 지적될 수 있으나, 전국 단위에서 모인 과학교사들이라는 점에서 본 연구의 결과는 굴절률 개념에 대한 학습지도 방법에 있어서 많은 시사점을 줄 수 있을 것이라 생각된다.
본 연구는 교사의 개념이 학생의 과학개념 형성에 직접적인 영향을 미친다는 점을 고려하여, 굴절률에 대한 교사들의 인식 조사를 통해 효과적인 학습 지도가 이루어질 수 있도록 자료를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 연구에 앞서 굴절률에 영향을 미치는 요인에 대한 교사들의 생각을 조사하였다. 사전조사는 대전·충남 지역에 근무하는 과학교사 50명을 대상으로 설문지를 통해 액체의 굴절률에 영향을 주는 요인을 조사하였다.
가설 설정
설문 2에 대한 이유는 표 5에 제시되어 있다. 유형 A로 응답한 전체 교사들은 밀도가 커질수록 굴절률이 커진다고 응답하였다. 유형 B로 응답한 교사의 절반은 몰 질량이 커질수록 굴절률이 커진다고 응답하였고, 나머지 절반은 분자 구조가 복잡할수록 굴절률이 커진다고 응답하였다.
제안 방법
첫 번째 주제(설문 1)는 10%에서 50%까지 농도가 다른 동일 매질의 경우에 굴절률이 어떻게 변화하는지 예상하도록 하였다. 두 번째 주제(설문 2)는 서로 다른 매질에 대한 밀도, 분자 구조, 몰 질량의 정보를 제공하고 각각의 매질에 대한 굴절률을 예상 하도록 하였다. 또한 본인들이 응답한 결과에 대하여 그 이유를 기술하게 함으로써 설문결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
사전조사는 대전·충남 지역에 근무하는 과학교사 50명을 대상으로 설문지를 통해 액체의 굴절률에 영향을 주는 요인을 조사하였다.
설문 1에서는 염화나트륨 수용액의 농도가 10~50%까지 10%씩 증가하는 경우에 굴절률이 큰 순서대로 나열한다면 어떻게 될지 예상하도록 하였다. 농도에 따른 굴절률에 대한 응답 결과는 표 1과 같다.
설문 2에서는 표 3에서 보는 바와 같이 서로 다른 매질에 대한 정보를 제공하고 굴절률이 큰 경우부터 순서대로 나열 한다면 어떻게 될지 예상하도록 하였다. 표 3에 나온 물질의 굴절률은 빛의 파장이 589 nm일 때, 이소프로필알콜은 1.
설문지는 크게 2가지 대주제로 구성하였다. 첫 번째 주제(설문 1)는 10%에서 50%까지 농도가 다른 동일 매질의 경우에 굴절률이 어떻게 변화하는지 예상하도록 하였다.
설문지는 크게 2가지 대주제로 구성하였다. 첫 번째 주제(설문 1)는 10%에서 50%까지 농도가 다른 동일 매질의 경우에 굴절률이 어떻게 변화하는지 예상하도록 하였다. 두 번째 주제(설문 2)는 서로 다른 매질에 대한 밀도, 분자 구조, 몰 질량의 정보를 제공하고 각각의 매질에 대한 굴절률을 예상 하도록 하였다.
대상 데이터
본 설문에 참여한 교사는 물리전공 33명, 화학전공 28명으로 총 61명 이었으며, 대부분 현장 근무 경력이 5년 이하인 과학교사들이었다. 응답자 수가 적어 본 연구의 결과를 일반 적으로 해석하기에는 제한이 따를 수 있지만 전국 단위에서 모인 과학교사들이라는 점에서 본 연구의 분석결과는 굴절률 학습지도에 의미 있는 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각한다.
3300 이다[31]. 설문 2의 물질을 굴절률이 큰 순서대로 나열하면 이소프로필알콜, 아세트산에틸, 에탄올, 아세톤, 물이다. 설문에 참여한 응답자 중 응답을 하지 않은 6명을 제외한 55명의 응답 결과는 표 4와 같다.
성능/효과
68% (24명)는 설문지 어디에도 밀도에 대한 언급이 없음에도 농도가 증가하면 밀도가 커져 굴절률이 커진다고 하였다. 설문 2 (서로 다른 매질에서의 굴절률)의 경우 80.00% (44명)는 밀도가 커질수록 굴절률이 커진다고 응답하였다.
후속연구
본 연구는 교사의 개념이 학생의 과학개념 형성에 직접적인 영향을 미친다는 점을 고려하여, 교사가 가지고 있는 굴절률에 대한 개념을 조사하였다. 응답자 수가 적다는 제한점이 지적될 수 있으나, 전국 단위에서 모인 과학교사들이라는 점에서 본 연구의 결과는 굴절률 개념에 대한 학습지도 방법에 있어서 많은 시사점을 줄 수 있을 것이라 생각된다.
본 설문에 참여한 교사는 물리전공 33명, 화학전공 28명으로 총 61명 이었으며, 대부분 현장 근무 경력이 5년 이하인 과학교사들이었다. 응답자 수가 적어 본 연구의 결과를 일반 적으로 해석하기에는 제한이 따를 수 있지만 전국 단위에서 모인 과학교사들이라는 점에서 본 연구의 분석결과는 굴절률 학습지도에 의미 있는 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
구성주의 관점에서 교사의 역할은 무엇인가?
구성주의는 개인의 인지적 작용과 사회 구성원 간의 상호 작용을 통해 지식을 새롭게 구성한다는 인식론이다 [1,2] . 구성주의 관점에서 교사는 학생들이 학습 자료를 유의미하게 다룰 수 있도록 도와주는 중요한 역할을 수행한다 [3] . 학생들은 감각, 경험, 언어 등을 통하여 선 개념을 가지고 있다 [2,4] .
구성주의란?
구성주의는 개인의 인지적 작용과 사회 구성원 간의 상호 작용을 통해 지식을 새롭게 구성한다는 인식론이다 [1,2] . 구성주의 관점에서 교사는 학생들이 학습 자료를 유의미하게 다룰 수 있도록 도와주는 중요한 역할을 수행한다 [3] .
학생들에게 오개념을 유발하는 외적 요인에는 어떤 것들이 있는가?
하지만 과학학습은 오히려 학생들의 선개념을 강화하거나 새로운 오개념을 유발하기도 한다 [5,6] . 학생들의 오개념 유발 형성의 외적 요인에는 교재의 오류, 교사의 오개념, 일상생활단어와 과학단어의 모호성 등이 있다 [5-7] . 그 중에서도 교사의 과학개념은 학생의 개념 형성에 큰 영향을 미치며, 과학교사의 오개념에 바탕한 지도는 학생들의 올바른 과학 개념 형성에 직접적인 장애 요인이 된다 [5,6] .
참고문헌 (34)
H.-H. Cho and K.-H. Choi, "Science education: constructivist perspectives," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 22, 820-836 (2002).
H.-J. Park, "Reconceptualization of teaching and learning in constructivist perspective," J. Curric. Stud. 16, 277-295 (1998).
J.-Y. Son, "A new teacher education paradigm based on the constructivist approach," Korean Soc. Holistic Convergence Educ. 9, 17-32 (2005).
H.-H. Cho, "A study of philosophical basis of preconceptions and relationship between misconceptions and science education," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 4, 34-43 (1984).
J.-W. Song, "Constructivist science education and the map of students' physics misconceptions," J. Korea Soc. Math. Educ. Ser. A: Math. Educ. 42, 87-109 (2003).
J.-H. Shim, "Learning stategy for modification up the misconception; high school mechanics conception," J. Res. Educ. 6, 283-311 (1994).
M.-J. Park and Y.-M. Kim, "Effects of the explanations of physical phenomena given in non-physics textbooks on the formation of students' physical conceptions," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 23, 155-164 (2003).
S.-W. Kim, S.-J. Lee, and S.-Y. Choi, "Level of high school physics teacher's understanding of fundamental physical constants and their educational application," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 31, 848-863 (2011).
I.-K. Kim, "Secondary school science teacher's notions in mechanics," Bull. Sci. Educ. 6, 27-46 (1989).
S.-M. Park and B.-W. Lee, "Analysis of teachers' understanding and application of the physics' content of the 7th national curriculum with a focus on mechanics," New Phys.: Sae Mulli 59, 442-449 (2009).
T.-I. Kim, K.-M. Shin, S.-M. Lee, and J.-B. Lee, "A survey of middle school science teacher's concepts of electricity and magnetism," New Phys.: Sae Mulli 57, 318-331 (2008).
E.-J. Choi, S.-I. Hong, and K.-Y. Lee, "Surveying elementary school teachers' understanding and misconceptions about a battery," New Phys.: Sae Mulli 53, 263-281 (2006).
D.-G. Hyun and A.-K. Shin, "Secondary-school teachers' understandings about the characteristics of currents according to the methods of connecting batteries in simple electric circuits," New Phys.: Sae Mulli 66, 176-190 (2016).
A.-K. Shin, H.-S. Moon, and M.-S. Kang, "Elementary school teachers' concept of combustion -focus on change of gases-," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 31, 942-957 (2011).
S.-J. Ha, B.-G. Kim, and S.-H. Paik, "The analysis of textbook contents and science teachers' conceptions on freezing point depression phenomenon," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 25, 88-97 (2005).
S.-T. Park, H.-J. Choi, J.-T. Kim, K.-J. Jung, H.-B. Lee, and K.-C. Yuk, "The actual status of physics teachers' perception on the concept of radiation," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 25, 603-609 (2005).
H.-J. Park and J.-B. Kim, "Recognition investigation of physics and chemistry teachers on electrodes in galvanic cell," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 30, 389-401 (2010).
J.-H. Park, D.-U. Kim, and S.-H. Paik, "An analysis of high school chemistry teachers' and students' conceptions on electrode potential," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 26, 279-290 (2006).
D.-S. Kook, "Conceptions of secondary school science teachers on some concepts of atmosphere and ocean," J. Korean Earth Sci. Soc. 25, 402-408 (2004).
J.-H. Lee, J.-W. Jeong, and J.-O. Woo, "Analysis of secondary school science teacher's concept on atmospheric pressure," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 22, 560-570 (2002).
Ministry of Education, Science and Technology, Science Curriculum. Ministry of Education, Science and Technology Notice No. 2011-36 [Separate 9] (Ministry of Education, Science and Technology, Seoul, Korea, 2011).
J.-B. Lee, K.-W. Nam, J.-W. Son, and S.-M. Lee, "An analysis of the types of teacher and student's concept on ray-tracing and spectrum in the middle school," J. Korean Assoc. Res. Sci. Educ. 24, 1189-1205 (2004).
W.-K. Oh and J.-W. Kim, "Concepts about light and waves of non-physics major secondary school-science teachers," New Phys.: Sae Mulli 52, 512-520 (2006).
S.-I. Oh, "The effectiveness of instructional program for correcting the misconception on light of elementary school children," J. Korean Elem. Sci. Educ. 13, 51-79 (1994).
K.-J. Kang and J.-M. kang, "The effectiveness of correcting the misconception on light of middle school students by the instruction program of demonstrating the cognitive conflict situation," Pukyong National University 5, 219-229 (2000).
S.-Y. Park, J.-H. Park, and N.-K. Back, "An investigation on the conception of the light and shadow for the elementary students," J. Korea Elem. Educ. 25, 111-126 (2014).
G.-P. Kwon, "Comparison between elementary- and middleschool students' conceptions of the propagation path of light and the consistency of those conceptions," New Phys.: Sae Mulli 61, 643-650 (2011).
Y.-W. Song, B.-K. Kim, S.-H. Paik, Y.-J. Kim, J.-Y. Han, and J.-I. Chung, "The analysis of middle students' conceptions on the arrows representing reflection and refraction in the light unit of science textbooks," J. Sci. Educ. 34, 72-83 (2010).
Y.-H. Do, G.-S. Lee, S.-H. Song, D.-W. Son, and S.-S. Lee, "Analysis of ethanol concentration and refractive - index by use of surface plasmon resonance effect," Korean J. Opt. Photonics 13, 9-14 (2002).
B.-W. Lee, W.-N. Shin, and H.-K. Kim, "Using rainbows in physics inquiry education: analysis of the rainbow angles for various refractive indices of salt water," New Phys.: Sae Mulli 62, 439-444 (2012).
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