[논문]고등학생들의 공간지각능력에 따른 탄소 순환 개념 연구

이지은; 한신; 박태윤

doi:10.15523/jksese.2017.10.3.308

고등학생들의 공간지각능력에 따른 탄소 순환 개념 연구
Conception of Carbon Cycle in High School Students According to the Difference of Spatial Perception Ability 원문보기

대한지구과학교육학회지 = Journal of the Korean society of earth science education, v.10 no.3, 2017년, pp.308 - 322

이지은 (한국교원대학교) , 한신 (한국교원대학교) , 박태윤 (연세대학교)

초록
AI-Helper

본 연구의 목적은 공간지각능력에 따른 고등학생들의 탄소 순환 개념을 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 광역시 소재의 평준화 일반계 남녀공학 S고등학교 학생들 중 2학년 1학기에 지구과학 I을 이수한 자연계열 남학생 30명과 여학생 33명을 대상으로 공간지각능력 검사를 실시하고 공간지각능력 상 하 두 집단의 학생들 중에서 본 연구 참여에 동의한 남학생 4명과 여학생 4명을 대상으로 탄소순환 개념 검사를 실시하였다. 본 연구의 결과, 공간지각능력이 높은 학생들은 공간지각능력이 낮은 학생들 보다 단어연상에서 탄소 순환 개념, 상태 변화개념, 과정 개념이 더 많았으며 그림 그리기에서 탄소 순환 개념, 상태 변화와 과정 개념도 더 많은 것으로 나타났다. 시스템적 관점에서 사용된 연결고리는 공간지각능력이 높은 학생들의 인과지도에서 1명이 2개, 1명이 1개, 2명이 0개로 나타났고 그림 그리기에서 3명이 1개, 1명이 0개로 나타났으며 공간지각능력이 낮은 학생들의 인과지도와 그림 그리기에서는 전혀 나타나지 않았다. 공간지각능력이 높은 학생들은 공간지각능력이 낮은 학생들에 비해 지구시스템의 하위영역의 상호작용으로 탄소가 이동하는 것을 이해하고 있었다. 공간지각능력이 높은 3명의 학생들은 낮은 수준의 시스템 사고 개념이 있었으며 공간지각능력이 높은 학생 1명과 공간지각능력이 낮은 학생들 4명은 시스템 사고 개념이 없었다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is the purpose of the study to investigate how high school students understand the concept of carbon cycle according to their spatial perception ability. For this, a total of 30 male students and 33 female students, who belong to the science course of the 2nd grade at a general co-education high school located in a megalopolis of Korea and have finished the class of Earth Science I in the first semester, took part in the spatial perception ability test, and four male students and four female students were selected as members of two groups : one group of higher spatial perception ability and the other group of lower spatial perception ability, and they agreed to participate in the study and have got the test of the carbon cycle concept. The results are as followings. It was found that the students who had higher spatial perception ability recorded more scores in the carbon cycle concept, state change concept, and process concept at the factor of word association and the carbon cycle concept, state change and process concept at the factor of drawing than those who had lower spatial perception ability. Connecting link used in the systemic viewpoint was disclosed like this in the factor of causal map of those who had higher spatial perception ability : one student 2 and another one student 1 and the other two students 0 : and in the factor of drawing three students 1 and the other 0 ; But nothing was found in the factors of causal map and drawing of those who had lower spatial perception ability. In addition, it was also found that those students who had higher spatial perception ability, when compared with those students who had lower spatial perception ability, have understood the fact that carbon moves through the interaction of the earth system's lower parts; Three students, who showed higher spatial perception ability, had a low level of systemic thinking concept, and one student who had higher spatial perception ability and four students who had lower spatial perception ability did not have a systemic thinking concept.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	시스템 사고를 갖추기 위한 요소인 역동적 사고에 대해서 설명하시오	시스템 사고를 갖추기 위해서는 역동적 사고 (dynamic thinking)와 조작적 사고(operational thinking)가 요구된다. 역동적 사고란 어느 한 시점에서 문제가 되는 행태의 요인을 찾기보다는 시간의 흐름에 따른 문제 형태의 변화 추이를 찾으려는 사고를 말한다. 변화 추이는 장기간에 걸쳐 나타나는 것이기 때문에 쉽게 찾을 수 없다. 따라서 시스템 사고는 장기적이고 맥락적인 시각에서 특정 시점에 서의 사건보다 시간의 흐름에 따른 형태 유형에 초 점을 맞추게 된다(김동환, 2004).
	태풍 등에 의한 자연재해, 지구온난화, 엘니뇨 등 의 많은 현상들의 원인과 과정에 대한 분석이 가능 해졌을 뿐만 아니라 그 결과까지 예측할 수 있게 된 원인은 무엇인가?	1980년대 후반부터 급격하게 발달한 과학과 기술로 태풍 등에 의한 자연재해, 지구온난화, 엘니뇨 등 의 많은 현상들의 원인과 과정에 대한 분석이 가능 해졌을 뿐만 아니라 그 결과까지 예측할 수 있게 되었다. 이러한 자연 현상은 다양한 요인들의 상호작용으로 나타나는 복잡한 시스템의 특성을 가지고 있으며, 지구환경과 관련되어 발생되는 현상들은 지구의 기본 구성요소인 기권, 지권, 수권, 생물권, 인간 활동 사이의 상호작용에 의한 산물임이 밝혀졌다.
	시스템 사고란 무엇인가?	시스템 사고는 어떤 공통의 과정에서 부분으로 작용하는 힘을 파악하고 그 힘들의 상호관계성을 분석할 수 있는 모든 기법, 방법, 원칙 등을 총 망라 한 상당히 광범위한 지식체계를 말한다. 다시 말해, 시스템 사고란 모든 존재와 활동 일체를 시스템으 로 간주하는 사고이며, 시스템의 활동은 상호 유기 적으로 이루어진다고 보는 사고 또는 철학적 견해이다(문병찬 외, 2004).

참고문헌 (32)

강천덕, 이효녕, 윤일희, 김은주 (2008). 물의 순환에 대한 고등학생들의 지구시스템 관련 개념과 시스템 사고의 분석. 경북대학교 과학교육연구지, 32(1), 61-72.
김동환 (2000). 김대중 대통령의 인과지도: 1997년도 금융위기의 원인과 극복에 관한 김대중 대통령의 시스템 사고. 한국시스템다이내믹스학회지, 1(1), 5-28.
김동환 (2004). 시스템사고, 선학사.
김범기, 이항로, 김기정 (1996). 천문 개념 성취도와 공간능력과의 상관관계에 관한 연구. 초등과학교육, 15(2), 315-325.
김수정, 김형범, 한신, 정진우 (2012). 초등학생의 공간능력 수준차이에 따른 지구자전에 관한 개념 분석. 대한지구과학교육학회지, 5(1), 20-30.

원문보기 상세보기
김윤지, 정진우 (2009). 지구계 교육과 소재로서 순환에 대한 이해. 한국과학교육학회지, 29(8), 951-962.

원문보기 상세보기
문병찬, 정진우, 경재복, 고영구, 윤석태, 김해경, 오강호 (2004). 예비교사들의 탄소 순환에 대한 지구시스템의 관련 개념과 시스템 사고의 적용. 한국지구과학회지, 25(8), 684-696.

원문보기 상세보기
오영, 이준 (2004). 공간능력. 군자출판사, 서울, 124 p.
이경훈, 임종옥 (2010). 공간능력에 따른 중학생의 지하수에 대한 개념. 한국지구과학회지, 31(3), 267-275.
이동은, 한신 (2011). 중학교 2학년 학생들의 순환 개념 이해에 대한 연구. 대한지구과학교육학회지, 4(2), 126-133.

원문보기 상세보기
이두연, 오은숙, 김형범, 정진우 (2013). 고등학생들의 지구시스템 관점에 기반한 탄소 순환 개념 분석. 경북대학교 과학교육연구지, 37(1), 157-169.
이석희, 이용섭 (2012). 스토리텔링 기법을 적용한 '태양계와 별' 수업이 과학학습 동기와 공간지각능력에 미치는 효과. 대한지구과학교육학회지, 5(1), 105-113.

원문보기 상세보기
이성미, 방정숙 (2007). 초등학생들의 공간감각 이해능력 실태 조사. 수학교육, 46(3), 273-292.
이용섭 (2013). 초등과학의 '지구와 우주' 영역에서 초등예비교사의 지식수준과 공간지각 능력과의 관계. 대한지구과학교육학회지, 6(3), 252-260.

원문보기 상세보기
이용섭, 김순식 (2012). 과학기반 STEAM 천문학습 프로그램이 공간지각능력 및 과학적 태도에 미치는 효과. 대한지구과학교육학회지, 5(3), 297-306.

원문보기 상세보기
이창진 (2003). 지구과학의 정체성과 학문 분류. 한국지구과학회지, 24(7), 650-656.

원문보기 상세보기
이호, 조현준, 이효녕 (2007). 달 크레이터 생성에 대한 대학생들의 정신모형 분석. 한국지구과학회지, 28(6), 655-672.

원문보기 상세보기
이효녕, 권영륜 (2008). 지구계 주제 중심의 지구과학 모듈 개발 및 적용, 한국지구과학회지, 29(2), 175-188.

원문보기 상세보기
이효녕, 권용주, 오희진, 이현동 (2011). 고등학생들의 시스템 사고 향상을 위한 교육프로그램 개발 및 적용 - 지구온난화를 중심으로. 한국지구과학회지, 32(7), 784-797.

원문보기 상세보기
이효녕, 조현준, 박미란 (2012). 공간능력의 차이에 따른 10학년 학생들의 판운동 관련 개념에 대한 이해 분석. 한국지구과학회지, 33(4), 360-375.

원문보기 상세보기
전만국, 김형범, 정진우 (2013). 초등학생의 공간능력에 따른 태양의 고도에 관한 개념. 대한지구과학교육학회지, 6(1), 28-39.

원문보기 상세보기
정진우, 김윤지, 정구송 (2007). 물의 순환에 대한 예비 지구과학 교사들의 인식. 한국지구과학회지, 28(6), 699-706.

원문보기 상세보기
Ben-zvi-Assaraf, O., & Orion, N. (2005a). A Study of Junior High Students' Perception of the Water Cycle. Journal of Geoscience Education, 53(4), 366-373.

상세보기
Ben-zvi-Assaraf, O., & Orion, N. (2005b). Development of System Thinking Skills in the Context of Earth System Education. Journal of Research in Science Teaching, 42(5), 518-560.

상세보기
Black, A. A. (2005). Spatial ability and Earth science conceptual understanding. Journal of Geoscience Education, 53(4), 402-414.

상세보기
Burton, E. P., & Mattietti, G. K. (2011). Cognition and self-efficacy of stratigraphy and geologic time: Implications for improving undergraduate student performance in geological reasoning. Journal of Geoscience Education, 59(3), 163-173.

상세보기
Maani, K. E. & Maharaj, V. (2004). Links between System Thinking and Complex Decision Making. System Dynamics Review, 20(1), 21-48.

상세보기
McGee, M. G. (1979). Human spatial abilities: Psychometric studies and environmental, genetic, hormonal and neurological Influences. Psychological Bulletin, 86(5), 889-917.

상세보기
Pretty, M. R., & Rule, A. C. (2008). Effective materials for increasing young children's spatial and mapping skills. Journal of Geoscience Education, 56(1), 5-14.

상세보기
Self, C. M., &Golledge, R. G. (1994). Sex-related differences in spatial ability: What every geography educator should know. Journal of Geography, 93(5), 234-243.

상세보기
Sweeney, L. B. & Sterman, J. D. (2000). Bathtub Dynamics; Initial Results of a Systems Thinkings Inventory. System Dynamics Review, 16(4), 249-286.

상세보기
Titus, S., & Horsman, E. (2009). Characterizing and improving spatial visualization skills. Journal of Geoscience Education, 57(4), 242-254.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증