본 연구는 화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상과 관련되어 교과서에 진술된 모델을 모델의 생성과 관련된 본성 측면을 기반으로 평가하였다. 이를 알아보기 위해 7차 교육과정에서부터 2009 개정 교육과정의 초등학교 3학년 과학교과서 2종과 중학교 과학교과서 21종이 분석되어졌다. 분석 결과 진술된 모델은 (1) 모델의 전제조건에 대한 설명 부재, (2) 물질적 관점의 질술 방식, (3) 패턴의 원리 결여, (4) 다루어진 사례의 부적절성의 특성을 보였다. 학생들에 대한 모델의 교육은 모델을 이용한 활동 보다는 모델이 생성되는 과정과 관계된 교육이 선행되어야 함에도 그러한 모델의 본성에 대한 교육이 부족함을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해 모델의 생성과 관련된 모델의 진술과 이와 관련된 학생 모델 평가 도구 제작을 제언하였다.
본 연구는 화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상과 관련되어 교과서에 진술된 모델을 모델의 생성과 관련된 본성 측면을 기반으로 평가하였다. 이를 알아보기 위해 7차 교육과정에서부터 2009 개정 교육과정의 초등학교 3학년 과학교과서 2종과 중학교 과학교과서 21종이 분석되어졌다. 분석 결과 진술된 모델은 (1) 모델의 전제조건에 대한 설명 부재, (2) 물질적 관점의 질술 방식, (3) 패턴의 원리 결여, (4) 다루어진 사례의 부적절성의 특성을 보였다. 학생들에 대한 모델의 교육은 모델을 이용한 활동 보다는 모델이 생성되는 과정과 관계된 교육이 선행되어야 함에도 그러한 모델의 본성에 대한 교육이 부족함을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해 모델의 생성과 관련된 모델의 진술과 이와 관련된 학생 모델 평가 도구 제작을 제언하였다.
In this study, the models described in the textbooks related to floating and sinking phenomena in the chemical domain were evaluated based on the aspect of nature related to the generation of models. To achieve this, we were targeting statement of textbooks from 7th curriculum to 2009 revised curric...
In this study, the models described in the textbooks related to floating and sinking phenomena in the chemical domain were evaluated based on the aspect of nature related to the generation of models. To achieve this, we were targeting statement of textbooks from 7th curriculum to 2009 revised curriculum. Analysis of textbooks was performed for science of elementary school (total 2 textbooks) and science of middle school (total 21 textbooks) which dealt with these phenomena. According to the textbooks analysis, characteristics of statement way were (1) No description of the model's prerequisites, (2) Statement based matter viewpoint, (3) Lack of pattern principle, (4) Inadequacy of the case covered. Although the education about the model for the students should be preceded by the education related to the process of model creation rather than the activity using the model, the education about the nature of the model is insufficient. In order to solve this problem, we propose the model statement in textbooks and the development of the model evaluation tool related to model creation.
In this study, the models described in the textbooks related to floating and sinking phenomena in the chemical domain were evaluated based on the aspect of nature related to the generation of models. To achieve this, we were targeting statement of textbooks from 7th curriculum to 2009 revised curriculum. Analysis of textbooks was performed for science of elementary school (total 2 textbooks) and science of middle school (total 21 textbooks) which dealt with these phenomena. According to the textbooks analysis, characteristics of statement way were (1) No description of the model's prerequisites, (2) Statement based matter viewpoint, (3) Lack of pattern principle, (4) Inadequacy of the case covered. Although the education about the model for the students should be preceded by the education related to the process of model creation rather than the activity using the model, the education about the nature of the model is insufficient. In order to solve this problem, we propose the model statement in textbooks and the development of the model evaluation tool related to model creation.
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문제 정의
따라서 본 연구는 모델이 갖는 본성 중 모델의 생성과 관련된 전제조건과 패턴을 중심으로 교과서에 기술된 모델을 평가하였다.
따라서 이 연구는 화학 영역에서 뜨고 가라앉는 현상에 대해 진술된 과학 모델을 과학 모델이 갖는 본성을 중심으로 평가하였다.
본 연구는 화학에서 다루어지는 다양한 모델 중에서 뜨고 가라앉는 현상을 중심으로 교과서에 진술된 모델을 분석하였다. 뜨고 가라앉는 현상은 2009 개정 교육과정에서는 초등학교 3학년 ‘물체와 물질’ 단원과 중학교 2학년 ‘물질의 특성’에서 다루어지고 있다.
본 연구에서는 밀도 개념을 이용하여 뜨거나 가라앉는 현상을 설명하는 화학 영역의 모델을 대상으로 모델의 본성에 기반하여 교과서에 진술된 모델을 평가하였다. 모델의 여러 본성 중 본 연구에서 평가 기준이 된 모델의 본성은 모델의 생성과 관련된 단순화, 함축화, 표상화, 정량화이었으며, 이 모델의 본성은 다시 모델의 전제조건과 패턴으로 범주화 되었다.
제안 방법
또한 모델이 패턴을 찾는 방식에 따른 관점까지 포함하여 모델의 평가 기준을 확립한 후 모델을 평가하였다.
중학교의 경우 ‘물질의 특성’이란 단원은 7차 교육과정과 2009 개정 교육과정에서는 중학교 2학년에서 다루었고, 2007 개정 교육과정에서는 3학년 때 다루어졌다. 또한 모든 교육과정에서 물질의 특성을 다루면서 밀도 개념을 이용하여 이 현상을 다루고 있었다. 이에 따라 중학교의 경우 7차 교육과정 2학년 과학교과서 5종, 2007 개정 교육과정 3학년 과학교과서 8종, 2009 개정 교육과정 2학년 과학교과서 8종을 연구대상으로 선정하였다.
수집된 자료는 각 교과서 별로 진술된 모델에 대해 위에서 언급한 전제조건과 패턴, 교육과정 위계 및 다루어진 사례를 중심으로 분석하였다.
따라서 본 연구는 모델이 갖는 본성 중 모델의 생성과 관련된 전제조건과 패턴을 중심으로 교과서에 기술된 모델을 평가하였다. 이와 더불어 기존 교과서 분석에서 활용되는 교육과정과 제시된 사례 등을 포함 분석하였다.
화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상을 다루는 초등학교 3학년 과학교과서 ‘물체와 물질’ 단원과 중학교 ‘물질의 특성’ 단원 중 이 현상을 다루는 부분을 각 교육과정과 출판사 별로 1차 수집하였다.
대상 데이터
또한 모든 교육과정에서 물질의 특성을 다루면서 밀도 개념을 이용하여 이 현상을 다루고 있었다. 이에 따라 중학교의 경우 7차 교육과정 2학년 과학교과서 5종, 2007 개정 교육과정 3학년 과학교과서 8종, 2009 개정 교육과정 2학년 과학교과서 8종을 연구대상으로 선정하였다. 분석대상 교과서는 Table 1과 같다.
사용되는 사례의 문제점으로 물질의 순물질 여부뿐만아니라 사용된 사례의 밀도 값 역시 문제를 갖고 있다. 제시된 사례는 유체를 기준으로 유체보다 밀도가 큰 물체(가라앉는 물체)와 유체보다 밀도가 작은 물체(뜨는 물체)이었다. 어느 교과서에서도 유체와 동일한 밀도 값인 물체에 대한 판정에 대한 사례를 다루지 않았다.
후속연구
또한 초등학교의 경우 이 단원은 물질의 성질에 초점을 두기 때문에 위의 내용을 토대로 무게가 다양한 동일한 물체들이 왜 동일한 결과로 판정되어 성질로 분류할 수 있는지에 대한 동일한 물체의 결과 판정 일관성의 원리를 학습할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
과학교육의 목표는 무엇인가?
과학교육의 목표는 단편적인 지식의 암기라기보다는 과학적 탐구능력과 관련된 과학적 소양의 함양에 있다.1 과학 모델은 과학적 탐구나 소양의 핵심적인 요소이며, 과학적 사실에 대해 의사소통을 가능하게 한다.
과학 모델에 대한 학생들의 혼란이 발생하는 이유가 무엇인가?
이외에도 VSEPR 모델과 원자가 결합 모델이 서로 독립된 모델임에도 불구하고 학생들은 이 두 모델을 동일한 모델로 인식하고 있다고 한다.21 이처럼 학생들이 겪는 모델의 혼란에 근본에는 그 모델이 만들어진 본성과 관련이 있음에도 모델의 생성과 관련된 본성에 대한 부분이 많은 과학 교과서에서 다루어지지 않기 때문이다. 따라서 교과서에 진술된 과학 모델은 그 모델의 정보뿐만 아니라 그 과학 모델이 갖는 본성까지 포함한 교육이 되어야 한다.
과학 모델이란 무엇인가?
과학교육의 목표는 단편적인 지식의 암기라기보다는 과학적 탐구능력과 관련된 과학적 소양의 함양에 있다.1 과학 모델은 과학적 탐구나 소양의 핵심적인 요소이며, 과학적 사실에 대해 의사소통을 가능하게 한다. 이러한 면에서 과학적 소양을 함양할 수 있는 과학 교수학습 전략으로 모델을 강조한 교수법이 주목을 받고 있다.
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