지구과학 그래프에 대한 고등학생의 그래프 해석 능력과 인식 분석

본 연구에서는 고등학교 지구과학 교과서 분석을 통해 지구과학 그래프의 주요 유형과 특징을 파악하고 지구과학 그래프 관련 검사지를 제작, 투입하여 고등학생들의 지구과학 그래프 해석 능력과 인식을 분석하였다. 지구과학 그래프는 타 과학 과목에 비해 그래프의 수가 많고 그 유형이 다양했다. 특히, 선 그래프와 등치선도가 많았으며, 선 그래프 중에는 다중 선 그래프와 YX 그래프 등의 비율이 높았다. 고등학교 2, 3학년생 111명을 대상으로 한 검사지 1단계에서는 '마그마의 생성 조건', '지구 자기장의 영년 변화', '과냉각 물방울과 빙정의 포화 수증기압', 'H-R도' 등에 관한 문항의 정답률이 특히 낮았다. 검사지 2단계에서는 약 $56\%$의 학생들이 지구과학 그래프의 유형이 타 과학 및 수학 과목의 그래프와 차이가 있다고 응답했다. 검사지 3단계에서는 동일한 내용이라 하더라도 그래프의 형식이나 구체적인 표현 방법에서 학생들의 이해를 높일 수 있는 방안에 대한 고민이 필요함을 알 수 있었다. 본 연구에서 학생들은 '그래프의 유형'에 대한 이해가 다소 부족하고 자신에게 익숙한 그래프를 쉽다고 생각하는 경향을 보였다. 따라서, 과학 교육자나 과학 교육과정 설계자들은 학생들에게 그래프 연습의 기회를 많이 부여하고, '그래프' 자체에 관한 교육은 물론 지구과학의 학문적 특성과 관련지어 '그래프의 유형'에 관해 체계적인 교육을 해야 할 필요가 있다.