Investigation on the Students' Abilities of Reading Scales and Conceptions Related with Measuring Instruments and Units

초.중학생의 눈금 읽기 능력 및 측정 도구와 단위에 관련된 개념 조사

This study investigated both elementary and middle school students' abilities of reading scales and students' conceptions of measuring instruments and units. Seventy two students with 5th grade, sixty nine students with 7th grade, and eighty students with 9th grade were participated. Performance tests and written questionnaires were used. To assess their scale reading abilities, individual performance test was used. Every student should measure length of an envelope, temperature of water, volume of water, etc. And to find out students' conceptions related with measuring instruments and units, written questionnaires with pictures and photographs were used. Some of the students' abilities of reading scales were considerably poor. The results of a two-plate-balance and measuring-cylinder were worse than those of a ruler, a spring-balance, and a thermometer. Many of the students had misconceptions related with measuring instruments. Some of them did not know exactly the meaning of volume, or mass, or force. So they did not know what to measure with the measuring instruments. Also students were confused with several units of volume, force, weight and mass.

본 연구에서는 초 중등 학생들의 눈금 읽기 능력과 측정도구의 용도 및 단위에 대한 개념을 조사했다. 초등학생 72명, 중1 학생 69명, 중3 학생 80명의 학생을 대상으로 수행 평가 및 지필 평가를 실시했다. 눈금읽기 능력을 평가하기 위해서 개별 수행 평가를 실시했는데, 학생 개개인은 서류 봉투의 가로 세로 길이, 물의 온도, 물의 부피 등을 실험실에서 주로 사용하는 주어진 측정 도구를 사용하여 측정했다. 측정 도구 및 단위와 관련된 개념을 평가하기 위해서는 그림과 사진이 그려진 질문지를 사용했다. 눈금 읽기 능력 면에서 각 학년마다 적지 않은 측정오차를 내는 학생이 있음이 드러났으며 특히 질량이나 부피 측정의 경우 그 수가 더욱 증가했다. 측정 도구에 대한 학생의 개념 조사 결과 학생들은 물리량 개념이 정확하지가 않아 측정 도구가 측정할 수 있는 물리량을 제대로 지적하지 못했다. 또한 단위에 대해서도 혼동이 있어서 특히 질량, 무게, 부피나 힘의 단위 등을 어려워하고 있음을 알 수 있었다.