The Analyses of the Change Process of Students' Physics Conceptions by the Types of Conflict Situations

갈등상황 제시 유형에 따른 학생 개개인의 물리 개념 변화 과정 경로 분석

The purpose of the study is to understand the change process of middle school students' physics conceptions by the presented types of conflict situations. 274 middle school students were selected from one school in Pusan, however 257 students were participated in all the procedure of the study. After we classified students' physics conceptions into scientific and unscientific conceptions, presented three types of conflict situations. In this study three different cognitive conflict strategies were adopted; the first one is logical arguments(LCS: logical conflict situation), the second is actual demonstration(DCS: demonstrational conflict situation), and the third is two strategies together(DLCS). In this study, first, we investigated the change process of students' physics conceptions by three types of conflict situations. Second, we compared the effect of three conflict situations presentation, which includes positive effect by conceptual change from misconception to scientific conception and negative effect by conceptual change from scientific conception to misconception. Third, we studied characteristics of conceptual change by characteristics of conflict situations. In result, DLCS group and DCS group were more positive effect than LCS group in mechanics, DLCS group and LCS group were more positive effect than DCS group in electricity. It seems that mechanics are closely related to physical experiences, while electricity are more abstract.

본 연구의 목적은 갈등상황을 제시하였을 때, 중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274명을 선정하였는데, 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다. 검사문항은 논리제시와 현상제시가 용이한 전기와 역학 문항을 각각 5문항씩 선정하였다. 학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서, 세가지 유형의 갈등상황을 제시했다. 본 연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나, 논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다. 갈등상황을 현상, 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 그 검사결과를 토대로, 학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후, 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다. 두 번째, 오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 과학적개념을 가지게 되는 정적효과와 과학적개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 오개념을 가지게 되는 부적효과를 비교해 보았다. 마지막으로, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리제시 집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다. 이것은 역학 문항은 물리적 현상에 좀더 관련이 있는 반면, 전기 문항은 좀 더 추상적이기 때문으로 본다.