Abstract
In this study, we investigated middle school student' ability in estimating order of magnitude of physical quantities. Participants were 448 students of seventh grades and ninth graders in Seoul area. A multiple-choice typed questionnaire was designed for estimating five physical quantities such as length, mass, speed, volume, and density. The answers were analyzed through dimension of quantity, size of object, students' grade and their gender. In the results, more than two thirds of all participants chose the right order of magnitude in estimating length, but only around a quarter of them did so in estimating density. They had a tendency to show lower ability when they estimated order of magnitude of more complex dimensioned quantity. Moreover, students' answers had relatively wide distribution in estimating smaller sized objects. Through there was no big difference between seventh graders and ninth graders in estimation, male students where better in estimating base quantities, especially in length. However, more than half of participants did not choose the right order of magnitude in total and it showed their lack of qualitative understanding about these physical quantities and meaningless usage of unit in measuring.
일상적인 경험을 바탕으로 중학생들이 도구를 사용하지 않고 물리량의 치수를 어림하는 능력을 조사하였다. 이를 위하여 연구자들은 기본량에 해당하는 길이와 질량, 유도량에 해당하는 속력, 부피, 밀도에 대한 차수 어림 능력을 묻는 선택형 문항을 개발하였고, 서울지역 중학교 1학년과 3학년 학생 448명이 조사에 참가하였다. 전체적으로 반 이상의 학생들이 물리량의 치수를 참값과 다르게 어림하고 있었는데, 차원이 복잡한 유도량이거나 크기가 작을수록 차수 어림 능력이 낮아졌다. 학년에 따른 차이는 크지 않았으나 성별에 따라서 차수 어림 능력에 차이가 있었고 상대적으로 남학생이 길이 어림을 잘 하였다. 결론적으로 반수 이상의 학생들이 물리량이 차수를 제대로 어림하지 못한다는 점은 물리량과 단위에 대한 정성적인 이해가 부족함을 나타내며, 기능적인 측면을 강조하는 측정 교육이 가지는 한계점을 보여주었다. 따라서 실제 측정을 통하여 구한 물리량의 정성적인 의미를 이해할 수 있도록 하기 위하여 어림 교육이 필요함을 시사하고 있다.