The Analysis of Middle Students' Conceptions on the Arrows Representing Reflection and Refraction in the Light Unit of Science Textbooks

빛 단원에서 반사와 굴절을 나타내는 화살표에 대한 중학생들의 개념 조사

This study aims to analyze the types of arrows used on the inscriptions in the light unit of 7th grade science textbooks, and to investigate middle students' conceptions on the meaning of the arrows. The types of arrows in 9 science textbooks were analyzed. Based on this analysis, the instrument was developed to access how 7th graders perceive the meaning of arrows. In addition, we interviewed 7th graders, 2 students in high level, 2 in the middle, and 2 in low level by their achievement level, to investigate their perceptions on the meaning of the arrows. We analyzed 4 types of arrow by the process in which the reflected light from the object come into one's eyes. Students tend to perceive the meaning of the solid line and the dotted line of arrows differently according to their achievement level. When the light pathway is represented in which the reflected or refracted light enter into our eyes, it is necessary to describe and teach clearly both the meaning of solid line as the light from the object and the meaning of dotted line as the perception of the existence of the object.

이 연구의 목적은 7학년 과학 교과서의 빛 단원에 사용된 화살표의 유형을 분석하고, 화살표의 의미에 대한 중학생들의 개념을 알아보는 데 있다. 중학교 과학교과서 9종의 빛 단원에 사용된 화살표의 유형을 분류하고, 이를 바탕으로 검사도구를 개발하였다. 7학년 학생의 과학 성적에 따라 상, 중, 하 각 2명씩을 대상으로 하여 화살표의 개념을 어떻게 인식하고 있는지 면담법으로 조사하였다. 중학교 과학교과서의 빛 단원에 사용된 화살표의 유형은 물체에서 나온 빛이 눈에 도달하는 과정에 따라 4가지로 나눌 수 있었다. 화살표의 점선과 실선에 대한 개념 이해는 과학성적에 따라 서로 다르게 나타나는 경향을 보였다. 빛이 평면 거울면에 반사하거나 공기와 물의 경계면에서 굴절하여 우리 눈에 들어오는 빛의 경로를 표현할 때, 물체에서 나온 화살표의 실선과 물체가 위치하고 있다고 인식하는 화살표의 점선의 의미를 명확히 제시하여 가르치는 것이 필요하다.