Effect of Science Conceptual Model Completion Activity and Science Conceptual Model Modifying Activity on Middle-school Students' Achievement in Science Conceptual Learning

The purposes of this study are to investigate the effects of the Science Conceptual Model Completion Activity and Science Conceptual Model Modifying Activity on middle-school students' achievement in science conceptual learning, and to analyze if there are any correlations among their achievements by purposed activities, their cognitive level and school science achievement. For the study, 112 middle school students were sampled for three groups, which are two experimental groups (Model Completion activity group, Model Modifying Activity group) and one control group. Pre- and post-tests were taken to measure the students' achievement in science concepts, and the logical thinking ability test was administered after the implementation period. In addition, their school science achievements were analyzed. The research findings are as follows: First, the Science Conceptual Model Completion activity is more effective for middle school students' science conceptual learning than the Science Conceptual Model Modifying activity or conventional activity. Second, higher school science achievement also results in higher achievement of science concepts through the Conceptual Model Modifying activity or the Conceptual Model Completion activity. Lastly, the Conceptual Model Completion activity is more effective for the concrete operational level students to attain science concepts than formal operational level ones. Meanwhile, on the contrary, the Conceptual Model Modifying activity is more effective for formal operational level students than the concrete operational level ones.

미완성 개념 모형의 완성 활동 및 주어진 개념 모형의 수정 활동이 중학생의 과학 개념 학습 성취도에 미치는 효과

본 연구에서는 중학교 과학교과서에서 많이 제시되는 과학 개념 모형에 대해 학생들로 하여금 단순히 읽고 지나가는 것이 아니라 주목하고 분석해 보는 시간을 갖게 하는 것이 과학 개념 학습에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 과학 개념 모형에 좀 더 주목하고 분석해 보게 하는 방법으로 본 연구에서는 미완성 과학 개념 완성 활동과 과학 개념 모형 수정 활동을 고안하였으며, 이들 활동을 전통적 수업활동과 비교하였다. 연구 대상으로는 B광역시 소재 1개 중학교 3학년 학생 112명(3개 학급)을 표집하였다. 이렇게 표집한 3개 학급은 각각 미완성 개념 모형을 완성하는 활동, 주어진 개념 모형을 수정하는 활동, 전통적인 과학 수업 활동을 하도록 하고 그 성취도를 비교하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 미완성 과학 개념 모형 완성활동은 전통적 과학 수업 활동에 배해 중학생들의 과학개념 학습에 효과적이라고 할 수 있다. 또한, 개념 모형 완성 활동을 통한 성취도는 학생들의 학교 성적이 높을수록 높고, 학생들의 인지 수준이 구체적 조작 단계에 있는 학생이거나 과도기에 있는 학생들이 높다. 둘째, 과학 개념 모형의 수정 활동은 전통적 과학수업 활동에 비해 중학생들의 과학 개념 학습에 효과적이라고 말하기 어렵다. 또한, 과학 개념 모형의 수정활동을 통한 성취도는 학생들의 학교 성적이 높을수록 높기는 하지만 하위 수준 학생들의 경우에는 수업 후 성취도가 높아지지 않음을 볼 때 개념 모형 수정 활동은 중학생 수준에는 적합하지 않다고 할 수 있다. 셋째, 중학교 학생들의 경우에는 미완성 과학 개념 모형의 완성 활동을 통한 수업이 과학 개념 모형 수정 활동을 통한 수업에 비해 개념 학습에 효과적이다.