• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.253-269
• /
• 2020

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 성취기준에 기초하여 현대물리 개념지식에 대한 예비 물리교사의 이해를 진단할 수 있는 개념 진단지를 개발하고 타당도와 신뢰도를 확인하였다. Messick(1995)의 분류에 따른 5가지 타당도 중 검사내용에 기초한 타당도는 일련의 전문가 내용타당도 검사로 진행하여 확인한 후 24문항의 설문용 현대물리 개념 진단지를 구성하였다. 국내 15개 사범대학의 467명의 예비 물리교사에게 개발된 현대물리 개념 진단지를 적용하여 문항의 신뢰도와 Messick(1995)의 나머지 4가지 타당도를 확인하였다. 실제에 기초한 타당도는 Rasch 모형이 적용된 통계분석방법으로 문항적합도(MNSQ)를 확인한 결과, 23문항이 적합한 수준으로 나타났다. 이중 오타가 발생한 문항을 제외한 22문항에 대하여 내적구조에 기초한 타당도 분석을 하여 개발된 현대물리 개념 진단지의 일차원성을 확인하였다. 일반화에 기초한 타당도 확인 결과에 따르면 개발된 개념 진단지가 집단특성에 대해 독립적이라고 판단된다. 양자역학 수강 여부에 따른 검사점수의 t-검증 결과, 유의미한 차이가 나타났으며, 이를 외적준거에 기초한 타당도 확인으로 활용하였다. Cronbach alpha 및 Rasch 모형 분석에서의 피험자 신뢰도와 문항신뢰도 값은 검사자료가 적합한 수준의 신뢰도를 갖는다는 보여주었다. 또한 고전검사이론에 의한 문항분석 결과, 양호한 문항난이도를 보여주었으며 문항변별도는 두 문항이 준거값을 벗어났으나 다른 나머지 문항들은 양호한 값을 보여주었다. 양류상관계수는 한 문항을 제외한 나머지에 대해서 양호한 값을 나타내었다. KR-20과 Ferguson's delta 값 역시 검사지가 양호하다는 것을 보여주었다. 마지막으로 문항반응 이론에 의한 문항난이도(추정치)를 Rasch 모형 분석으로 추정하였으며, 이 값들은 피험자 집단 특성에 영향을 받지 않을 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.77-87
• /
• 2000

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.

• 과학교육연구지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.458-475
• /
• 2013

성취평가제 도입에 따라 교사들이 이에 부합하는 평가 문항을 제작하는 능력의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구는 예비 물리 교사들의 학생평가 전문성 신장을 위한 기초 자료를 제공하기 위해 예비 물리 교사들이 제작한 형성 평가 문항을 살펴보았다. 물리교육학과 2학년에 재학 중인 17명의 예비교사들이 이 연구에 참여하였다. 이 연구를 위해 우리는 예비교사들에게 형성 평가도구로써 선다형 물리 개념 문항을 제작하게 하고 예비교사들이 제작한 문항을 서로 검토하는 과정을 관찰하였다. 예비교사들은 5시간의 검토 과정을 통해 그들의 문항을 수정해 갔으며 16명의 예비교사들이 최종 완성된 문항을 제출하였다. 연구 결과, 예비교사들은 다소 낮은 수행 능력을 보였다. 문항을 제작하고 검토함에 있어 예비교사들은 다양한 관점을 가지지 못하였으며 대부분이 학생들이 가진 개념에 가한 정보를 얻는 것을 고려하지 않았다. 이러한 연구결과는 예비교사들이 문항 제작에 있어 어려움이 있음을 나타내 주고 성취평가제 도입의 성공적인 정착을 위해 예비교사들의 학생평가 전문성 신장을 위한 특별한 방안이 필요함을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.382-389
• /
• 2005

이 연구는 학생들이 제시된 상황에 대해 자신의 예상이 옳은지 또는 틀린지를 확인하였을 때, 예상의 확인 결과가 인지갈등과 개념변화에 영향을 미치는지, 그리고 물리 학업 성취도에 따라 예상의 확인 결과가 인지갈등과 개념변화에 미치는 영향에는 차이가 있는지를 알아보는 것이다. 고등학교 2학년 186명을 대상으로, 학생들이 무중력 상태에 관한 두 문항의 사전개념 검사문항에 대해 답하도록 하였다. 그 중 한 문항에 대해서만 시범실험을 실시하여 학생들이 자신이 예상한 답이 옳았는지 틀렸는지를 확인하게 하고, 인지갈등 정도를 측정하였다. 간단한 수업 처치 후, 사후개념을 검사하여 개념변화 정도를 확인하였다. 연구 결과, 자신의 예상이 틀렸다는 것을 확인한 학생들이 자신의 예상이 옳았다는 것을 확인한 학생들에 비해 인지갈등과 개념변화가 유의미하게 더 많이 일어났다. 그리고 학업 성취도가 높은 경우에는 예상의 확인 결과에 따라 인지갈등과 개념변화에 유의미한 차이를 보이지 않았으나 학업 성취도가 낮은 경우에는 예상의 확인 결과가 틀렸을 때가 예상의 확인 결과가 옳았을 때보다 인지갈등 점수와 사후개념 점수가 높게 나타나는 경향을 볼 수 있었다. 즉, 예상의 확인 결과는 학업 성취도가 높은 경우보다 학업 성취도가 낮은 경우 인지갈등과 개념변화에 더 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제25권spc5호
• /
• pp.476-484
• /
• 2007

본 연구의 목적은 일반 학생과 과학 영재 학생들의 열, 전자기, 힘, 빛 개념을 중심으로 한 물리 영역에 대한 오개념을 조사하여, 과학 영재 학생과 일반 학생을 비교하여 개념의 이해도, 오개념의 유형에 어떤 차이가 있는지 알아보기 위한 것이었다. 연구 대상은 대구 지역의 영재교육원의 과학 영재 75명과 동일 지역에 소재하고 있는 두 개의 초등학교 5, 6학년 학생 148명을 표집했다. 선행 연구와 교육 과정 분석을 통해 물리 영역에 대한 초등학교에서 갖추어야 할 개념을 선정한 후, 기존의 물리영역에 대한 개념 검사 도구를 보완 및 수정하여 문항을 작성하였으며, 일부는 개발하여 선택형과 진술형으로 초등학교 물리 오개념 검사 도구를 개발하였다. 20문항으로 구성된 그 검사 도구는 열개념, 전자기 개념, 힘 개념, 빛 개념을 대상으로 하며 각 개념별로 5가지의 하위 개념을 조사하였다. 진술형 문항에 의한 결과를 바탕으로 과학 영재학생과 일반 학생의 물리 개념의 이해도 차이를 분석하였고, 선택형 문항에 의한 결과를 바탕으로 오개념의 차이를 분석하였다. 연구 결과로 첫째, 열 개념, 전자기 개념, 힘 개념, 빛 개념에서 과학 영재 학생과 일반 학생 모두 이해도가 비교적 낮았으나, 과학 영재 학생이 일반학생보다 모든 물리 영역에서 개념 이해도가 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 이로부터 과학 영재 학생이 일반 학생에 비해 물리 영역에 대한 개념에 대한 이해 수준이 높았다고 말할 수 있다. 또 과학 영재 학생이나 일반 학생 모두 개념 이해도가 전자기 개념, 열 개념, 힘 개념, 빛 개념 순으로 낮아져서 과학 영재 학생이나 일반 학생이 각각서로 다른 어떤 특정 개념의 이해에 곤란을 겪는 것은 아니고, 동일 개념에 대해 비슷한 난이도를 느끼고 있음을 보여주었다. 둘째, 과학 영재 학생과 일반 학생은 대부분 비슷한 오개념 유형을 나타냈으며 과학 영재 학생은 일반 학생에 비해 오개념을 적게 가지고 있었다. 결론적으로 초등학교 과학 영재 학생도 일반 학생처럼 과학에 대한 오개념을 가지고 있지만, 오개념이 정착되지 않아 학습 후 과학적 개념으로 쉽게 수정될 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 대한화학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.265-278
• /
• 2002

본 연구에서는 화학평형과 평형이동에 관한 대학생들과 교사들의 개념형성 정도를 조사하기 위하여 개념검사 문항을 이용하여 서울지역 대학교 1학년 학생53명, 3학년 학생 28명, 4학년 학생 26명과 고등학교 교사10명에게 지필검사를 실시하였다. 개념검사 문항의 ?뼁育?기체의 부분압력과 농도 계산, 기체상 반응의 평형상수 계산과 비활성 기체 첨가에 의한 평형이동, 약산 수용액에서의 농도 계산과 물 또는 공통이온 첨가에 의한 평형이동에 관한 것으로 르샤틀리에 원리의 적용이 어려운 상황에서 반응지수의 변화를 이용하여 평형이동 방향을 예측할 수 있는가에 초점을 두었다. 응답 내용을 분석한 결과, 교사와 물리화학을 배운 3학년 학생들의 정답률이 일반화학을 배운 1학년 학생들이나 물리화학을 배운지 1년 정도 지난 4학년 학생들보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 그리고 선수 개념인 부분압력과 농도 계산에 대한 정답률은 높았으나 이와 동일한 조건에서 화학평형이동 방향을 예측하는 문항의 정답률은 낮게 나타나 계산 능력보다는 반응지수를 이용한 평형이동의 예측에 대한 개념 형성이 부족한 것으로 드러났다.