• 대한화학회지
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• 제60권1호
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• pp.48-58
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• 2016

이 연구는 중학생들의 전해질과 이온 개념에서 나타나는 개념 변화 유형을 조사한 것이다. 자료수집은 9학년 학생들을 대상으로 전해질과 이온 수업 전후의 개념을 조사하고, 9명의 학생들을 대상으로 반구조화된 면담을 통해 이루어졌다. 면담내용을 모두 녹음하고 전사하였으며, 그리고 학생들의 응답을 유형별로 분류하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 이온의 개념 변화 유형은 단순한 개념에서 정교화된 개념, 불완전한 개념에서 과학적 개념, 오개념에서 혼동된 개념, 오개념에서 오개념 등의 4가지로 분류되었다. 많은 학생들이 수업 전후 이온 개념 형성에 어려움을 겪고 있으며, 원자와 원자의 구성입자를 정확하게 구별하지 못하고 있었다. 둘째, 전해질 개념 변화 유형은 부분적 과학 개념에서 정교화된 개념, 오개념에서 부분적 오개념, 불완전한 개념에서 불완전한 개념, 오개념에서 오개념 등의 4가지로 분류되었다. 또한 다수의 학생들은 전해질과 비전해질의 차이점을 구분하는 것을 어려워하였다. 셋째, 연구 단원인 전해질과 이온은 교육과정에 따라 9학년 2학기에 편성되어 있고, 진학을 위한 내신성적 산출 등 바쁜 시기의 학습으로 학생들이 입자 개념 형성에 더욱 곤란을 겪고 있음을 알 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 학생들이 입자의 과학적 개념을 변화시킬 수 있는 교수전략을 제시하였다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.289-299
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• 2020

이 연구에서는 2009 개정 교육과정 중학교 지구 과학 교과서에 제시되는 천문 영역의 과학 용어 113개에 대한 중학교 3학년 학생 5인의 용어에 대한 체감 난이도, 이해 확신도와 정의를 검사지를 통해 살펴보고, 추가 면담을 통해 천문 용어에 대한 학생들의 오개념 유형과 그 대표적인 용어 - 오개념의 예시를 분석했다. 학생들이 제시한 용어의 정의는 크게 정답과 낮은 수준의 이해, 오답으로 분류되었으며, 낮은 수준의 이해는 상위 수준의 정의 서술, 개념의 미분화로 하위 분류되었고, 오답은 과학적 오인에 의한 방해, 사전 지식 미비 등으로 하위 분류되었다. 용어로 인한 오개념과 선행 오개념이 구분될 수 있다는 점에서, 용어로 인한 오개념은 용어 변경이라는 방법을 통해 오개념 형성을 미연에 방지할 수 있으므로 효율적 처방이 될 수 있다. 또한, 은유적 용어로 인한 장점과 단점을 학생들이 인식하고 있으며, 자신의 이해 수준을 잘 파악하고 있다는 점은 학습자 스스로가 자신의 오개념을 인지하는 것이 오개념 수정의 첫 번째 단계임을 고려할 때 좋은 출발점이 될 수 있을 것으로 기대된다. 과학 교육에서의 용어는 중요한 논의 대상으로, 시대에 따라 적합한 용어의 선정을 위해 노력하고 있으며 과학 용어가 바뀌기도 한다. 이 연구 결과가 용어의 수정에 대한 논의의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제43권6호
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• pp.707-719
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• 1999

본 연구는 중학교 3학년 학생들의 산${\cdot}$염기 개념에 대한 이해 정도를 알아보는 것이다. 중학교 학생들의 산${\cdot}$염기 개념에 대한 사전 지식을 고려하여 순환학습 모형을 기초로 한 학습 전략을 개발한 후 실험반에 투입하였다. 비교반에는 오개념을 고려하지 않은 전통적 수업 전략을 사용하였다. 실험반과 비교반에 대한 사전, 사후 개념 검사 문항을 분석한 결과 실험반이 비교반에 비해 수업 처치 효과가 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 후에도 강산, 약산, 강염기, 산의 세기 개념에 대한 학생들의 이해 성춰도는 두 그룹 모두 별로 높지 않은 것으로 나타났다. 따라서 미시적 관점의 산${\cdot}$염기 개념은 중학생들에게는 이해하기 어려운 개념이라고 해석할 수 있다. 본 연구에서 얻어진 두 집단간의 수업 전${\cdot}$후에 나타나는 학생들의 이해 정도를 강산, 약산, 강염기, 산의 세기의 네 범주로 분류하여 범주별로 과학자적 유형과 오개념 유형을 자세하게 논의하였다. 이 분석 자료는 산${\cdot}$염기 개념에 대한 보다 효과적인 수업 전략을 개발하는데 유용한 자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.77-87
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• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제41권6호
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• pp.684-694
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• 2020

이 연구에서는 이슬점에 대한 중학생들의 개념 이해를 평가하기 위한 루브릭을 개발하였다. 이를 위해 국가 수준 학업성취도 평가의 다층 서답형 문항에 대한 중학생의 응답을 분석하였다. 학생들의 응답 특성에 따라 유형을 분류하고, 성취도 점수 평균에 따른 응답 유형의 분포를 분석하였다. 이를 토대로 이슬점 개념 이해를 평가하기 위한 루브릭을 작성하였다. 연구 결과 다음과 같다: 첫째, 포화수증기량 곡선에서 이슬점 찾기에 대한 학생 응답을 분석한 결과, 다수의 학생들이 이슬점에 대한 개념이 없거나 부족한 것으로 나타났다. 둘째, 이슬점에서 수증기 응결과정에 대한 학생 응답을 분석한 결과, 과학적 개념 유형의 비율은 매우 낮았으며, 오개념 유형의 비율이 상대적으로 높았으며 유형 또한 다양하였다. 셋째, 성취도 점수 평균에 따른 학생 응답 유형 분포 분석을 토대로 4수준의 평가 루브릭을 작성하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 지구과학 분야에서 개념 이해 평가를 위한 루브릭 개발과 활용 측면에서 제언을 하였다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.369-380
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• 2012

이 연구의 목적은 중학교 학생들의 부력 개념을 조사하는 것이다. 부력 개념 검사지는 부력의 존재 알기, 부력에 영향을 미치는 요인(물체 밑면의 넓이, 물체의 모양, 물체가 물에 잠긴 깊이, 물의 양, 물체가 물에 잠긴 정도, 물체의 부피, 물체의 무게), 대체된 유체의 양과 부력과의 관계를 묻는 9문항으로 구성되었다. 부산의 140명의 중학생을 대상으로 검사 하였으며, 이중 모든 문항에 대해 답변 및 응답 이유를 모두 서술한 132명을 분석 대상으로 하였다. 학생들의 응답 유형은, 물속에 잠긴물체의 모양과 관련하여, 밑면적이 넓을수록 부력이 크다는 유형, 표면적이 넓을수록 부력이 크다는 유형이 있었고 수압과 부력을 구분하지 못하고 수압이 클수록 부력이 크다는 유형, 물체의 무게만큼 부력이 작용한다고 생각하는 유형, 물속에서는 중력이 작아진다고 생각하는 유형 등으로 분류할 수 있었다. 학생들은 부력의 존재는 알고 있었으나, 자신이 경험했던 현상으로 응답 이유를 서술하였다. 또한 부력 대신 수압, 압력, 힘 등의 개념으로 응답이유를 진술하였다. 그리고, 부력이 생기는 원인에 대해서 이해하지 못하고 있었다. 많은 학생들이 물체의 무게, 잠긴 깊이, 모양 등에 의해서 부력이 달라진다는 반응을 보였다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.167-185
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• 2012

본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.162-172
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• 2005

이 연구의 목적은 학생들의 선개념과 불일치하는 현상을 관찰한 학생들의 반응 즉, 관찰, 관찰에 대한 인식, 선개념에 대한 신념 변화, 인지갈등, 새로운 실험의 필요 여부 및 실험 유형 등을 알아보는 것이다. 부산광역시 소재 중학교 3학년 여학생들을 대상으로 하였으며, 사전 검사를 통하여 오개념을 가진 학생을 먼저 선발하고, 사전개념에 대한 확신 정도가 큰 학생들을 선정하였다. 이 학생들 중 이 연구에 참여할 의사가 있는 학생을 다시 선별하였다. 최종적으로 이 연구에 참여한 학생은 16명이다. 학생들의 반응과 인지갈등을 알아보기 위하여 인지갈등 측정도구(CCLT)와 반구조화 된 면담을 이용하였다. 학생들에게 제시한 불일치 상황은 정성적 상황과 정량적 상황으로 분류하였다. 정성적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되지 않는 경우이고, 정량적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되는 경우이다. 불일치 상황을 정성적으로 제시했을 경우에는 자신의 선개념의 영향을 받아 틀리게 관찰한 학생이 있는 반면, 정량적 불일치 상황에서는 모두가 바르게 관찰하였다. 역학의 정성적 불일치 집단의 1명을 제외하고는 모두 제시된 상황이 자신의 선개념과 다른 현상이라고 인식하였다. 불일치 상황을 선개념에 비추어 관찰한 학생은 대체적으로 선개념을 버리지 않으며, 자신의 선개념을 지지하는 확인실험을 요구하는 경향이 있었다. 선개념에 대한 신념의 변화가 있는 학생은 신념을 유지한 학생보다 인지갈등 정도가 높았다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.237-246
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• 2007

무한소수에 대한 학생들의 오개념은 무한소수의 표현방법과 표현된 무한소수의 해석에 원인이 있으며 유리수와 무리수에 대한 학생들의 자의적인 정의도 원인이 있는 것으로 나타났다. 무한소수에 대한 학생들의 이해의 유형은 순환유추형, 규칙유추형, 순환-비순환유추형, 비유추형으로 분류되었으며, 무리수와 유리수에 대한 자의적인 정의에 따라 무한무리유추형, 규칙유리-비규칙 무리유추형으로 분류되었다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.143-144
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• 2003

6차 교육과정부터는 과학 교육에서 학생들의 학습 목표를 과학 개념에 대한 이해 뿐 아니라 탐구 사고력 및 기능 향상도 중요한 목표로서 취급하고 있다(교육부, 1992). 그런데 학생의 탐구 사고력을 향상시킬 수 있는 과학교육이 제대로 이루어지지 못하고 있는 것이 현재의 실정이다. Schwab(1961)가 탐구 학습의 단계를 분류하면서 지적한 바 있듯이 탐구는 주어진 과제를 해결하는 고정적 탐구보다는 스스로 과제를 설정하고 이를 해결하려 하는 유동적 탐구가 더 바람직한 방향이며, 이러한 유형의 탐구를 통하여 학생들은 창의성의 신장과 함께 과학적탐구가 이루어지는 과정을 더 올바르게 이해할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 탐구의 상황을 학교 실험실만이 아닌 좀 더 생활 주변의 여러 가지 경험과 관련된 쪽으로 안내하는 것도 필요하다. 최근 활발한 컴퓨터의 보급과 인터넷 환경의 확대로 인하여 학생들이 이러한 환경에서 교사와 직접 동일한 시간, 동일한 장소에서 대면하지 않고도 의사소통하고 교수-학습이 이루어질 수 있는 기회가 사회적으로 가능해지고 있다. 이러한 원격교육은 교사의 안내에 따른 탐구 교수 형태의 개념 확인 및 검증 실험이 대부분인 전통적 과학학습 방법과 달리 학생 스스로 문제를 찾고 해결하려고 시도하는 것을 통하여 과학적 탐구 기능의 향상은 물론 과학적 개념의 획득, 과학, 사회, 기술에 대한 폭넓은 인식을 형성하는데 도움이 된다. 또한 인터넷 환경을 이용하면 학교 실험실 상황을 벗어나 학생들에게 다양한 탐구 활동 기회를 제공할 수 있고, 또한 그에 따른 의사 소통이 더 용이해질 수 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 이에 적합한 인터넷 원격교수-학습을 위한 교수-학습 모형과 학생들의 과학적 탐구력과 사고력을 신장시킬 수 있는 멀티미디어 학습자료를 개발하고, 이를 실제적으로 적용할 수 있는 웹사이트를 개발, 현장에 적용하여 원격교수학습이 과학적 탐구력과 사고력에 미치는 효과에 대하여 조사하였다.