• 한국과학교육학회지
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• 제17권4호
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• pp.383-393
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• 1997

In order to study the effect of student's conceptions about force and motion into the graph construction in kinematics in college physics course, the tasks of constructing the qualitative graph in the similar problem context used in force conception was asked to the first 74 and third 97 student teacher in teachers' university. The frequencies analysis showed that student teachers had the naive conceptions that the throwing force was still acted to a upwarding ball. They also had the popular Aristotelian views about motion. These naive conceptions coexisted with the scientific conception about gravitational force. In a simple pendulum problem no one had the correct acceleration concepts which varies the direction in swing. This result suggest that student teacher had more difficulties in a acceleration problem than in a velocity problem In v-t and a-t graph construction tasks, the number of categories of a-t graphs were more than that of v-t graphs. There were many graph errors in a sign of velocity and acceleration. The acceleration conceptions without the relations of changes in velocity made the kinematics graphs more various shapes. The force and motion conceptions influenced the ability to construct the kinematics graphs.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.155-164
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• 2003

본 연구의 목적은 물리 외 교과서의 물리 내용 설명이 학생들의 물리개념 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 본 연구를 위해 부산에 있는 두 중학교에서 각 39명의 학생들로 구성된 한 학급씩을 선정하였으며, 학생들의 개념 조사를 위해 두 종류의 검사 도구를 개발하였다. 검사 도구는 A는 물리 외 교과서의 물리 내용에 관한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이고, 검사 도구는 B는 똑같은 물리적 현상에 대해 물리 교육 전문가에 의해서 물리학적으로 이해가 가능하도록 다시 진술한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이다. 각 학급에 두 검사 도구 모두를 적용시켰다. 이때 공평한 조사를 위해 한 학급에는 검사 도구 A를 적용한 후 검사 도구 B를 적용하였고, 다른 학급에는 검사 도구 B를 적용한 후 검사도구 A를 적용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 두 학급 모두에서 물리 교육 전문가에 의해서 재진술된 설명에 대한 학생들의 이해도가 물리 외 교과서의 설명에 대한 이해도 보다 더 높게 나타났다(p< .01). 이것은 물리 외 교과서에서의 모호하고 바르지 못한 물리 개념의 설명이 학생들의 오개념을 유발할 가능성이 있으며, 적절치 못한 문장의 표현 및 용어의 선택, 애매한 문장의 문법적인 구조가 물리 개념을 올바르게 이해하는데 방해가 됨을 알 수 있다. 또한 적절치 못한 예와 잘못된 그림을 제시하는 것이 오개념을 형성시킬 가능성이 높다고 볼 수 있다. 그리고 물리 교과서에 사용하는 용어와 물리 외 교과서에서 사용하는 용어가 다른 것이 학생들의 혼동을 야기 시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권3호
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• pp.187-196
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• 2008

In this study, a survey was conducted of students in grades 7 through 12, student teachers enrolled in their senior year at teachers' colleges, and science teachers. Subjects were surveyed on their conceptions of phenomenon related with dissolution, saturation, and extraction. The models and analogies used by student teachers and science teachers to explain dissolution were sought. The highest percentage of students thought of dissolution as a phenomenon in which particles broke into the spaces between other particles. The models or analogies used by the highest percentage of science teachers were similar. They generally conceived of dissolution phenomenon through what we call the 'space conception'. A conception of dissolution phenomenon as 'hydration through attraction of solvent and solute' was held by more student teachers than science teachers; there were some differences, however, according to their academic background. The percentage of teachers professing this view decreased when they attempted to explain the process of extraction of matter in a solution after other matter had dissolved or after the solution was cooled, indicating that the 'hydration' conception was not firmly established in the student teachers' cognition. Therefore, it can be inferred that the conceptions of dissolution as 'hydration' were transformed into the conceptions of dissolution as 'space' after teaching dissolution phenomenon as practicing teachers. This finding should be considered in teacher-training courses.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.135-145
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• 1993

This study investigated student's prior conceptions and evidence evaluation about Light and shadow. One hundred twenty six students were given Explanation-after-choice type Questions to investigate student' prior conceptions and Choicd type Question to identify student's idea about scientific method and characteristics od observation. Forty-four of the 126 students were interviewed to explore student's evidence evaluation. Eighty students (63.5%) thought that the shape of material affected the shape of shadow but the shape of light source did not Only 58.8 precents of all responses were evidence-based responses. Characteristics of evidence affected student's evidence evaluation : student made evidence-based responsed to the accord evidence more frequently than discord evidence. Among evidence-based response to the discord evidence. 35.5% of responses were the case that student felt cognitive conflict or explored other variables by recognizing discord between his/her own ideas and evidence or distort the evidence. Student's idea about characteristics of observation did not affect the evidence evaluation, but student's idea about scientific method affected the evidence evaluation.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제20권1호
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• pp.123-137
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• 2001

In this study, the contents of elementary school science textbooks related to 'heat and temperature' are analyzed and alternative conceptions ofi"heat and temperature" among students enrolled in grades 4, 5 and 6 are investigated. 259 students were selected from a elementary school located in urban area. The relationships between students' alternative conceptions and the content of elementary science textbooks are also examined. Students' conceptions are analyzed from their answers to a paper-and-pencil test. The typical alternative conception of "heat and temperature" held by students was follows. They think that "heat" is a material and "temperature" is value of heat amount. They can't distinguish between "heat" and "temperature". Their explanation of "heat and temperature" is focused on hot or cool sensation and other observable characteristics of a material. A textbook analysis indicated that contents on "heat and temperature" were organized without the viewpoint of particle motion theory. This may be one of the causes of students' alternative conceptions.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.335-347
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• 2014

관찰과 측정을 기본으로 하는 과학의 교과에서 "크기(size)"와 그를 나타내는 "척도(scale)"는 물질의 물리적 속성과 과학적 현상을 이해하도록 돕는 중요한 개념이다. 또한, 사물의 수, 크기나 양을 어림잡거나 그것을 정확하게 표현하는 것은 수학에서 수의 개념 형성과 발달, 표현법의 습득, 나아가서는 연산에 관한 사고로의 발전과 관련되어있는 문제라고 볼 수 있어 "크기와 척도" 개념은 수학과 과학의 기본이며 동시에 두 교과를 연결하는 개념이다. 일반적으로 "크기와 척도"는 쉬운 개념이라 생각되지만, 실제 학생들은 물질의 크기를 제대로 이해하지 못하거나 척도로 나타내는 것을 어려워하는 것을 알 수 있다. 이는 단지 물질의 크기를 정확히 알지 못하는 정확성에 관한 오류로만 그치는 것이 아니라 종종 연관된 개념을 추론하거나 개념을 확장해 과학의 현상을 이해하는 과정에서의 어려움으로 이어진다. 이와 관련해 수와 연산에 관한 개념이해와 학습의 어려움에 관한 수학교육분야의 연구는 다양하게 진행되었지만, 과학교육분야에서의 연구는 많지 않았다. 본 연구에서는 "크기와 척도"에 관한 학생들의 사고를 더 잘 이해하고 과학 학습의 어려움에 관한 원인을 분석하기 위해 수학적 구조분석을 적용하였다. 수학교육에서 설명한 수 개념의 발달에 따른 사고유형(덧셈이전의 사고, 덧셈적 사고-additive reasoning, 곱셈적 사고-multiplicative reasoning)을 적용하여 7단계의 수학적 구조를 만들고 이를 이용하여 "크기와 척도"와 관련된 과제를 수행한 학생들의 인터뷰 데이터를 체계적으로 분석하였다. 수학적 구조를 바탕으로 한 개념 틀은 다양한 학생들의 사고를 분석하는 기준이 되었고, 또한 학생들이 겪는 개념이해의 어려움을 해석하는 도구가 되었다. 수 개념의 발달에 맞춘 수학적 사고구조를 적용한 분석은 학생들의 개념 유형의 구분을 명확히 하였고 설명이 모호했던 전환 단계(transition stage) 유형을 밝혀내어 수업에서 고려되어야 할 점들을 구체적으로 드러내었다. 이는 수학과 과학, 두 교과 간의 틈을 줄일 뿐 아니라 연결점을 찾아 학생들의 개념이해와 어려움의 원인을 분석하는데 폭넓은 시각을 제공한다는 점에서 최근 많은 관심을 받고 있는 STEM 혹은 수학과 과학의 융합 수업을 위한 소재로의 가능성을 제시해준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.104-115
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• 1995

Teachers' conception about the nature of science is considered to be an important factor to improve the students' conceptions of that. It is assumed that teachers' conception of the nature of science may be influenced by their views of learning. The first purpose of this study was to investigate the exploratory relationships between teachers' conceptions about the nature of science and their views of learning. The second one was to compare the their conceptions and views of learning before and after science education lectures during 1 semester. We administered the questionnaires for the nature of science and for constructivist's learning, respectively, consisted of 5 dimensions (relativism-positivism; inductivism- deductivism; decontextualism-contextualism; content-process; instrumentalism-realism) and of 6 aspects (student; learning; instruction; teacher; curriculum; evaluations) were administered to 57 pre-service elementary teachers (female=44; male=13) before and after lectures. In pre-test it was revealed that respondents had not the consistent conceptions about the nature of science. The conception of relativism was more dominant than those of positivism, deductivism than inductivism, decontextualism than contextualism, process than content and instrumentalism than realism. They had more constructivist views in the respect of process of learning than in other respects, that is, students, instruction, teacher, curriculum and evaluation. But no significant correlations between the dimensions of the nature of science and the aspects of the views of learning suggest that constructivst views of learning was not deeply related with their conceptions of the nature of science. In post-test we had similar results with those of the pre-test, but the process-content dimensions of the nature of science was correlated with the constuctivist views of learning. Therefore we concluded that elementary pre-service teachers had the constructivist views of learning which was isolated with their conceptions of the nature of science although they had science educations course. We need to develop the course to make the conceptions of the nature of science relate view of learning.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제19권2호
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• pp.1-13
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• 2000

과학 개념 연구로서 전류 개념에 대한 아동들의 개념 유형이 다양하다는 것이 많은 연구에 의해서 밝혀지고 있으며 과학적인 전류 개념으로 변화시키려는 수업 지도 방안에 대한 연구도 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 초등학교 학생을 대상으로 하여 전기 회로와 전류에 대한 개념을 조사하고, 이들 개념간에 어떤 관계가 있는지를 알아보고자 한다. 초등학생에게 실시할 수 있는 전기 회로 개념 검사 문항과 전류 개념 검사 문항을 선택 후 설명식으로 개발하여 초등학교 4-5학년 학생 중 총 163명에게 실시하여 선택결과와 선택 이유를 계통도로 분석하였다. 계통도에 따라 각 개념별 응답 유형의 비율을 구하였고 $\chi$$^2$검증으로 두 개념간의 관계를 찾아보았다. 불이 켜지는 회로 그리기에서는 과학적 모형보다는 전구의 꼭지에만 연결하는 아동의 수가 훨씬 많았다. 회로의 필수적인 요소로 대부분의 아동들이 건전지라 전구, 전선을 선택하였는데, 선택 이유로는 많은 아동이 전구에 불을 켜는 것에 초점을 두었다. 전선의 연결방법과 전구의 연결방법에 대해서는 정답률이 89%로 높게 나타났으며, 전구의 연결방법에 대한 정답률은 77%로 나타났다. 전류의 흐름 유무에 대해서는 대체로 옳은 선택을 하였으나, 회로의 상황에 따라 응답에 차이를 보이며, 주로 건전지는 전류를 공급하고, 전구는 불을 켜는 일, 전선은 전류를 흐르게 하는 길로 생각하고 있었다. 전지와 전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기에 대한 생각은 정답률이 각각 68%, 45%로 높은 편이 아니었다. 전체적으로 볼 때, 전기회로에 대해서 과학적인 생각을 가진 아동들은 그렇지 못한 아동들보다 전류 개념에 대해서도 과학적인 생각을 가지는 경향이 높은 것으로 나타났다. 따라서 전기회로 개념과 전류 개념 사이에는 서로 의미있는 관계가 있다고 결론지을 수 있으며, 전기 회로개념을 과학적으로. 형성한다는 것이 전류 개념을 과학적으로 형성하는데 중요한 요인이 됨을 알 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제26권5호
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• pp.159-167
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• 2016

초등학교 6학년 과학교과 영구자석 주위의 자기장에 대한 학습에서 나타나는 학생들의 자기장 개념 유형을 조사하였다. 그리고 학생들의 영구자석 주위의 자기장에 대한 오개념 개선을 위한 나침반을 사용하는 대안실험을 제안하였으며 학생들의 인지양식에 따른 효과를 비교하였다. 영구자석 주위에 철가루를 뿌려 관찰한 자기장에 대해 부분 분포 모형, 극 분리 모형, 균질 분포 모형, 장 모형의 4가지 개념 모형이 나타났으며, 영구자석과 나침반을 이용하여 자기장을 관찰한 실험에서는 철가루 실험에서 나타났던 자기장 모형들이 연속, 변형, 복잡화되었는데 극 분리 모형, 복합 균질 분포 모형, 장 모형의 3가지 자기장 개념 모형으로 나타났다. 대안실험을 통해서 올바른 자기장 개념의 형성 비율이 장의존적인 학생들에게 유의미하게 높은 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.64-81
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• 2023

이 연구에서는 예비교사가 용해와 용액에 관한 초등학생의 토론 과정을 녹화한 비디오 클립을 시청하면서 선개념을 적절하게 인식하는지, 또 선개념의 원인을 추론하고, 그에 적절한 교수 결정을 할 수 있는지 등 예비교사의 교육적 추론 수준을 분석하였다. 95명 중 81명의 예비교사가 최종적으로 연구에 참여하였다. 연구 결과, 많은 예비교사가 과학적 개념을 가지고 있었으며, 비과학적 개념을 가지는 예비교사는 초등학생과 유사한 오개념을 보였다. 두 가지 개념에서 예비교사는 증거에 기초해 학생의 선개념을 부분적 또는 전체적으로 파악하였지만, 선개념을 파악하지 못하거나 학생의 발화를 단순히 반복하는 제시하는 예비교사의 비율도 상당하였다. 선개념의 원인을 추론하는 것과 관련해서는 많은 예비교사가 선개념의 원인으로 한 가지 요인만을 제시하였고 대부분 학생 요인에 관한 것이었다. 교수 결정의 추론 수준은 개념에 따라 차이가 있었다. 학생의 사고와 연계된 행동은 학생의 일반적 사고보다는 학생의 특이적 사고와 연계된 경우가 압도적으로 많았으며, 그중에서도 학생 중심의 행동으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 예비교사의 교육적 추론 향상을 위한 방안을 모색하였다.