"과학문화교육"

2007-08-25 (Vol 4, No 8)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

중학생의 운동 법칙 학습에 이용하는 예시 상황의 적합성

(석사학위 논문초록)

본 연구에서는 운동 법칙 예시의 친숙도와 선호도에 대하여 중학생과 교사가 가지고 있는 인식을 조사하고, 친숙도가 다른 예시와 선호도가 다른 예시를 이용하여 수업을 하였을 때 친숙도와 선호도의 차이가 개념이해에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 중학생과 교사에게 세 가지 운동 법칙 학습에서 이용하는 예시에 대한 친숙도, 선호도, 실제 학습경험이나 지도경험을 설문하여 비교한 조사 연구와 중학생들이 운동 법칙을 이해하는데 예시의 친숙도, 선호도가 주는 영향을 살펴본 실험 연구로 나누어 진행하였다.

조사 연구를 위하여 관성, 가속도, 작용-반작용 법칙의 예시들을 수집하여 가정생활 상황, 스포츠 상황, 운송수단 상황, 실험실 상황의 네 가지 예시 상황으로 나누었다. 예비 검사를 통하여 각 예시 상황별로 대표적인 두 예시를 결정한 후, 내용타당도 검증을 거쳐 여덟 개의 예시 중에서 친숙도, 선호도, 수업이용빈도가 높은 예시를 각각 세 개씩 고르는 선택형 문항으로 설문지를 구성하였다. 설문조사 대상은 서울소재 중학생 1학년 3개 학급 남녀 총86명, 서울소재 중학교 과학교사 84명이었다.

설문 조사 결과는 개념별로 분석하였다. 관성의 예시에 대하여 학생들과 교사들은 운송수단 상황과 스포츠 상황에 대한 친숙도와 선호도가 높다고 응답하였다. 가속도의 경우도 운송수단 상황과 스포츠 상황에 대한 친숙도와 선호도가 상대적으로 높았지만, 작용-반작용 법칙의 예시에 대한 친숙도와 선호도가 높은 것은 가정생활 상황이었다. 세 가지 운동 법칙에서 공통적으로 실험실 상황의 경우는 학생과 교사가 모두 친숙도에 비하여 선호도가 높다고 응답하였다. 학습 과정에서 이용하는 예시들에 대한 응답 분포와 친숙도, 선호도가 높은 예시들을 비교해 본 결과, 학습에서 활용하는 예시들은 친숙도나 선호도가 높은 예시가 혼합된 형태였다. 또한 학생들에게 친숙할 것이라고 교사들이 인식하는 예시들은 학생 응답과 차이가 있었으나, 선호도는 유의미한 차이가 나지 않았다.

이와 같은 결과를 바탕으로 예시의 친숙도와 선호도가 수업이용빈도에 주는 영향을 알아보기 위하여 실험연구를 실시하였다. 대상은 중학교 1학년 2개 학급 64명으로 운동의 법칙 부분을 학습하기 전에 사전 개념이해 검사를 실시하였다. 그리고 예시에 대한 설문조사 문항 중에서 한 학급 33명은 친숙도를, 다른 학급 31명은 선호도를 조사한 후, 운동의 세 가지 법칙별로 친숙도가 높은 예시와 친숙도가 높은 예시를 각각 네 개씩 선정하였다. 이를 바탕으로 수업자료를 작성․지도한 후 동일한 검사지로 사후 개념이해에 대하여 평가하였다. 이 때 각 개념별로 자신이 선택한 예시 세 개 중 두 개 이상이 실제 수업에서 쓰인 집단과 한 개 이하가 쓰인 집단으로 나누어 개념 이해 정도의 변화량을 비교하였다.

운동의 법칙에서 친숙도가 다른 집단에 대한 개념이해 변화를 비교해 보면, 과학적인 개념을 이해하는데 있어서 자신이 선택한 예시가 수업에서 많이 사용된 학생 집단일수록 예시들의 도움을 받았다.

결론적으로 학생들은 친숙한 예시들을 이용하여 운동의 법칙을 학습하였을 때 과학적인 개념으로 변화하지만, 학생들에게 친숙할 것이라고 교사들이 인식하는 예시들은 실제로 학생들이 친숙하다고 인식하는 예시들과 다른 경향이 있다. 따라서 올바른 개념 이해를 위하여 적합한 예시를 선택할 때, 교사들은 학생들의 직․간접적 경험을 고려하고, 실제로 학생들이 친숙하게 여기는가를 확인해볼 필요가 있다.
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2000년 2월 졸업
서울대학교 대학원 과학교육과 물리전공
지도교수 : 박 승 재

조 광 희

과학문화교육연구소