중고등학생의 힘과 운동에 대한 연역추론 과제 수행 결과를 분석하여 학생이 추론을 하게 될 때 선개념이나 논리력이 미치는 영향을 조사하는 것이 본 연구의 목적이다.
연구 대상학생들은 이와 관련된 물리개념을 이미 배운 중학교 2학년 여학생 103명과 고등학교 2학년 여학생 97명이다. 조사도구는 지필형 설문지로 선택후 설명식이다.
설문지는 두가지로 구성되어 있었는데 첫번째 설문지는 연직 위로 던진 물체에 작용하는 힘의 방향에 대한 학생의 사전 개념과 논리 능력을 조사하기 위한 것이고 두번째 설문지는 연직 위로 던진 물체에 작용하는 힘의 방향에 대한 추론 과제이다.
연직위로 던진 물체가 위로 움직이고 있을 때 힘이 위로 작용한다고 응답한 학생은 73%였고 최고점에 있을 때엔 힘이 작용하지 않는다라고 응답한 학생은 58%로서 비교적 많은 학생이 오개념을 가지고 있었다. 한편 학생들의 논리점수는 8점만점에 중학생이 평균 6.5였고 고등학생은 7.4로서 고등학생의 점수가 더 높았으나 유의미한 차이는 나지 않았다. 많은 학생들이 자신의 선개념과 일치하지 않는 추론과제의 수행시 전제들을 주의깊게 고려하지 않았다. 개념 변화율은 물체가 위로 움직이고 있을 때에 대한 과제의 경우 62%, 최고점에 있을 경우에 대해선 25%로 그리 높지 않았다. 선개념의 영향력 a 값은 최고점에 대한 과제(67%)가 위로 올라가는 동안에 대한 과제(33%)보다 매우 높았다. 논리력의 영향력 b 값은 위로 올라가는 동안에 대한 과제(41%)가 최고점에 대한 과제(17%)보다 매우 높았다.
힘과 운동에 관한 연역 추론 과제를 수행할 때 선개념은 항상 적지 않은 영향을 미치고 있으며 이는 중학생과 고등학생에게 비슷하게 나타난다. 따라서 수업 현장에서 논리적으로 옳게 제시된 설명만으로 학생이 가진 오개념을 수정하는 것은 쉬운 일이 아니다
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서울대학교 대학원 석사과정
2000
지도교수 박승재