"과학문화교육"

2008-01-25 (Vol 5, No 1)

로그인 | 웹진 | 한마당

먼젓글  |  다음글  |  차례

과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

중학생들의 전기에 대한 개념조사

(석사학위 논문요약)

본 논문은 중학생들의 전기에 대한 개념을 조사하고자 중2 수준을 넘지 않는 전기와 관련된 설문지 문항을 작성하여 중학생 190명을 대상으로 실시하여 문항 분석을 하였다. 문항 분석의 방법으로는 객관식 문항은 간단히 1,2,3 학년의 응답수를 그래프화하는데 그쳤고 주관식 분석은 계통도를 짜서 사고유형을 분석하였다.

분석의 결과 전류의 흐르는 방향과 흐르는 동안의 소모여부, 직렬과 병렬 연결시의 전구의 밝기와 전지의 소모, 전지의 연결 방식과 전구의 밝기, 전지의 소모에 대하여 상당히 잘못된 개념을 가지고 있음이 나타났다.

잘못된 개념의 유형을 간단히 요약하여 보면 아래와 같다.

1) 전하량은 전선이나 전구에서 소모된다.
2) 전류의 방향은 +극, -극 양쪽에서 출발하여 전구쪽으로 흘러가는 방향이다.
3) 전구의 밝기는 +극으로부터의 거리가 가까울수록 밝고, 멀수록 어둡다.
4) 전구를 직렬로 연결할 경우가 병렬로 연결한 경우보다 밝다.
5) 전구의 밝기는 전구의 연결방식과 무관하며 연결된 전지의 수에만 관계한다.
6) 전지를 병렬, 연결한 경우가 전지가 빨리 소모된다.
7) 전기 소모 속도는 전선의 길이나 복잡성, 전구의 수에 연관이 있으나 전지 연결 방식에는 무관하다.

그러나 전기에 대한 기본 개념에 대하여 올바른 생각을 하고 있는 경우도 상당수가 있었다. 올바르게 형성돼 있는 유형을 요약하면 다음과 같다.

1) 전류는 +극에서 -극으로 흘러간다.
2) 전구가 밝을수록 전지의 소모속도가 빠르다.
3) 전지를 직렬 연결한 경우가 연결된 전구가 밝으며 전지도 빨리 소모된다.

학생들은 전류, 전압, 저항, 전구의 밝기와 전하량 보존의 개념에 대하여 많은 수가 잘못된 개념을 형성하고 있다. 비록 객관식 답은 맞았다 하더라도 그 원인에 대한 서술은 다양하게 틀리고 있다. 그리고 올바르게 형성된 개념들은 다른 잘못된 개념들과 상당히 혼돈 상태에 있음이 문항분석 결과로 드러났다.

교과서에는 전기에 대한 개념을 형성하는 많은 표현과 비유가 있다. 그럼에도 불구하고 학습 전 후에 거의 차이가 없는 것은 학생들이 학습전에 잘못된 전기 개념을 가지고 있을때 그것을 수정하는데 많은 어려움이 있음을 말해준다. 따라서 전기에 대한 개념에 대해 올바른 생각을 갖도록 하기 위해서는 여러 경우에 나타나는 학생들 나름대로의 생각을 알아내야 한다. 그리고 잘못된 생각을 적절히 변화시킬수 있는 교수-학습 방법이 개발되어야 한다.
---------------------------------------------------------------------
서울대학교 대학원 석사과정
1987
지도교수 빅승재

박효기

과학문화교육연구소