"과학문화교육"

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

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

고등학생의 힘과 운동에 대한 수업 전후 개념 변화

(초록)

학생들은 학교 수업에서 과학 개념을 배우기 이전에 이미 자연 현상에 대한 자기 나름의 개념을 가지고 있으며, 그 직관적인 개념은 대개가 비과학적이고 일반적인 수업에 의해서는 과학적 개념으로 거의 변하지 않는다. 그러므로 이에 대한 대책이 필요하며 또한 많은 논의가 있다.

본 연구의 목표는 첫째, 고등학생들의 힘과 운동 단원에서 학습 성취가 어느 정도인가를 전체적인 것뿐만 아니라 지도 내용의 순서와 문과 이과에 따라 어떻게 다른가를 조사하고 둘째, 개념 유형과 문제 제시 상황에 따른 학생들의 응답을 조사하였다.

선행 연구에 의하면 힘과 운동에 대한 여러 개념들 중에서 운동량에 대한 개념이 힘 개념보다 먼저 형성된다고 한다. 그래서 실험군애는 운동학-운동량-힘-뉴턴의 운동법칙의 순서로 수업을 진행하고 통제군에는 운동학-힘-뉴턴의 운동법칙-운동량의 순서로 수업을 진행하였다.

이러한 연구를 서울의 일반계 고등학교의 224명의 학생들-실험군 112명, 통제군 11명-에게 실시하였다. 그 결과 수업 전후를 비교할 때에는 전통적 방법에서나 직관적 방법에서나 평균 점수가 의미있게 상승하여 수업 자체의 효과는 있었다. 실험군과 통제군의 비교에서는 의미있는 차이가 나지 않아 학생들의 직관적 개념을 고려한 수업이 특별한 효과는 없었다. 그러나 직관적 개념을 고려한 수업의 가능성은 있었다. 그리고 학생들은 등속도 운동이나 가속도 운동의 구분없이 물체의 운동 방향으로 힘이 작용하며 속도가 커지면 힘도 커진다는 것이 일반적인 생각이었다. 또한 문제 제시 상황에 따라 설명 방법과 정답율이 달랐다.

주요어: 힘과 운도, 직관적 개념을 고려한 수업, 개념 변화, 운동량
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서울대학교 대학원 과학교육과
1990
지도교수: 박승재

정대영

과학문화교육연구소