"과학문화교육"

2006-01-25 (Vol 3, No 1)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

과학사적 관점에서 원소, 원자, 분자, 물질변화 개념에 대한 과학 교과서 진술과 교사 및 학생의 개념 유형 비교

(박사학위 논문 요약)

이 연구에서는 화학의 기본 개념인 원소, 원자, 분자, 물질변화 개념들을 학생들이 혼동하고 어려워하는 이유를 교과서와 교사에 있다고 보고, 먼저 과학사적으로 원소, 원자, 분자, 물질변화 개념 유형들을 분석하였다. 그리고 제 4차부터 7차 교육과정까지 각급 중고등학교 과학 교과서와 대학 일반화학 교재의 원소, 원자, 분자, 물질변화의 개념유형들을 비교 분석하였으며, 중학교 2, 3학년 학생과 고등학교 2학년 학생 및 중등학교 교사들에게 설문지를 투입하여 각각 90명 씩 총 360명의 설문지를 회수하여 원소, 원자, 분자, 물질변화의 개념유형이 중학교 2학년과 3학년 그리고 고등학교 2학년에 이르기까지 학년별로 어떻게 다르며, 그 개념유형이 어떤 시기에 어떻게 변했는지 알아보았고, 또한, 중등학교 교사들의 원소, 원자, 분자, 물질변화에 대한 개념유형의 이해 정도와 지도 실태 차이를 알아보았다.

과학사적인 관점에서 지금까지 고찰한 원소의 개념은 4가지 관점으로 변화하였고, 원자의 개념은 3가지 관점으로 변했으며, 또한 분자 개념도 3가지 관점으로 변화해왔다. 그리고 마지막으로 물질변화의 개념도 크게 3가지 관점으로 구분할 수 있었다. 이러한 원소, 원자, 분자, 물질변화의 정의는 독립적으로 발달하였다기 보다는 서로 긴밀한 상호 관련성을 가지며 발달하여 연계성을 가지고 있었다.

중등 과학 교과서와 대학교 일반화학 교재에서 제시하는 원소, 원자, 분자와 물질변화의 개념은 매우 여러 가지 과학사적 변천 개념들이 한 시대의 관점을 명확하게 제시하여 개념의 구조가 체계적이고 계열성을 가지는 것이 아니라 혼재되어 있었고, 학년이 올라가거나 교육과정이 개정되어도 과학의 발달로 인해 새롭게 이해되거나 정의된 개념들이 과학 교과서에 제대로 반영되지 못하고 과거의 개념들로 주로 제시되고 있어 정확한 개념을 이해하는데 어려움을 주고 있었다.

교사들이 중등학교 과학교과서에 의존하여 원소, 원자, 분자, 물질변화를 구분하는 기준으로 거시적 관점들을 많이 가지고 있었으며, 개념의 기준도 명확하지 못하고 일관성이 없어서 많은 교사들이 혼동하고 있었다.

학생들도 교사와 교과서와 같이 개념의 기준도 명확하지 못하고 일관성이 없어서 많은 학생들이 혼동하고 있었다. 이와 같은 현상은 교사는 교과서에 의존하고, 학생은 교사에 의존하여 생긴 결과라고 할 수 있었다.
이 연구를 통해 교과서, 교사, 학생이 가지는 원소, 원자, 분자, 물질변화 개념들은 계열성과 일관성이 없이 단편적으로 조각난 지식의 구조들로 구성되어 있음을 확인할 수 있었으며, 이러한 단편적인 지식의 구조들을 재구성하여 더 유용한 개념들을 가지기 위해서는 과학사적 맥락에서 원소, 원자, 분자, 물질변화에 대한 개념분류 틀을 과학교과 교육과정 체계에 적용할 필요가 있다고 본다.
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2002년도 8월
한국교원대학교 대학원 화학교육전공 박사학위
지도교수 백성혜

첨부
류오현 논문 요약.hwp

류오현
제천중학교

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