녹는 점과 끓는 점에 대한 중학생들의 선입 개념들을 고려한 교수 학습 방안 개발 및 효과

Abstract

The first part of the study has been designed to investigate student's preconceptions on the melting point and the boiling point in middle school. The second part of the study has been constructed to establish the modified teaching strategy based upon observed student's preconceptions. The third part of the study was focused on the effectiveness of the modified teaching strategy. A pilot test was treated to 100 1st year students and 50 senior-year students in middle school and their preconceptions were found. The teaching strategy had been constructed based upon observed student's preconceptions. A total of 103 1st year students were divided into two groups which are a control group and an experimental group. The control group had been instructed in a traditional teaching method using the text book while the experimental group had been instructed by applying the modified teaching strategy- developed in this study. After instruction, an analysis had been made to measure the effectiveness of teaching strategy in the conceptual change in the melting point and the boiling point concepts. Further analysis had been conducted to learn the relationship among the intellectual quality, level of cognitive development, and scientific accomplishment factors affecting conceptual understanding. The results of this study are as follow : The first, students have various preconceptions of the melting point and the boiling point. The second, the degree of concept change between the control group and the experimental group appeared to be different meaningfully in statistics. The modified teaching strategy was more effective in remembering of the concept after three months. Also, the modified teaching strategy proved to be more effective for higher cognitive level of students.;본 연구는 서울에 소재한 한 중학교의 학생들을 대상으로 물질의 상태 변화와 관련된 물질의 특성인 녹는점과 끓는점에 대한 학생들의 선입 개념의 유형을 알아 보고, 이를 토대로 학생들을 올바른 과학자적 개념으로 유도할 수 있는 교수 학습 전략을 개발한 후 그 효과를 알아 보려는 데 목적이 있었다. 연구 목적을 달성하기 위해 중학교 1학년 학생 100명과 중학교 3학년 학생 50명을 대상으로 해서 예비 연구를 실시하여 학생들의 선입개념 유형을 알아 보고, 연구 대상인 중학교 1학년 학생 103명의 지적 발달 수준 분포를 확인하였다. 예비 연구 결과를 토대로 교수 학습 전략을 개발하고, 대상 학생을 실험반과 통제반으로 구분하여 실험반은 연구자가 개발한 수업 모형으로, 통제반은 전통적인 수업 방식으로 수업을 처치한 후 개념 형성 및 개념 변화, 개념 지속 정도에 대한 효과를 비교·분석하였다. 또한 지능 지수, 인지 발달 수준, 과학 학습 성취도와의 상관 관계를 조사하여 개념 형성에 영향을 미치는 요소에 대해 알아보았다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 녹는점과 끓는점에 대하여 학생들은 과학자적 개념과는 상이한 여러 유형의 선입 개념을 가지고 있었다. 둘째, 실험반과 통제반 간의 수업 처치에 따른 개념 형성과 개념 변화 정도는 통계적으로 유의미한 차이 (P<0.01)를 보여, 교과서 중심의 전통적인 학습 방법보다는 연구자가 개발한 교수 학습 전략에 의한 학습 방법이 더 효과적이었음을 알 수 있었다. 또 학습 3개월 후 개념 지속 정도도 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이 (P<0.01)를 보여 역시 연구자가 개발한 교수 학습 전략에 의한 학습 방법이 더 효과적이었음을 알 수 있었다. 셋째, 연구자가 개발한 교수 학습 전략에 의한 학습 방법은 인지 수준이 발달된 학생일수록 더 많은 결과를 보이는 것으로 나타났다.