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물질의 상태와 밀도 변화에 대한 학생들의 이해 수준

Title
물질의 상태와 밀도 변화에 대한 학생들의 이해 수준
Other Titles
Student's Understandings and Misunderstanding of States of Matter and Density Changes
Authors
강승옥
Issue Date
1995
Department/Major
교육대학원 물리교육전공
Keywords
물질상태밀도 변화학생이해 수준
Publisher
이화여자대학교 교육대학원
Degree
Master
Abstract
According to the result of many studies, it's apparent that the cognitive level of students don't perfectly reach to the formal operation. So there are many difficulties in students' understanding abstract subject matter of science. The purpose of this study is to identify students' understanding level, to describe the differences in their understanding with increasing grade, understanding levels and achievement level about three essential concepts in secondary school physics science to investigate the relationship between achievement level and students' scientific reasoning ability Through the analyses of the current textbooks of secondary school science courses, stats of matter and density changes were selected. As a result from experimental study used the subjective questionan's method, the subjects of this study are 198 students in selected secondary schools. They are randomly selected from two classess of each grade in each girls' and boys' secondary school and science majors in unversities. The following are the result of the study : First, according to sound understanding of students' partial understanding and misunderstandings levels about states of matter and density changes are identified. Second, the complexity and diversity students ' misunderstanding of states of matter have the been either reinforced or sophistigated as with increasing grade level. More over students ' misunderstanding related to density changes are formally shaped into scientific concept with increasing grade. Third, the differences of conceptual understanding types are changed little partial and misunderstandings level. Fourth, according to grade level, the effect of conceptual changes tended to be less concrete in high school and seemed to increase as the education level goes up to post-secondary schools, In the level of usderstanding concept that of sound understanding is l0%, most of students belongs to partial and misunderstanding level. According to the kind of concept, there is the distiction of grade. That is, the kind of concept has less variation in the high school than in the university. In addition, girl -student has more understanding level than boy-student. Fifth, the congnitive developing levels of students has grown up with increasing grade, but there is no distintive distinguish in high school. Student has formal thought is fewer. According to the result that compare and analysis the congnitive levels among the high school students. While it is expectation that students have possibility that students are able to fail in studying physics because physics concepts have many contents required formal thinking. The suggestive point which the result of this study give to physics educatioon are as fellows : First, Teachers must know the requiring cognitive level of each physics concept, congnitive level of students, the forming degree of each reasoning before class. If the congnitive level, wemust teach concept by suggesting several class-aid material according to the level of studentand many examples. Second, Teachers have to divide into the superior classes and the ordinary classes condering the differential levekl of each sudent. Teachers have to develop and used the text the which fit the congnitive level of each student. With doing so, we can expect good effect on teaching physics. Third, teachers must not make students learn by only seeing hearing and oversimplified emorizing, they must help their students to obtain the scientific knowledge though the concret experience. For this, education at the laboratory must be promoted. The course of experiment ought not to check simple the contents of the texts. Teachers have to lead their students to have question for himself and solve problems through exploration. If experiment is impossible, teachers have to use the film or real example in order to achive successful learning.;많은 연구 결과에 의하면 중, 고등학교 학생들의 인지 발달 수준은 형식적 조작기에 완전히 도달하지 못하여 추상적인 과학 교과 내용을 이해하는데 어려움이 있음을 보고하고 있다. 본 연구의 목적은 물질의 상태와 밀도 변화의 기본 개념에 대하여 학생들의 이해 수준을 판정하고 이에 대한 비율의 학년에 따른 변화 경향을 분석하여, 선택된 두가지 개념에 대한 학생들의 오개념 특성 및 이해 형태를 조사하고 이해 수준과 성취 수준을 분석하여 지적 수준과의 관계를 밝히는 데 두었다. 현행 중, 고등학교 물리 교과서 내용 중 물질의 형태와 상태 사이의 관련성 및 물의 밀도와 온도 변화 개념을 선정하여 주관식 설문 조사를 실시하였으며, 본 연구 대상은 남녀 고등학교 1개교에서 2학급(각각 1학년과 3학년)과 대학교에서 과학을 전공하는 학생 59명으로 총 198명이다. 위의 내용을 분석한 결과 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 물질의 상태와 밀도 변화에 관한 개념에 대해 완전 이해를 바탕으로 하고 부분 이해와 오해가 확인되었다. 둘째, 물질의 상태 개념에 대한 학생들의 오해는 학년이 높아짐에 따라 재강화되거나 세분화되는 경향을 가지며 밀도 변화 개념에서는 학년이 높아짐에 따라 개선되는 경향을 보인다. 셋째, 개념 이해 형태를 분석해 보면 학년이 높아져도 부분 이해 변화가 매우 적고 오해의 변화 역시 크게 개선되지 않는 경향을 보인다. 넷째, 학년에 따른 개념 개선 효과는 고등학교에서 적고 대학교에서 증가한다. 개념 이해 수준에서 완전 이해 수준은 10% 정도이고 대부분이 부분 이해, 오해 수준에 있으며 개념의 종류에 따라서 학년의 차이가 있으나 고등학교에서 변화가 적고 대학교에서 높은 경향을 가진다. 또, 여학생이 남학생에 비해서 이해 수준이 높다. 이상의 연구 결과가 물리 교육에 주는 시사점은 다음과 같다. 첫째, 교사들은 수업 전에 학생들의 인지 수준과 물리 개념이 요구하는 사고력 수준을 미리 파악하고, 학생들이 이해하기에 높은 사고력 수준을 요구하는 주제인 경우에는 많은 예시와 수업 보조 자료를 이용하여 학생들의 이해를 도와야 한다. 둘째, 학생들의 개인차를 고려하여 우수학급과 보통학급으로 나누고, 각 학급 학생들의 인지 수준을 고려한 물리 교과서를 다양하게 개발하여 학생들의 인지 수준에 맞는 교과서로 지도한다면 높은 학습 효과를 기대할 수 있다. 셋째, 학생들이 단순히 보고 듣고 외우는 것을 통한 과학 학습이 아닌 구체적 경험을 통해 과학 지식을 획득하도록 도울 수 있어야 한다. 이를 위해 실험실 교육을 활성화시켜야 한다. 실험의 과정도 교과서 내용을 단순히 확인하는 정도가 아닌 학생 스스로 의문을 갖고 그 문제를 해결해 나갈 수 있는 탐구의 과정이 될 수 있도록 유도하고 실험이 불가능한 경우에는 가급적 필름이나 구체적인 실례를 통한 학습이 이루어 지도록 하여야 할 것이다.
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