용해에 관한 중학교 학생들의 선개념과 수업을 통한 개념 변화 연구

Abstract

본 연구에서는 개념 유형 조사를 통해 중학생들이 수업 전에 가지는 용해에 대한 개념의 유형을 알아보고, 이를 토대로 오인을 과학자적 개념으로 유도할 수 있는 수업 모형을 개발하고자 한다. 또한 이 수업 모형에 의한 수업 후 학생들의 개념이 어떻게 변화하는가에 대한 연구와 인지적 수준, 지능 수준, 그리고 과학 성취도와 개념 형성과의 관계 조사를 통해 용해에 관한 개념 형성 및 개념 변화에 영향을 미치는 요소를 알아봄으로써 용해에 대한 교수 활동에 효과적인 한 수업방안을 제시하고자 한다. 이를 위해, 중학교 102명을 대상으로 용해에 관한 문항지를 개발 적용하여 수업 전 개념 유형을 파악한 뒤, 이를 토대로 위 연구대상을 두 개의 그룹으로 나누어 교과서 중심의 수업 전략과 오인을 과학자 모형으로 전환시키는데 중점을 두어 개발한 수업 전략을 적용시켜 비교·연구하였으며, GALT에 의한 인지 수준과 지능지수 그리고 과학 성취도와 수업 전·후의 개념 변화 정도의 상관관계를 비교·분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 수업 전 학생들이 지니는 용해에 관한 개념 유형은 과학자적 개념과는 다른 다양한 유형의 개념을 지니고 있었으며 미시적 물질 세계에서의 용매와 용질분자의 행동을 눈에 보이는 현상에 의존하여 설명하는데서 오인이 생겨났음을 알 수 있었다. 2) 통제반과 실험반 사이의 수업 처치에 따른 과학자적 개념 형성과 개념 변화 양상은 통계적으로 의미 있는 차이를 나타내지 않았으나(p>0.05) 용해의 원리에서는 유의미한 차이를 나타내(p<0.05) 이 부분의 오인을 처치하는데는 본 연구의 개발전략이 더 효과적임을 알 수 있었다. 3) 수업 후 개념 형성도는 인지 수준 단계별로 큰 차이가 없었으며 실험반의 경우 수업 후 개념 형성도와 과학 성취도와 유의미한 상관관계를 나타내었고 통제반의 경우 인지 수준, 지능지수, 과학 성취도와 유의미한 상관관계를 나타냄을 알 수 있었다.;In this study, students' preconceptions for solubility before learning it in school has been investigated. Based upon these results, a new teaching strategy which was aimed to be effective to change students' misconceptions into scientific knowledge has been developed and its effect has been analysed. To investigate the effect of teaching method, 102 first-grade students in middle school were divided into the control group and the experimental group. The students in the control group were instructed by the teaching method based on textbooks, while those in the experimental group were instructed by the teaching method developed in this study. Also to investigate the effects of other factors which may influence students' conceptual change, the correlations among the degree of conceptual change, the cognitive level, the intelligence level and the achievement of science test have been analysed. The results obtained are as following. 1) Students had various types of misconceptions related to the solubility be fore learning. These misconceptions are thought to be originated mainly from the lack of microscopic understanding of molecular interaction 2) There was no significant overall difference in the extent of conceptual change between the control group and the experimental group after learning (p > 0.05). But in the subject of "principle of solubility" part, significant difference between two group was found at p=0.05 level. So for this subject, the teaching method developed in this study was more effective than that based on textbooks 3) The degree of conceptual change of the control group was correlated with the cognitive level, the intelligence level and the achievement of science test while that of experimental group was correlative with the achievement of science test only.