원자와 분자에 대한 중학생들의 선개념을 고려한 수업 처치 후의 개념 변화

Abstract

본 연구는 중학교 학생들을 대상으로 화학의 기초가 되는 '원자와 분자'에 대한 선개념의 유형을 조사하고, 이를 기초로 올바른 과학자적 개념으로 유도할 수 있는 교수-학습 모형을 개발한 다음, 교육 현장에 수업 처치하여 학생들의 개념 변화를 알아보는 데 그 목적이 있었다. 연구 방법은 먼저 예비 연구로 원자와 분자에 대해 수업 전인 중학교 1학년 학생 20명과 수업 후인 2학년 학생 50명을 대상으로 선개념의 유형을 알아보았다. 본 연구에서는 중학교 2학년 학생 161명을 대상으로 실험반과 비교반으로 나누어 실험반은 연구자가 개발한 수업 모형으로, 바교반은 교과서에 의한 전통적인 수업 모형으로 나누어 처치하였다. 원자와 분자 개념 조사 문항지에 대한 학생들의 응답을 체계적 계통도를 통하여 분류한 후, 학생들의 수업 전 개념 형성 및 수업 직후의 개념 변화, 수업 3개월 후의 개념 지속 정도를 비교·분석하였다. 또한 학생들의 인지 발달 수준, 지능 지수, 수업 전·후의 과학 학습 성취도와의 상관 관계를 조사하여 원자와 분자에 대한 개념 변화에 미치는 여러 요소를 알아보았다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 원자와 분자에 대해 중학생들이 갖고 있는 선개념들은 과학자적 개념과는 다른 다양한 개념 유형을 가지고 있었다. 둘째, 실험반과 비교반 사이의 수업 처치에 따른 개념 변화 정도는 통계적으로 유의미한 차이(p＜0.01)를 보여, 교과서 중심의 전통적인 학습 방법보다는 본 연구자가 개발한 교수-학습 모형에 의한 학습 방법이 더 효과적임을 알 수 있었다. 그러나 수업 3개월 후의 개념 지속 정도는 실험반과 비교반 사이에 유의미한 차이는 보이지 않았다. 세째, 연구자가 개발한 교수-학습 모형은 인지 발달 수준이 과도기인 학생들에게 더 많은 효과가 있었다.;This study is designed to investigate the types of pre-conception on atom and molecule, the foundation of chemistry in middle school students, on the basis of the types, to develop a teaching-learning model which can induce a cocrect scientific conception, and lastly to measure the concept change of students after application of such model. To find the types of preconception, a pilot test was administered to 20 first year middle school students who were not taught about atom and molecule and 50 second year students already taught about it. A total of 161 2nd year students was devided into two groups, a control group and experimental group. The control group was taught in a traditional teaching method while the experimental group was taught applying the model developed by this study. Upon classifying students' response to inquiry papers on the concept of atom and molecule by a systemic networks, an companson and analysis was made to measure the forming of preconception before teaching and conceptional change after teaching, degree of conceptional continuance for three months after teaching. Further analysis was conducted to learn the relationship among the level of the recognition, intellectual quality, scientific accomplishments before and after teaching, then based on the relationship, to learn many factors affecting concept change on atom and molecule. The results of this study are as follows: Firstly, students have various perceptions of atom and molecule different from scientific concepts. Secondly, the degree of concept change between the control group and the experimental group indicates statistically meaningful difference(p＜0.01). The newly develoPed model was more effective than the traditional teaching method. But there was no meaningful difference in the degree of conceptional continuance for three months after teaching between the two groups. Finally, the newly developed model proved to be more effective for transitional congitive level of students.