과학 글쓰기에 나타나는 초등 학생의 선행 개념 및 오개념

Abstract

구성주의 관점에서 학습은 교사가 가르친 그대로 이루어지는 것이 아니다. 학생들은 기존에 가지고 있던 선행 개념을 바탕으로 새로운 지식을 구성하게 된다. 즉, 수업을 받기 전 경험을 통해 형성된 나름대로의 개념을 바탕으로 새로운 지식을 생성하게 되는 것이다. 이러한 과정은 학생들의 인지 구조 내에서 이루어지므로 밖으로 드러나지 않는다. 따라서 교사가 학생들이 사용한 선행 개념이 올바른 개념인지, 그리고 새로운 지식 생성 과정에 잘못된 점이 없는지 판단하기 어렵다. 실제로도 오개념은 위에서 언급한 과정에서 많이 생성되고 있으며, 한 번 생성된 오개념은 학생 스스로 인지적 갈등을 일으키지 않는 한 좀처럼 바꾸지 않으려는 경향이 있다. 따라서 과학 교사는 학생들이 선행 개념을 사용하여 학습을 하게 되는 과정을 관찰하여, 선행 개념이나 이를 바탕으로 생성된 새로운 지식의 오개념 여부를 파악할 필요가 있다. 이러한 필요성에 따라 초등 학생들의 글쓰기를 통해 드러나는 선행 개념과 오개념을 관찰하였다. 본 연구는 3명의 초등 학생을 대상으로 4개월 동안 관찰 중심의 질적 연구 형태로 수행하였다. 학생들에게 흥미를 불러일으킬 수 있으며 STS 접근이 가능한 글쓰기 주제를 선정하여 120분 동안의 수업을 진행하였다. 먼저 학생들과 교사가 글쓰기 주제에 관한 이야기 나누기 활동을 거친 후 글쓰기를 수행하였다. 글쓰기 과정 전 이루어진 이야기 나누기 활동 녹음분과 학생들의 글쓰기를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 학생들은 글쓰기 과제를 해결하기 위해 자신의 선행 개념을 적절히 활용하면서 글쓰기를 수행하였다. <호흡과 순환>을 주제로 한 글쓰기에서 학생은 혈액과 조직 세포 사이의 기체 교환에 관한 선행 개념 뿐만 아니라 폐포가 둥근 개념까지 연결지어 글을 구성하였다. 이는 글쓰기 과정 전의 이야기 나누기 활동에서 관찰된 것과는 달리 훨씬 더 구체적으로 선행 개념을 드러내었다. 선행 개념을 사용하는 과정에서 학생들이 가지고 있는 오개념을 파악할 수 있었다. <전기>를 주제로 한 글쓰기에서 전자 대신에 분자의 용어를, 원자핵 대신에 원자의 용어를 잘못 사용하고 있음을 파악할 수 있었다. 이처럼 글쓰기 과정에서 나타나는 오개념은 교사가 그것의 생성 배경을 추측할 수 있게 하여 오개념 수정에 방향을 제시하는 좋은 자료가 된다. 이와 같은 단편적인 오개념 수정이 아닌 전반적인 보충 수업이 이루어져야 함을 보여주기도 하였다. <지구 대기의 구조>를 주제로 한 학생의 글은 대류 현상에 대한 오개념 뿐만 아니라 지구 대기의 구조에 대한 전반적인 학습이 제대로 이루어지지 않았음을 보여주어 형성 평가로서의 도구로 활용될 수 있음을 시사한다. 이 외에도 연구자가 의도하지 않았던 특성이 관찰되었다. <혈액과 순환>을 주제로 한 글쓰기 과정에서 혈액 순환을 서술하면서 대동맥에 깨끗한 산소가 많이 분포해 있을 거라는 추론을 한 것이다. 이처럼 학생들은 글쓰기 과정에 직접 참여함으로써 학습한 지식을 생활 속에 적용해 보거나 다른 영역으로 지식을 확장하기도 하였다. 따라서 글쓰기는 학생 활동 중심의 수업이 가능하며 다음 학습으로의 동기 유발이 자연스러운 유용한 도구가 될 수 있다.;From the viewpoint of constructivism, learning is not always achieved as educators teach. Learners make up new knowledge on the basis of the prior knowledge they have, the one they obtained from experience before learning. This knowledge creation process isn’t exposed externally as it is conducted within learner’s cognitive structure. Therefore, an educator has a difficulty in concluding whether the prior knowledge learners have is correct or not, and whether knowledge creation process includes mistakes or not. Misconception is mostly generated in the process mentioned above and learners have a tendency not to correct the misconception once made up easily as far as they don’t cause cognitive conflict themselves. That is why science teachers have to observe the process through which students learn by using their prior knowledge and understand whether the conception and new one are correct or not. According to these necessities, we investigated the prior knowledge and misconception exposed to writing. This study was conducted in a private educational institution for four months and three elementary pupils were tested. The subjects of writing which possibly induce interest for learners and are accessible from STS(Science-Technology-Society) concept, were chosen. The class was carried on for two hours. The educator and learners discussed the writing subjects before writing was conducted. The analysis of the pupils’ writings and the sound recording of the discussion led to conclusion as follows. The pupils conducted writing while making proper use of their prior knowledge to solve the given topics. In writing a composition on <respiration and circulation>, pupils linked with the topic the conception that alveoli are spherical and used the prior knowledge of the gas exchange between blood and cellular tissue, which showed that the prior knowledge are able to be observed much more concretely in writing than in the discussion before writing. We picked out the misconception the pupils had from the observation of the process through which they use prior knowledge. As an example, we observed that they took a molecule and an atomic nucleus for an electron and an atom, respectively in writing on <electricity>. That is, we found out that writing is very useful in a viewpoint that educators are able to infer what causes misconception observed in writing and to correct it. We also found out that the overall study of a concept is conducted, not the simple correction of misconception. The composition a pupil wrote on <structure of earth atmosphere> indicated the misconception of convection phenomenon and the importance of the overall study of the subject. It means that writing can be used as a tool for formative evaluation. In addition, characteristics that researchers were not intended were observed. In writing on <respiration and circulation>, a pupil made an inference that the main artery contains more oxygen, while describing blood circulation. Experiencing the writing process like this, learners can take good opportunities to apply the acquired knowledge to the real life and also to broaden the knowledge, which is why writing makes courses focus learners’ activities and it can also become a useful tool for motivation.