중학생들의 지구과학 용어에 대한 이해

Abstract

본 연구는 과학 교과서에 사용된 용어를 통해 학생들이 느끼는 어려움의 정도와 이해 정도의 수준을 파악하여 학생들이 쉽게 느끼지만 과학적 정의를 제대로 이해하지 못하는 용어를 찾아 효과적 과학 학습이 이루어지도록 교과서 편찬 및 교수․학습 지도 방법에 정보를 제공하는데 그 연구 목적이 있다. 본 연구를 위해 중학교 ‘교학사 과학’ 1, 2, 3학년 교과서에서 고딕체로 제시된 용어를 추출하여, 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별로 구분하여 교과서 구성을 알아보고, 이 중 지구과학 용어 198개를 추출하여 세부 영역인 지질, 천문, 대기, 해양별 용어를 분석했다. 중학교 1학년 남학생 107명, 2학년 100명, 3학년 114명을 대상으로 ‘용어를 접했을 때 느끼는 어려움’의 정도를 리커트 척도로 작성하고, ‘용어의 과학적 정의’를 적어 보도록 조사지를 작성하여 학생들이 '용어를 접했을 때 느끼는 어려움'의 정도와 실제 알고 있는 개념의 차이를 조사, 분석했다. 본 연구에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 지구과학 용어의 구성이 천문과 지질 용어로 편중되어 있다. 둘째, 생활 속에서 접하기 어려운 용어가 많이 있는 천문 분야를 학생들이 가장 어려워하며, 학생들이 쉽게 느끼지만 정확한 과학적 의미를 알지 못하는 용어에는 ‘증발’, ‘습도’, ‘진앙', ‘해류', ‘상대 습도’ 등이 있다. ‘지각의 8대 구성 원소’, ‘티티우스-보데의 법칙', ‘염분비 일정의 법칙’과 같은 법칙이나 고유 명사 또한 학생들이 어렵게 느끼는 용어이다. 이런 용어를 학생들에게 제시할 때에는 정확한 개념으로 이해할 수 있는 교수 학습 방법을 개발해야 한다. 셋째, ‘국어, 과학 점수’와 ‘용어의 정답률’과의 상관관계를 분석한 결과 점수가 높은 학생일수록 과학적 정의를 잘 알고 있는 학생은 많았지만, 해양 영역의 용어는 상관 정도가 낮았다. 넷째, ‘밀물과 썰물’, ‘종유석과 석순’, ‘마그마와 용암’ 과 같이 비슷한 개념의 속성을 혼동해서 기억하는 경우가 많다. 이러한 용어들을 학교 현장에서 설명할 때는 명확히 구분하여 기억할 수 있도록 주의하여 지도해야 한다. 생활 속에서 자주 접하는 ‘구름’이나 ‘습도’와 같은 익숙한 개념은 쉽게 느끼지만 잘못된 개념으로 알고 있는 경우가 많다. 다섯째, 교과서에 제시되는 용어는 구체적인 설명을 첨부하여 학생들의 이해를 돕는 자료를 제시하고 학생들이 용어 이해에서 오는 부담감을 줄이기 위해 용어의 특징을 함축적으로 담아 낼 수 있는 ‘이슬점’이나 ‘붙박이별’과 같은 용어를 만드는 것이 필요하다. 이 연구 결과를 토대로 학생들이 어려움을 겪는 용어를 효과적으로 전달하고, 학생들에게 오개념이 생기지 않도록 지도할 수 있는 교수 학습 방법을 개발하는 것이 필요하다.;The purpose of this study was to survey students’ difficulty in understanding earth science terminologies used in science textbooks and to provide information for effective science textbook compilation and science teaching-learning methods. For this study, we extracted terminologies presented in Gothic type in the 7th - 9th grade middle school science textbooks published by Kyohak Publishing Co., Ltd., classified them into physics, chemistry, biology and earth science, and then selected 198 terminologies in earth science and analyzed the number of terminologies by sub-area. In addition, we prepared a Likert scale on ‘difficulty felt with scientific terminologies’ and a questionnaire asking about ‘scientific definitions of terminologies’, and surveyed difference between students’ ‘difficulty felt with scientific terminologies’ and their actual knowledge of the concepts with 107 7th graders, 100 8th graders, and 114 9th graders, who were all male. The results of this study are as follows. First, the textbook terminologies of earth science were mostly astronomical and geological ones. Second, students felt the highest difficulty in astronomical terminologies, which are hardly used in daily life, and for some terminologies like ‘evaporation’, ‘humidity’, ‘epicenter’, ‘ocean current’ and ‘relative humidity’ students felt easy but did not know their exact scientific meanings. Laws or proper nouns such as ‘8 elements of the earth crust’, ‘Titius-Bode law’, ‘constant relative composition of seawater’ were also felt difficult to students. Teaching-learning methods should be developed in order to explain these terminologies in accurate concepts when they are presented to students. Third, when we analyzed the correlation between students’ grades of Korean Language and Science and the percentage of correct answers to questions on scientific terminologies, students with high grades tended to know scientific definitions better, but the correlation was lower in the terminologies of the marine area. Fourth, some students confused similar concepts such as ‘high tide and low tide’, ‘stalactite and stalagmite’ and ‘magma and lava’. When the concepts of these terminologies are explained in school, the teacher should make efforts to help students distinguish between such concepts. Many students also had misconceptions related to familiar terminologies such as ‘cloud’ and ‘humidity’ commonly used in daily life. Fifth, for terminologies presented in the textbooks, detailed explanations and materials should be provided for helping students’ understanding. In addition, it is necessary to make terminologies such as ‘dew point’ and ‘fixed star,’ which suggest the meanings of the terminologies, in order to reduce students’ burden in understanding scientific terminology. Based on the results of this study, we need to develop teaching-learning methods for delivering difficult terminologies effectively and to prevent students from having misconceptions.