물의 상태 변화에 대한 초등학생들의 대안개념과 초등학생의 대안개념에 대한 예비교사의 이해

Abstract

본 연구의 목적은 초등학교 3~5학년 학생들을 대상으로 4학년 2학기 '물의 상태 변화' 단원과 관련된 대안개념의 유형과 비율을 조사하여 학생 대안개념의 특징을 알아보고, 이것을 초등 예비교사가 예상한 것과 비교하여 학생의 대안개념에 대한 초등 예비교사의 이해를 조사하는 것이다. 이것을 위하여 먼저 서울특별시에 위치한 2개의 초등학교에 재학 중인 3~5학년 학생 92명의 응답을 수집하였다. 또한 한 초등교사 양성 기관에 재학 중인 예비교사 중 2~4학년 학생 49명을 대상으로 예비교사 설문조사를 실시하였다. 학생 대상 검사 도구는 학생 대안개념 검사지를 사용하였으며, 예비교사 대상의 검사 도구는 학생 대안개념에 대한 예비교사의 이해 검사지를 사용하였다. 조사 결과, 학생 대안개념 검사에서 많은 학생들이 표현상의 문제를 가지고 있거나, 단순히 문제에 제시된 정보를 현상과 관련지어 생기는 대안개념 유형이 많이 나타났다. 학습 유무에 따른 차이는 ‘물의 상태 변화’ 단원을 학습하기 전인 3, 4학년 학생들이 학습 후인 5학년 학생들보다 더 다양한 유형의 대안개념을 가지고 있었으나, 물의 상태 변화에서 다루는 여러 현상들을 혼동함으로써 생기는 대안개념 유형은 학습 후인 5학년 학생들에게서 더 많이 나타났다. 한편, 학생들은 상황에 따라 모순적인 응답을 하는 경우도 많은 것으로 나타났다. 학생 대안개념에 대한 이해 검사에서 예비교사는 과학적 개념을 가지고 있는 학생의 비율을 실제보다 훨씬 많을 것이라 예상하였고, 예비교사들이 제시한 학생 대안개념 유형 또한 실제와는 달리 과학적 개념과 관련이 적은 단순한 추측에서 비롯된 것이 많았다. 학생들의 대안개념을 과학적 개념으로 발전시키는 것이 과학과의 중요한 목표 중 하나인 점을 고려할 때 이러한 연구 결과는 초등학교 과학 수업 및 교사 양성 교육에 시사점을 제공할 것으로 기대된다.;The purpose of the study is to investigate the alternative conceptions of 3rd, 4th, and 5th grade elementary school students about the changes of state of water and to understand the pre-service elementary school teachers’ awareness of their students’ alternative conceptions by comparing their expectations to students’ answers. For this, two elementary schools located in Seoul were selected to collect responses of 3rd, 4th, and 5th grade students. The survey for pre-service elementary school teacher was administerd to 49 pre-service teachers(2nd-4rd grade) at the department of elementary education of a university located in Seoul. The instrument for elementary school students was consisted of a test for students’ alternative conceptions on the changes of state of water. And the instrument for pre-service teachers was consisted of a test for pre-service elementary school teachers’ awareness of their students’ alternative conceptions. In the students’ test, there were many errors in expression and many types of alternative conceptions were originated from simply making relation with the information given in question with the phenomenon. In the difference between before and after learning, before learning the changes of state of water, 3rd and 4th graders had more different types of alternative concepts than the 5th graders after learning. The types of alternative conceptions of confusing each phenomenons were more appeared after learning. On the other hand, students were often found to have contradictory responses depending on the situation. In the pre-service elementary school teachers’ test, they expected the proportion of students with alternative conceptions was much smaller that it really was. The types of students’ alternative conceptions proposed by them were based on simple conjectures less relevant to scientific conceptions. Based on the results, the implication for science teaching and learning in elementary school and teacher education was discussed.