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과학교과교육 : 과학과 교육과정의 교과서에서 사용된 그래프의 유형과 활용분석 - 7학년을 중심으로-
강지현 ( Ji Hyun Kang ),오상욱 ( Sang Wook Ok ) 전북대학교 과학교육연구소 2014 과학과 과학교육 논문지 Vol.39 No.1
과학적인 그래프는 과학지식을 분석하고 소통하는데 시용되는 좋은 도구이며 데이터를 해석하는 또 다른 방식의 하나이다. 그래프는 과학 뿐 만 아니라 우리 삶의 많은 부분에서도 사용되기 때문에 그래프를 구성하고 이해하는 능력을 가지는 것은 오늘날 하는 일에서 뛰어남을 보일 수 있는 중요한 요소가 되었다. 그러나 학생들은 데이터를 해석하고 작성하는데 일반적으로 어려움을 경험한다 이와 같은 문제 해결을 위해서는 학습자의 배움 과정, 학습 도구, 교사의 능력, 다른 학문적인 분야와의 상호작용을 포함하는 여러 변으로부터의 연구가 필요 하게 된다. 학습도구로서의 그래프에 초점을 둔 이 연구는 2007년 개정판 검정 교과서로 최근에 출판된 17종류의 중학교 과학교과서를 선택하여 그래프의 형태, 구성 해석 활동과 해석 분포를 분석하였다. 과학 1 교과서에서 사용된 우위를 점하는 그래프는 선형으로 전체 그래프의 94%를 차지하였다 과학 단원 중 물질과 에너지 단원은 각각 43.5%와 36.7%로 가장 많은 그래프를 사용하였다. 그래프 활동 형태에 있어서는 작성활동이 22.4% 그리고 해석활동이 77.6%로 구성되어 있었다. 그래프를 작성활동에 축의 단위 안내, 축의 안내, 변인 안내 그리고 무안내로 분류했을 때 이들은 각각 41.6%, 39.6%, 12.3%, 그리고 6.5% 이었고, 해석활동의 정도에 따라 분류했을 때 하나의 그래프에 의한 해석이 89.1% 였고 두 개 이상의 그래프에 의한 해석이 10.9%로 나타났다. 교과서 상호간의 작성활동과 해석활동의 조사에서는 작성활동은 서로 일치하지 않았으며 해석활동의 수준은 대부분의 교과서에서 하나의 그래프에 의존하고 있었다. Scientific graph is a very strong tool in analyzing and communicating scientific knowledge, and is another way of expressing and interpreting data. Having the ability of structuring and understanding graph becomes a crucial factor to be a globally talented professional since graph is not only used in science but also in many parts of our lives, However, students usually experience difficulties in composing and interpreting data. To resolve this problem, researches from different aspects, including learners` learning processes, teaching material, instructor`s capability, interactions with other academic fields, are needed. In this study focused on graph as teaching material, we have selected 17 kinds of middle school science text books, which were recently published by the 2007 update of the government certified education guidelines, and analyzed the level of interpretation activities, types, composition, and distribution of interpretation on graphs. The dominant type of graph used in middle school science I textbooks was the linear type, which were constituted 94% of the total graphs. Among the science sections covered, Matter and Energy sections were the ones that the most graphs were used with 43.5% and 36.7%, respectively. In patterns of graph activity, Composition activities were 22.4 % and interpretation activities took up 77.6%. When the graphs were categorized by the level of composition activity, the results showed that the instructions of the scales of the axis, the instruction of axis and variables, and no instruction were, respectively, composed of 41.6, 39.6, 12.3, and 6.5%. And when the graph were categorized by the different levels of interpretation activity, the interpretation of one single graph turned out 89.1 %, and the interpretation of more than two graphs were only 10.9%. Investigation of composition and interpretation activities from different textbooks showed that the composition activities were inconsistent among the textbooks and the level of interpretation activities was mostly interpreting one single graph only.
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