과학 글쓰기에 나타난 화산에 대한 초등학생들의 선행개념 및 오개념 = Preconceptions and misconceptions of elementary school students on volcanoes shown in science writing

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to investigate the preconceptions and misconceptions of elementary school students on volcanoes through science writing activities on volcano-related subjects, to analyze the types, and to provide basic materials useful for developing effective teaching programs and be utilized as materials of teaching and learning on volcanoes in the future. For this, 36 fifth-graders of G elementary school located in Gunpo, Kyunggi-Do, were selected to be the subjects, and five-session activities of science writing were performed on five themes including the definition, causes of origination, erupted materials, changes in earth surface, and influences of the volcano. The contents of science writing activity were analyzed, answers were categorized according to their types, and the number of answerers was given a percentage by categorized types.
The results of this study are as follows. First, there was a tendency toward utilizing various preconceptions in order to solve the assignments of science writing activities. Because the students in this study had no experience in learning about volcanoes in science class in school, many of them attempted to compare and explain cases of simple references or similar cases on the preconceptions without appropriate understanding of the association and causal relationship among the preconceptions used for solving the writing assignments. Second, the types and causes of the misconceptions of students were shown through the assignments of science writing activity. The types and causes of the students on each theme are as follows. Misconceptions from the Chinese characters for the word volcano on the definition of volcano, misconceptions from the misrecognition on causes of temperature increase on the causes of volcano origination, misconceptions from the methods of recognition of pyroclastic materials on the erupted materials, misconceptions related to melting of the Earth's surface caused by heated magma on the changes in earth surface, and misconceptions mentioning only one of the negative aspects of volcanoes on the influence of volcanoes were frequently analyzed.
From the results of this study, science writing activities were effective on understanding the causes of misconception formation because the learners themselves were asked to explain how they obtained misconceptions. Appropriate utilization of the activity on development of science material programs related to volcano for elementary school students and on conception learning guides of students may be helpful for students to establish reasonable conceptions. Also, as the students in this study had no experience in learning about volcanoes in school, they might be given the opportunity to recognize their own preconceptions and errors of such preconceptions. As students can concretely express their conceptions through science writing activities, teachers may utilize science writing in the teaching process as a method of assessing degrees of learning of the students.

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 화산관련 내용을 주제로 한 과학 글쓰기 활동을 통해 화산에 대한 초등학생들의 선행 개념과 오개념을 조사하고 그 유형을 분석함으로써 추후 화산에 대한 효과적인 수업프로그램을 개발하고 교수학습 자료로 활용하는 데 유용한 기초자료를 제공하는 것이다. 이 연구의 목적을 위해 경기도 군포시에 소재한 G초등학교 5학년 학생 36명을 대상으로 화산의 정의, 발생원인, 분출물질, 지표면의 변화, 영향에 대한 5가지 주제로 과학글쓰기 활동을 총 5회에 걸쳐 실시하였다. 과학 글쓰기 활동 자료의 내용을 분석하여 같은 유형의 답을 범주화 하고 범주화된 유형별로 응답자의 수를 백분율로 나타내었다.
본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학글쓰기 활동 과제 해결을 위해 다양한 선행개념을 활용하려는 경향을 파악할 수 있었다. 학교 과학수업을 통한화산 관련 학습 경험이 없는 학생들을 대상으로 연구를 진행하였기 때문에 글쓰기 과제 해결을 위해 사용된 선행개념들 간에 연관성이나 인과관계를 바르게 파악하지 못한 채 단순 언급이나 비슷한 경우를 비교 설명하려는 경우가 많았다. 둘째, 과학 글쓰기 활동 과제를 통해 학생들이 가지고 있는 오개념의 유형 및 원인에 대해 알 수 있었다. 각 주제에 대한 학생들의 주요 오개념의 유형과 원인을 살펴보면, 화산 정의에서는 火山의 한자로 인해 발생한 오개념이 많이 분석되었고, 화산 발생 원인에서는 온도 상승의 원인을 잘못 인식하여 발생한 오개념이 가장 많았다. 화산 분출물질에 대해서는 화산쇄설물 인식방법에 대한 오개념이 많았으며, 화산 분출 후 지표면 변화와 관련해서는 마그마의 열로 인한 지표면의 용해(鎔解)와 관련된 오개념이 많이 분석되었다. 화산의 영향에 대해서는 화산의 부정적 측면 한가지만을 언급한 오개념이 가장 많게 나타났다.
연구 결과로부터 과학 글쓰기 활동은 개념을 갖게 된 원인에 대해 학습자 스스로 설명하게 함으로써 오개념의 형성원인 파악에도 효과가 있음을 알 수 있었는데 이를 화산관련 초등학교 과학 교재 프로그램개발과 학생들의 개념 학습 지도에 적절히 활용한다면 학생들의 올바른 개념 정립에 도움을 줄 수 있을 것이라 생각된다. 또한 학생 스스로 자신의 선행개념 및 선행개념의 오류에 대해 인식해볼 수 있는 기회를 제공하였다고 판단된다. 학생들은 과학 글쓰기 활동을 통해 자신이 가지고 있는 개념을 구체적으로 표출 시키므로 교사는 수업 과정에서 과학 글쓰기를 학생들의 학습정도를 파악하는 평가의 도구로도 활용할 수 있을 것이라 본다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구 문제 = 3
• 3. 용어의 정의 = 3
• 4. 연구의 제한점 = 4
• II. 이론적 배경 = 5
• 1. 과학 교육에서의 글쓰기 = 5
• 2. 오개념 = 7
• 3. 선행 연구의 고찰 = 11
• III. 연구 방법 = 14
• 1. 연구 절차 = 14
• 2. 연구 대상 = 15
• 3. 자료 수집 방법 = 15
• IV. 연구 결과 및 논의 = 19
• 1. 과학 글쓰기에 나타난 화산에 대한 선행 개념 = 19
• 2. 과학 글쓰기에 나타난 화산에 대한 오개념의 유형 및 원인 = 26
• V. 결론 및 제언 = 42
• 1. 결론 = 42
• 2. 제언 = 43
• 참고문헌 = 45
• ABSTRACT = 48