과학영재 중학생의 부력에 대한 개념 생태 = The Conceptual Ecology of Buoyancy of the Middle School Science Gifted Students|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

학생들은 부력에 대한 다양한 선개념을 가지고 있고 각자의 이해 체계를 형성하고 있다. 과학 현상을 이해하는 정도가 학습자에 따라 다른 이유는 개념을 형성하는 개념 생태가 다르기 때문이다. 부력 개념을 학생들에게 효과적으로 지도하기 위해서 학생들의 개념 생태를 알아보는 것이 중요하다.
본 연구에서는 과학영재 학생들의 부력 개념을 알아보고 학생들이 가지고 있는 개념 생태의 특징과 부력 개념 유형에 따른 학생들의 개념 생태를 분석하였다. 연구대상은 광역시 소재 대학부설 과학영재원 소속 중학생 20명으로 하였다. 부력 개념 검사지를 사용하여 부력 개념을 분석하였고 인식론적 확신근거 검사지, 학습양식 검사지, 과학 학습 동기 검사지, 과학 학습에 대한 개념 검사지를 사용하여 학생들의 개념 생태를 분석하였다.
연구 결과는 다음과 같다.
첫째, 과학영재 학생들의 부력 개념을 분석한 결과 물속에서 뜨고 가라앉는 이유와 부력의 존재에 대해서는 모두 옳은 개념을 가지고 있었다. 부력의 크기에 영향을 주는 요인, 부력의 크기에 대해서는 과학적으로 바르게 응답한 학생도 있었지만, 물속에 잠긴 물체의 부피가 아닌 물체 자체의 부피, 밑면적, 무게, 잠긴 깊이, 물의 양, 질량 등이 부력의 크기에 영향을 미친다고 응답한 학생이 있었다. 물에 잠긴 물체의 부피에 해당하는 물의 무게가 물체에 작용하는 부력의 크기라는 것을 알지 못하는 학생도 있었다.
둘째, 과학영재 학생들의 개념 생태의 특징을 살펴보면 모든 학생들은 인식론적 확신근거를 권위로 설명하였고, 과학 학습 동기의 하위 영역 중에서 심층적 전략을 사용하며 학습중심 목표지향을 가지고 있었다. 대부분의 학생들이 '능동적 실험-추상적 개념화'의 학습양식을 가지고 있었다. 과학 학습에 대한 개념을 기억, 시험, 계산이 아니라 지식증가, 적용, 이해, 새로운 방법으로 보는 도구라고 인식하는 학생이 많았다. 과학영재 학생들은 과학 학습을 양적인 학습 개념보다는 질적인 학습 개념으로 인식하였다.
셋째, 과학영재 학생들의 부력 개념 유형에 따른 인식론적 확신근거와 학습양식은 다음과 같다. 부력의 크기에 영향을 주는 요인과 부력의 크기 모두 바르게 응답한 학생들은 인식론적 확신근거를 일관성, 관찰 또는 경험, 권위로 설명하였다. 학생마다 '능동적 실험-추상적 개념화', '반성적 관찰-추상적 개념화'와 같은 다양한 학습양식을 가지고 있었다. 부력의 크기에 영향을 주는 요인에 대해서만 바르게 응답한 학생들은 일관성, 관찰 또는 경험, 주관적 평가, 권위와 같은 다양한 인식론적 확신근거로 설명하였다. 또한 학생마다 '능동적 실험-구체적 경험', '능동적 실험-추상적 개념화', '반성적 관찰-추상적 개념화'와 같은 다양한 학습양식을 가지고 있었다. 부력의 크기에 대해서만 바르게 응답한 학생들은 일관성, 관찰 또는 경험, 주관적 평가, 권위와 같은 다양한 인식론적 확신근거로 설명하였다. 이 학생들은 ‘능동적 실험-추상적 개념화’의 학습양식을 가지고 있었다. 부력의 크기에 영향을 주는 요인과 부력의 크기 모두 틀리게 응답한 학생들은 일관성, 관찰 또는 경험, 주관적 평가, 권위와 같은 다양한 인식론적 확신근거로 설명하였다. 또한 학생마다 '능동적 실험-구체적 경험', '능동적 실험-추상적 개념화', '반성적 관찰-추상적 개념화'와 같은 다양한 학습양식을 가지고 있었다.
인식론적 확신근거, 학습양식, 과학 학습 동기, 과학 학습에 대한 개념 등의 개념 생태 요소를 살펴보았다. 개념 생태 요소들을 추가로 더 조사한다면 학생들의 개념 생태를 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.

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학생들은 부력에 대한 다양한 선개념을 가지고 있고 각자의 이해 체계를 형성하고 있다. 과학 현상을 이해하는 정도가 학습자에 따라 다른 이유는 개념을 형성하는 개념 생태가 다르기 때문...

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