초등학생의 학년별 생물분류 개념 형성에 관한 연구 = A Study on the Concept Formation of Biological Classification in the Elementary Students' Grade

국문 초록 (Abstract)

초등학생들은 일상 생활에서의 경험과 학교 과학 수업을 통해 과학 개념을 처음으로 학습하게 된다. 과학 개념학습의 초기부터 학생들이 올바른 개념을 형성하도록 하기 위해서는 학생들이 가지고 있는 다양한 선개념을 파악하는 것이 매우 중요하다.
본 연구는 제7차 교육과정에 따라, 초등학교 6학년 과학 교과에 새롭게 도입된 생물분류에 대한 개념형성 과정을 알아보기 위하여 초등학교 저ㆍ중ㆍ고학년에 따라 생물분류 개념형성 과정과 오개념의 유형을 알아보았다.
생물분류 개념의 조사는 연구자가 개발한 생물분류 개념 검사지를 이용하였으며, 연구 대상은 초등학교 2학년 232명, 4학년 244명, 6학년 227명, 총 703명이었다.
생물분류 개념 검사 결과 나타난 초등학생들의 생물분류 개념형성과 오개념 유형은 다음과 같다.
첫째, 초등학생들의 생물분류 개념형성은 학년이 높아질수록 보다 정확한 개념을 가지는 것으로 나타났다.
둘째, 생물과 무생물의 분류 기준을 저학년에서는 '자발적 움직임'에 두고 있으며 고학년으로 갈수록 '양분섭취', '호흡', '자손번식'에 두고 있는 것으로 나타났다. 또한, 생물과 무생물에 대한 학생들의 오개념에는 '자동차는 움직이기 때문에 생물이다', '밤은 움직이지 않아서 무생물이다.' 등이 있었다.
셋째, 동물과 식물을 분류하는 기준을 '움직인다'는 특성에 두고 있는 경우가 많았으며, 고학년에서는 '양분을 스스로 만들 수 있는가.' 라는 특성을 기준으로 하는 학생들이 많아졌다. 또한, 이에 대한 오개념에는 '동물은 숨을 쉬지만 식물은 숨을 쉬지 않는다.'와 '동물은 말이나 생각을 할 수 있지만 식물은 말이나 생각을 할 수 없다.' 등이 나타났다.
넷째, 식물을 세부적으로 분류하는 개념은 저, 중학년에서는 거의 형성되지 않았으며, 고학년에 가서야 약 20% 정도의 학생들이 분류 개념을 형성하는 것으로 나타났다. 또한, 식물의 세부적인 분류에 대한 오개념 유형에는 '보리는 민꽃식물이다.', '열매가 없는 것은 겉씨식물이다.', '떡잎이 둥근 것이 쌍떡잎식물이다' 등이 나타났다.
다섯째, 척추동물과 무척추동물의 분류에서 척추의 유무에 대한 분류 기준은 대부분 알고 있으나, 분류 개념이 형성된 학생은 저, 중학년은 10% 미만, 고학년은 약 60%로 나타났다. 이와 관련된 오개념에는 '뱀은 기어다니기 때문에 무척추동물이다.', '파리는 흐느적거리지 않기 때문에 척추동물이다.' 등이 나타났다.
여섯째, 척추동물을 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류 분류에 대하여 고학년에서만 40-60%정도가 바르게 개념을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 오개념에는 '돌고래는 물 속에 살기 때문에 어류이다.', '메기는 수염이 있어서 어류가 아니다.', '도마뱀과 비슷한 도룡뇽은 파충류이다.', '뱀은 새끼를 낳기 때문에 파충류가 아니다.', '박쥐는 조류이다.', '펭귄은 조류가 아니다.', '사람을 포유류가 아니라, 독립적인 생물 무리이다.' 등이 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Elementary students start learning scientific concepts though daily life experiences and science classes at school. In order to have students form concepts properly in the early stages of studying scientific concept, it is extremely important to understand the various preconceptions that students have.
This study, in order to examine the process of forming concepts about the Classification of Living Things recently introduced in 6th grade science according to the 7th Curriculum, researched the process of forming concepts about classification of living things and types of misconceptions depending on the students' grade level.
The research used a Classification of Living Things concept test sheet developed by the researcher, and the subjects were 232 2nd grade students, 244 4th graders and 227 6th graders-703 students in total.
The results of the study are the following.
First, it was found that students of higher grades had formed more accurate concepts of classification of living things.
Second, the basis for classifying of living things and non-living things in students in lower grades was 'voluntary movement' and in higher level students 'intake of nutrients', 'respiration', 'reproduction'. Misconceptions the students had about living and non-living things were 'cars are living things because they move', 'chestnuts are non-living things because it does not move', etc.
Third, classification of animals and plants were usually based on the characteristic of 'moving.' And in 6th grades there were more students cited 'making it's own nutrients' as a standard. Also, misconceptions include 'animals breathe but plants do not breathe' and 'animal can talk or think but plants cannot talk or think'.
Fourth, most students in the lower grades have not formed detailed concepts of classifying plants. About 20% of students in the high grade form classification concepts. Also, types of misconception include 'barley is a cryptogam.', 'plants without fruit are gymnosperms.', 'plants with round seed leaves are dicotyledons' etc.
Fift, in classifying vertebrates and invertebrates, most students were aware of the backbone being the criteria, but less than 10% of low, and middle grade students and 60% of high grade students had formed classification concepts. Related misconception are 'snakes are invertebrates because they crawl', 'flies are vertebrates because they are not squiggly', etc.
Sixth, approximately 40-60% higher grade students had corrects concepts about classifying vertebrates into Fish, Amphibians, Reptiles, Birds, Mammals. The misconceptions include 'dolphins are fish because they live in the water', 'catfish are not fish because they have whiskers' 'newts, which are similar to lizards, are reptiles' 'snakes are not reptiles because they reproduce', 'bats are birds', 'penguins are not birds' 'people are not mammals, they are a separate biological group'.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문초록 = i
• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구문제 = 2
• 3. 연구의 제한점 = 3
• II. 이론적 배경 = 4
• 1. 과학 학습에서 오개념 = 4
• 가. 오개념의 의미 = 4
• 나. 오개념의 특성 = 4
• 2. 생물의 분류 = 11
• 가. 생물분류의 체계 = 11
• 3. 선행연구의 고찰 = 15
• III. 연구 방법 = 17
• 1. 연구 절차 = 17
• 2. 검사도구 = 17
• 3. 검사대상의 표집 = 18
• 4. 검사결과 분석 = 19
• IV. 연구 결과 및 논의 = 20
• 1. 생물분류에 대한 학년별 전체 정답률 = 20
• 2. 생물과 무생물의 분류에 대한 개념 = 21
• 3. 식물과 동물의 분류에 대한 개념 = 25
• 4. 학년별 식물 분류개념 형성의 차이 = 27
• 5. 학년별 동물 분류개념 형성의 차이 = 33
• 6. 학년별 식물의 분류개념과 동물의 분류개념간의 차이 = 42
• V. 결론 및 제언 = 44
• 1. 결론 = 44
• 2. 제언 = 45
• 참고문헌 = 46
• Abstract = 48
• 부록 1. 생물 분류개념 검사지 I = 51
• 부록 2. 생물 분류개념 검사지 II = 53