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계절변화를 설명하는 초등학교 6학년 학생들의 대안개념 연구
현동호 ( Hyun Dong-ho ),양경은 ( Kyonng-eun Yang ) 한국교원대학교 과학교육연구소 2016 청람과학교육연구논총 Vol.22 No.2
과학자들이 과학이론발달에서 자신들의 믿음을 견고하게 유지하는 핵과 그들을 보호하는 보호대의 개념을 가지고 있는 Lakatos의 연구프로그램을 학생들의 대안개념의 구조와 유사하다는 전제를 가지고 있다. 이에 Lakatos 연구프로그램의 핵과 초등학교 학생들의 대안개념의 핵은 유사하다는 가정에서 연구를 진행하였다. 그리고 대안개념의 구조를 탐색하는데, 견고한 핵인 중심이론과 핵을 보호하는 보호대인 보조 이론 그리고 자연현상이라는 Lakatos 연구프로그램의 기본적인 이론을 사용하였고 불일치상황을 제시하여 대안개념을 바꿀 수 있는 실험을 도입하였다. 이러한 연구 결과 다음과 같은 결론을 내리게 되었다. 학생들이 천문현상을 이해하는데 결정적인 역할인 광학분야에서 학생들이 어려움을 느끼는 것은 구체적인 지식의 부족보다는 큰 규모의 천체들 간의 관계를 이해하는 것이 부족하기 때문이다. 학생들은 태양에서 방출되는 빛을 하나의 전등처럼 사방으로 발산되어 지구에 떨어지는 태양을 하나의 천체가 아닌 가까운 전등처럼 보고 있다. 또한 계절변화의 배경지식을 알아보기 위해 제시한 항목들에서 타원공전궤도를 가장 많이 선택하였다. 이는 학생들이 계절변화의 원인으로 전등이론과 거리이론을 가장 많이 지지하기 때문이다. 이러한 지식은 학생들이 어린 시절의 경험에 의해 형성된 인식들이다. 이러한 견고한 핵들이 교실에서 습득하는 과학적 개념들을 형성하는데 방해가 되고 있다. 또한 교과서를 통한 수업 후 거리 이론을 약화시키지 않은 채로 지구의 자전축이 기울어져서 낮의 길이와 태양남중고도의 변화로 계절변화를 설명하는 경향이 나타난다. 이러한 과학적 개념으로 가는 과도기 개념은 자신의 믿음에 조금씩 의심을 가지는 단계도 확인 할 수 있었다. 하나의 개념이 완전히 없어지고 다른 개념으로 대체되는 것이 아니라 어떤 형태든 잔존되어 있다는 것을 알수 있다. This study has the premise that Lakatos research program having concepts of the core that scientists strongly maintain in the science theory development and the protection area that protects the core is similar to student's structure of alternative concept. Therefore, the study is conducted under the assumption that the core of Lakatos research program and the core of alternative concept of students are similar. And to research the structure of alternative concept, the center theory, the firm core, the additional theory, the guard protecting the core and the basic theory of Lakatos research program known as a natural phenomenon are used and the experimentation to change the alternative concept by proposing discording circumstances is imported. The following conclusion is made based on results of the research. The reason for students having difficulties in the optics area that performs the decisive roles for students to understand the astronomical phenomenon is their insufficiencies for understanding on the relation among celestial bodies in large scale rather than their insufficient specific knowledge. Students see the Sun that transmits lights spread to all directions and hit the Earth as a lamp, not as a celestial body. Also, on the item suggested to check the background knowledge on the seasonal change, students select the oval orbit more than any others. This is because students support the lamp theory and the distance theory mostly as the cause of seasonal change. Such knowledge is the recognition formed by experiences in younger years of students. Such firm cores interfere formations of scientific concepts leanrned in classes. Also, the tendency explaining the seasonal change with changes of the length of daytime and the meridian transit altitude by the tilted axis of the Earth without weakening the distance theory after a class through textbook. Such transition concept connected to scientific concept is confirmed also in the phase having suspicion gradually on the own belief. It shows that one concept is not completely disappeared and replaced by other concept and remains in any formation.
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