빛과 파동에 관한 비유 만들기 학습 자료를 이용하여 중학생이 만든 비유물과 과학 개념의 대응 분석 = Mapping Analysis of Scientific Concepts and Analogies Generated by Middle School Students about Light and Waves using Learning Materials for Generating Analogies

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 빛의 반사, 굴절, 횡파와 종파 개념에 대한 1:1 대응 관계를 이용한 비유 만들기 학습 자료를 개발하고 중학생들에게 적용하여 학생들이 만든 비유물과 빛과 파동 개념의 대응 유형을 분석하였다. 중학교 2학년 학생 100명을 대상으로 하였다. 연구 결과, 빛의 반사 현상에 대해서는 비유 만들기 수업반과 일반 수업반의 적절한 대응 비유의 비율에 차이가 나지 않았다. 빛의 굴절, 횡파, 종파 현상에 대해서는 비유 만들기 수업반이 일반 수업반보다 적절한 대응으로 비유물을 만든 학생의 비율이 높았다. 일대일 대응 관계를 명시한 비유 만들기 학습 자료는 목표물과 비유물의 적절한 대응을 하는데 도움을 준다고 판단된다. 또한 비유 만들기 활동의 효과가 목표 개념의 특성에 따라 다르게 나타나는 것으로 보인다. 이 연구의 결과는 비유 만들기 학습 자료 개발에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we developed learning materials for generating analogies using one to one mapping relationships concerning the reflection and refraction of light, and transverse and longitudinal waves. The purpose of this study was to analyze the mapping types of the analogies generated by middle school students. One hundred second-grade middle school students participated in this study. In the analyses of the results, there was no significant difference between the percentages of students who produced the correct analogies between the analogy generation classes and general classes for the concepts related to the reflection of light. The class using learning materials for the generation of analogies had more correct mappings of the concepts for the refraction of light, and transverse and longitudinal waves. Therefore, student mapping errors were reduced through the guided activities that elucidated the discordance between analogies and target concepts. The effects of the generating analogies activities depended on the characteristics of target concepts. The results of this study could offer implications concerning the development of analogy-learning materials.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Ⅰ. 연구의 필요성 및 목적
• Ⅱ. 연구 내용 및 방법
• 1. 연구 대상
• 2. 연구 절차
• 3. 연구 방법
• Ⅲ. 연구 결과 및 논의
• 1. 비유 만들기 학습 자료 개발
• 2. 학생들이 만든 비유물과 ‘빛과 파동’ 개념의 대응 유형
• Ⅳ. 결론 및 제언
• 참고문헌
• Abstract
• 부록

참고문헌 (Reference)

1 권혁순, "화학 교육에서 사용되는 비유에 대한 학생들의 이해도 및 비유 사용의 제한점" 한국과학교육학회 24 (24): 287-297, 2004

2 박종원, "학적 창의성 활동 자료의 개발" 한국학술진행재단 지원 연구 결과 보고서 2008

3 변춘수, "학생 중심 비유 활용 수업이 중학생의 광합성 개념 이해에 미치는 영향" 한국과학교육학회 30 (30): 304-322, 2010

4 김유정, "크로마토그래피 개념에 대해 중학교 과학영재가 만든 비유의 유형과 대응 오류 및 비유 만들기 활동에 대한 인식 조사" 한국과학교육학회 29 (29): 861-873, 2009

5 강훈식, "초등학생의 학습접근양식에 따른 비유 만들기 특성, 대응 관계 이해도, 대응 오류, 비유 만들기에 대한 인식" 한국과학교육학회 30 (30): 668-680, 2010

6 김영민, "중학교 과학 교과서의 물리 개념 설명에 사용된 비유에 대한 학생들의 이해도 조사" 20 (20): 411-420, 2000

7 차정호, "제7차 중등 과학 교과서의 화학 영역에 사용된 비유 분석" 대한화학회 48 (48): 629-637, 2004

8 김동렬, "유전 관련 개념에 대한 고등학생들의 비유 만들기 수업의 적용 효과" 한국과학교육학회 28 (28): 424-437, 2008

9 노태희, "비유를 사용한 화학 개념 학습에서 유발되는 학생들의 대응 오류 분석" 한국과학교육학회 26 (26): 592-600, 2006

10 노태희, "비유 만들기를 활용한 반응속도 개념 학습에서 학생들이 만든 비유의 유형과 대응 관계 이해도 및 대응 오류 조사" 대한화학회 52 (52): 412-422, 2008

11 백성혜, "귀추적 사고를 도입한 수업이 초등학교 5학년 학생들의 빛에 대한 이해에 미치는 영향" 교육연구원 25 (25): 250-270, 2009

12 박종원, "과학 영재아의 창의적 과제 수행과정에서의 특성 분석" 한국과학교육학회 30 (30): 770-784, 2010

13 류수경, "고등학교「현대 물리」단원의 과전 효과 개념에 대한 비유물 개발 수업의 효과" 교과교육연구소 12 (12): 83-96, 2008

14 최경희, "고등학교 과학 교과서에 제시된 비유 분석 및 비교" 한국과학교육학회 23 (23): 165-175, 2003

15 Taber, K. S., "When the analogy breaks down : Modelling the atom on the solar system" 36 (36): 222-226, 2001

16 Rule, A. C., "Using Form and Function Analogy Object Boxes to Teach Human Body Systems" 104 (104): 155-169, 2004

17 Friedel, A, W., "Using Analogs for Chemistry Problem Solving; Does It Increase Understanding?" 90 (90): 674-682, 1990

18 Weller, C. M., "The role of analogy in teaching science" 7 (7): 113-119, 1970

19 Nashon, S. M., "The Nature of Analogical Explanations : High School Physics Teachers Use in Kenya" 34 (34): 475-502, 2004

20 Zook, K. B., "Systematic Analysis of Variables That Contribute to the Formation of Analogical Misconceptions" 86 (86): 589-600, 1994

21 Else, M. J., "Should Different Types of Analogies Be Treated Differently in Instruction? Observations from a Middle-School Life Science Curriculum" Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching 2003

22 Wong, E. D., "Self-Generated Analogies as a Tool for Constructing and Evaluating Explanations of Scientific Phenomena" 30 (30): 367-380, 1993

23 Duit, R., "On the Role of Analogies and Metaphors in Learning Science" 75 (75): 649-672, 1991

24 Harrison, A. G., "How do Teachers and Textbook Writers Model Sientific Ideas for Students?" 31 (31): 401-435, 2001

25 Blake, A., "Helping Young Children to See What Is Relevant and Why : Supporting Cognitive Change in Earth Science Using Analogy" 26 (26): 1855-1874, 2004

26 Glynn, S. M., "Explaining science concepts: A Teaching-with-Analogies Model, In The psychology of learning science" Lawrence Erlbaum Associates 219-240, 1991

27 Paatz, R., "A case study analysing the process of analogy-based learning in a teaching unit about simple electric circuits" 26 (26): 1065-1081, 2004