‘보일 법칙’ 실험 맥락에서 나타난 중학생들의 과학의 본성에 대한 인식

• 영문명: Middle school students' perception of the nature of science in the context of 'Boyle's Law' experiment
• 발행기관: 한국교원대학교 융합교육연구소
• 저자명: 양현경 백성혜
• 간행물 정보: 『융합교육연구』제9권 제1호, 31~60쪽, 전체 30쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.03.30

국문 초록

이 연구의 목적은 중학생들의 재개념화된 가족유사성 접근 과학의 본성(Reconceptualized Family resemblance approach-to-Nature of science, RFN)의 이해도를 향상시키기 위해 RFN을 맥락적으로 교수하는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 교육적 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 중학교 2학년 학생 36명에게 보일 법칙 실험과 과학사를 엮은 활동을 제시하였으며 학생들은 과학자 활동을 통해 RFN의 사회·제도적 측면을 맥락적으로 학습하도록 구성하였다. RFN 설문지(5개 범주, 각 3문항)를 이용하여 학생들의 인식 정도를 사전-사후로 반복 측정하고 각 문항에 대해 Mcnemar 검정을 수행한 결과, ‘과학적 지식’ 영역에 해당하는 문항의 정답률이 낮았고 유의수준 5%에서 목표 및 가치 영역의 3번 문항(‘과학적 사실들은 과학자들의 편견과 개인의 주관적 편견에 영향을 받지 않는다.’)과 과학적 기능 영역의 5번 문항(‘과학의 모든 분야에서 과학자들은 서로의 생각을 평가함으로써 과학적 지식을 검증한다’) 및 6번 문항(‘모델은 과학자들이 현상을 설명하고 예측하는 데 도움을 줄 수 있다.’)에서 교수법 적용 후 학생들의 정답률이 올라갔음을 확인할 수 있었다. 반면, RFN의 전체 5가지 범주에서 12개의 문항은 비맥락적-맥락적 상황에서의 인식 변화가 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 이는 해당 교육 프로그램이 과학의 본성에 대한 인식 변화에 영향을 주지 못했다는 것을 의미하며 반대로 두 상황 중 어떤 상황의 인식 조사 결과도 신뢰할 수 있다는 것을 의미하기도 한다. 또한 연구 대상자 36명을 직전 학기 학업 성취도 수준에 따라 상위권, 중위권, 하위권 학생으로 분류하고 그룹별로 학생들의 인식 변화를 비교하였다. 상위권에 속한 학생 수는 14명,중위권에 속한 학생 수는 10명, 하위권에 속한 학생 수는 12명이다. paired t-test를 통해 95% 신뢰수준에서 과학의 본성에 대한 인식 변화가 유의미한지 조사한 결과, 다섯 가지 범주 중 ‘과학적 기능’ 범주에 대하여 연구 대상자(36명)의 과학의 본성에 대한 인식 변화가 유의미한 것으로 나타났다(P=0.01727<0.05). 각 성취도 수준별로 비교했을 때 중위권 학생 그룹에서의 과학의 본성에 대한 인식 변화가 유의미한 것으로 나타났다(P=0.01071<0.05). 반면, 상위권 학생과 하위권 학생의 평균은 사전 설문에 비해 정답률이 상승했지만 유의미하지 않았다(P>0.05).

영문 초록

Recently, a “Family resemblance approach-to-Nature of Science” (FRA-to-NOS) has been suggested, which describes science from the viewpoint that various areas of science are similar to families with domain specificity along with common characteristics. This reinforced the social aspect from the perspective of the existing nature of science, and the ‘reconceptualized family similarity’ approach emerged by incorporating this “family similarity approach” into science education. The purpose of the study is to measure the effect of the education program, which I developed to improve students’ understanding of RFN. According to the result of Mcnemar test I performed on answer written by students), the correct answer rate for the 'scientific knowledge' area was low, but the correct answer rate for the 'goals and values' and 'scientific function' areas was partially improved at the significance level of 5%. A paired t-test was also conducted at the 95% confidence level on students, who were classified into three groups according to the level of academic achievement in the previous semester. The test result shoewed that the change in perception of the 'scientific function' area was clear. In particular, it was found that the change in perception of the nature of science in the middle-level student group was significant.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 결과 및 논의

Ⅴ. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

보일 법칙 실험 맥락 중학생 과학의 본성 교육 프로그램 Boyle's Law context of experiment Middle school students nature of science