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뜨고 가라앉는 현상에 관련된 과학영재 교육프로그램이 영재학생들에게 미치는 효과 분석

The Analysis of Science Gifted Education Program Effects Related to Floating & Sinking Phenomena

민희정|백성혜|이수덕
과학교육연구소 (Science Education Research Institute)|2012.08|교사교육연구 (Teacher Education Research)|제51권 제2호|pp. 153-168|DOI 10.15812/ter.51.2.201208.153

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density밀도영재학급gifted class부력영재교육 프로그램 개발buoyancy forcedevelopment of gifted education program

초록

이 연구에서는 뜨고 가라앉는 현상과 관련된 영재교육프로그램을 개발하고, 프로그램의 효과를 알아보았다. 초등학교 과학에서는 현상 수준으로 부력의 개념을, 중학교에서는 공식 계산의 수준으로 밀도의 개념을 제시하여 물체의 뜨고 가라앉음을 설명하였으나, 이 두 개념을 연결 짓는 내용은 교과서에 제시하지 않았다. 연구 대상은 경기도 한 중학교의 영재학급 학생 20명이었으며, 수업 전에 이들의 비례논리, 인지수준, 학업성취수준을 알아보았다. 그리고 수업 전에 뜨고 가라앉는 현상에 관련된 개념 검사지를 투입하고 개념변화를 알아보았다. 또한 새로운 상황에서의 문제 해결력을 알아보는 검사지와 입자모형에 대한 인식을 알아보는 검사지를 사후에 투입하였다. 개발한 영재교육 프로그램은 순환학습과 토론학습 형태로 학생들의 탐구활동을 통해 부력과 부피의 관계, 밀도와 부력의 관계 등을 이해할 수 있도록 구성하였다. 연구 결과, 대부분의 경우 학생들의 배경 변인과 상관없이 뜨고 가라앉는 현상에 대한 이해도가 높아졌으며, 입자 모형에 대한 인식도 세련된 관점으로 변화하였다.

Abstract

We developed science gifted education program related to the phenomena of floating and sinking phenomena, and analyzed the effects of this study. The concept of buoyancy force was represented as phenomena in the elementary school level science, and the concept of density was represented as formula calculation in middle school level science to explain floating and sinking materials. But the two concepts were not connected with each other in the textbooks. The subjects were 20 students of a science gifted class at a middle school located in Province. We surveyed their logic of proportion, the level of cognition, and the level of achievement before the instruction. And the conception test related to the floating and sinking phenomena was enforced before and after the instruction for identification of conception change. The problem solving ability test in a new situation and the students’ thought test related to the particle model carried out after the instruction, also. The education program was developed as a learning cycle and a discussion learning for understanding the relation between the buoyancy force and a volume, the density and a buoyancy force by students’ inquiry activity. As results, most of the students promoted understanding of the floating and sinking phenomena and changed the thoughts of particle model as polished viewpoint.

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