중학생들의 물질의 상태변화에 대한 오개념 분석
The Analysis of Middle School Students' Misconception on “Changes of Matter”
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초록
본 연구의 목적은 중학생들이 갖고 있는 물질의 세 가지 상태변화에 대한 개념 형성이 학년에 따라 유의한 차이를 나타내는지 알아보고, 구체적인 오개념 유형에는 어떤 것들이 있는지 분석하고자 하는데 있다. 이를 위해 전주시 시내에 있는 중학교 648명을 무선표집하였다. 검사도구는 총 17문항이었으며 학년별 물질의 상태변화 개념의 형성에 차이가 있는지 알아보기 위해 일원변량분석을 실시하였다. 그 결과 물질의 상태변화에 대한 개념의 형성이 학년에 따라 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(F=7.358, p<.01). 그리고 다음과 같은 오개념 유형이 확인되었다. 첫째, 물질의 상태변화 시 열의 출입을 인식하지 못한다. 둘째, 물질의 상태변화 시 질량이 변하지 않음에도 불구하고 질량이 변하는 것으로 잘못 인식한다. 셋째, 물질의 상태변화 시 그 물질이 지니고 있는 성질이 변하지 않음에도 불구하고 성질이 변하는 것으로 잘못 인식한다. 넷째, 눈에 보이지 않는 기체는 액체나 고체로 변할 수 없거나, 고체가 기체로 변하려면 반드시 액체를 거쳐 상태변화 한다고 잘못 인식한다. 이러한 오개념을 과학적 개념으로 변화시키기 위해서는 다양한 과학 탐구수업 모형을 설계하여 실제 수업에 적용해 볼 필요가 있으며, 본 연구에서 나타난 물질의 상태변화에 대한 오개념 형성의 원인에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다.
Abstract
This study is intended to research the aspects of conception on the "changes of matter" among middle school students' in each grade and to analyze the misconceptions surrounding them. For this study, 648 middle school students in Jeonju City were random-sampled. The instruments used for this research consisted of seventeen items. ANOVA was conducted to see whether there were any differences in the students' conception, of the "changes of matter, " and whether these changes differed between each grade. In result, there were significant differences in the students' conception on the "changes of matter." These differences also were apparent from grade to grade(F=7.358, p<.01). From these differences, we were able to deduct four different misconceptions, rather than correct conceptions. First, when going about the course of the "changes of matter, " students did not perceive the movement of heat. Secondly, the students perceived incorrectly that mass changes in spite of the unchanged mass. Third, they perceived incorrectly that properties of material change despite the unchanged properties of material. Finally, they perceived incorrectly that gas, which is unable to be seen, can't be changed into a solid matter. In addition, they failed to see that there is no possibility of a direct change from the solid state into a gas form without reaching a secondary step of liquid first. To correct the students' misconceptions and make them have more of a scientific concept, it is necessary that various models of scientific investigations be designed and applied to a class situation. Also, more study will be demanded to find out the cause of the initial misconceptions found when studying the course of change in matter.
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