불일치 현상 대면 전의 인지갈등이 중학생들의 물리 개념변화에 미치는 영향
Effects of Cognitive Conflicts before Confronting Anomalous Phenomena on Middle School Students' Conceptual Changes in Physics
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초록
학생들의 물리 오개념을 과학적으로 변화시키기 위한 학습전략 중 하나는 학생들에게 인지갈등을 유발시키는 것이다. 인지갈등전략의 핵심적 방법은 학생에게 불일치 상황을 제시하는 것이다. 그런데 학생들이 불일치 현상을 대면하기 전에 자신의 개념을 탐색하고 진술하는 단계에서도 인지갈등을 경험한다는 사례가 보고된 바가 있었다. 이 연구에서는 불일치 현상을 대면하기 전에 유발되는 인지갈등정도를 조사하고 그 인지갈등이 불일치 현상 대면 후에 유발되는 인지갈등과 개념변화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이 연구는 광원과 무중력 개념을 소재로 한 교실 수업으로 진행하였다. 연구대상은 부산 소재 중학교 2개교의 학생들이었다. 수업과정에서 사전개념, 대면 전과 후 갈등정도 및 사후개념을 조사하였다. 수업 3주후에는 지연사후개념을 검사하였다. 그 결과 불일치 현상 대면 전의 인지갈등 평균은 대면 후의 인지갈등 평균과 차이가 없었으며 두 인지갈등 사이에는 정적상관이 있었다. 불일치 현상 대면 전과 후의 인지갈등정도가 모두 개념변화정도와 정적상관이 있었는데, 두 인지갈등 중 개념변화를 주도적으로 설명하는 것은 불일치 현상 대면 전의 인지갈등정도였다.
Abstract
One of useful strategies to change students' misconceptions into scientific conceptions in physics is the cognitive conflict strategy, the main point of which is to arouse cognitive conflicts by presenting anomalous phenomena to students. However, it has been reported that students experienced cognitive conflicts while expecting or reasoning results of an experiment before confronting an anomalous phenomenon. Therefore, we have examined how much students' cognitive conflicts were aroused before presenting an anomalous phenomenon. Then, we investigated the effects of the cognitive conflicts aroused prior to the students' confrontation with an anomalous phenomenon, both on the cognitive conflicts occurred after the students' confrontation with it, and on the students' conceptual changes. This study was performed during regular classes about the light-source and weightlessness concepts. Subjects from two different middle schools in Pusan took part in the study. Preconceptions, degrees of cognitive conflicts before and after confronting anomalies, and postconceptions were checked during the classes. Then, delayed postconceptions were also checked in 3 weeks. As a result, the degree of cognitive conflicts before confronting an anomaly was as much as the degree of cognitive conflicts after it. There was significant correlation between both conflicts. Also the degree of cognitive conflicts before confronting an anomaly was a main factor in predicting the conceptual changes, while both conflicts had been related separately to the conceptual changes.
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