고등학생들의 과학 그래프 작성 및 해석 과정에서 나타난 오류
High School Students' Errors in Constructing and Interpreting Science Graph
0
조회
0
다운로드
19
인용
0
참고문헌
초록
이 연구에서는 학생들이 실험 결과를 그래프로 작성하고 해석하는 과정에서 범한 오류들을 과학 학업 성취 수준에 따라 조사했다. 고등학교 2학년 140명을 대상으로 ‘기체의 압력과 부피의 관계’에 대한 그래프 작성 검사 및 해석 검사를 실시했다. 연구 결과, 대부분의 학생들이 그래프 작성 및 해석 과정에서 많은 오류를 보였다. 그래프 작성 과정에서는 ‘변수의 잘못된 해석’, ‘그래프 기본 요소의 잘못된 표기’, ‘자료의 잘못된 사용’ 범주에서 총 16가지 오류 유형이 나타났다. ‘변수 적지 않음’, ‘추세선을 꺾은선으로 표현’, ‘자료 추가’, ‘자료 삭제’ 오류 유형은 과학 학업 성취 수준이 높은 학생들보다 낮은 학생들이 많이 범하였으나,‘원점 표기하지 않음’ 오류 유형은 반대로 나타났다. 그래프 해석 과정에서는 ‘자료의 잘못된 독해’, ‘잘못된 내삽․외삽’, ‘관계 잘못 설정’ 범주에서 총 9가지 오류 유형이 나타났다. ‘외삽 못함’, ‘변수 사이의 관계 잘못 기술’ 오류 유형은 과학 학업 성취 수준이 높은 학생들보다 낮은 학생들이 많이 범하였다. 그리고 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.
Abstract
In this study, we investigated high school students' errors in constructing and interpreting graph on experimental results by students' science achievement level. Two tests regarding constructing and interpreting graph about ‘the relationship between the pressure and volume of a gas’ were administered to 11th graders (N=140). Analysis of the results revealed that most students exhibited many errors in the processes of constructing and interpreting graph. In the processes of constructing graph, there were 16 types of errors on the categories of ‘misinterpreting the variables’, ‘mismarking the graphical elements’, and ‘misusing the data’. The students of lower achievement level had more errors than those of higher achievement level in the four error types, that is, ‘missing the variables’, ‘representing the best fit line using a broken line’, ‘adding the data’, and ‘neglecting the data’. However, the results were reversed in the error type of ‘not marking the origin’. In the processes of interpreting graph, there were 9 types of errors on the categories of ‘misreading the data’, ‘wrong interpolation and extrapolation’, and ‘establishing the wrong relationship’. The students of lower achievement level had more errors than those of higher achievement level in the error types of ‘wrong interpolation’ and ‘misdescribing the relationship between variables’. Educational implications of the findings are discussed.
참고문헌 (27)
- 강신포, "수학과와 타 교과 내용의 연계성 분석", 과학교육연구, 31, pp.1~20 (2006)
- "1999", ~
- "2007", ~
- 김유정, "중학생들의 과학 그래프 작성 과정에서의 오류 유형 분석", 한국과학교육학회지, 29(2), pp.168~178 (2009), 한국과학교육학회
- 김태선, "고등학생들의 그래프 능력과 과학 탐구 능력 및 과학 학업 성취도의 관계", 한국과학교육학회지, 25(5), pp.624~633 (2005), 한국과학교육학회
- 김태선, "중고등학생들의 과학 그래프 작성 및 해석 능력", 한국과학교육학회지, 22(4), pp.768~778 (2002), 한국과학교육학회
- 문경원, "생물 예비 교사의 빛의 세기에 따른 광합성률 측정 실험 수행 능력 조사", 한국생물교육학회지, 35(4), pp.652~662 (2007), 한국생물교육학회
- 박종찬, "측정과 자료해석 능력 향상을 위해 교정적 피드백을 강조한 실험수업의 효과: 과학고등학교 물리실험활동을 중심으로", 박사, pp.2009
- 백순근, "교육연구 및 통계분석" (2007), 교육과학사
- 안가영, "함수 그래프 과제에서의 오류 분석 및 처치", 수학교육논문집, 13(1), pp.337~360 (2002)
- 윤미영, "그래프 활동에서의 오류 분석과 교정 방안에 관한 연구", 석사, pp.2005
- 이성균, "과학 교과서에 사용된 그래프의 유형 및 특징 분석", 국제과학영재학회지, 2(2), pp.123~128 (2008)
- 이재봉, "물리탐구활동에서 불확실도 개념이 측정과 자료 해석 과정에 미치는 영향", 박사, pp.2006
- 이진봉, "지구과학 교과에서 사용되는 그래프의 유형 및 특징 분석", 한국과학교육학회지, 27(4), pp.285~296 (2007), 한국과학교육학회
- Bell, A., "The interpretation of graphs representing situations", For the Learning of Mathematics, 2(1), pp.34~42 (1981)
- Berg, C. A., "Assessing students' abilities to construct and interpret line graphs: Disparities between multiplechoice and free-response instruments", Science Education, 78(6), pp.527~554 (1994)
- Brousseau, G., "Fondements et me、 thodes de la didactique des mathe、matiques", Recherches en Didactiques des Mathe、matiques, 7(2), pp.33~115 (1986)
- Harper, S. R., "Students' interpretation of misleading graphs", Mathematics Teaching in the Middle School, 9(6), pp.340~343 (2004)
- Leinhardt, G., "Functions, graphs, and graphing: Tasks, learning, and teaching", Review of Educational Research, 60(1), pp.1~64 (1990)
- McKenzie, D. L., "The construction and validation of the Test of Graphing in Science (TOGS)", Journal of Research in Science Teaching, 23(17), pp.571~579 (1986)
- Miller, M. D., "Measurement and assessment in teaching(10th Ed.)" (2008), Prentice Hall
- Movshovitz-Hadar, N., "An empirical classification model for errors in high school mathematics", Journal for Research in Mathematics Education, 18(1), pp.3~14 (1987)
- Potgieter, M., "Transfer of algebraic and graphical thinking between mathematics and chemistry", Journal of Research in Science Teaching, 45(2), pp.197~218 (2008)
- Radatz, H., "Error analysis in mathematics education", Journal for Research in Mathematics Education, 10(3), pp.163~172 (1979)
- Shah, P., "Review of graph comprehension research: Implications for instruction", Educational Psychology Review, 14(1), pp.47~69 (2002)
- Wellington, J., "Practical work in science: Time for a re-appraisal in Practical Work in School Science", pp.3~15 (1998), Routledge
- Wu, Y., "Impact of a spreadsheet exploration on secondary school students' understanding of statistical graphs", Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 26(4), pp.355~385 (2007)