중학생들의 끓는점 학습에서 컴퓨터를 기반으로 하는 실험수업의 효과
The Effects of Microcomputer-Based Laboratory Learning on the Acquisition of Boiling Point Concept by Middle School Students
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초록
이 연구에서는 중학교 2학년 학생 355명을 대상으로 ‘물질의 특성’ 단원 중 ‘물과 에탄올의 끓는점 측정 실험’에서 컴퓨터를 기반으로 하는 MBL 실험 수업을 한 집단과 전통적인 실험방법으로 수업을 한 집단의 학습 효과를 비교하였다. 이를 위해 가열곡선 그래프 그리기 능력, 가열곡선 해석능력, 물질의 끓는점에 대한 이해 및 적용 능력에 미치는 두 실험수업의 효과를 비교 분석하고, MBL 실험수업에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 실험집단과 통제집단이 같은 주제로 수업을 하여 그 효과를 비교하였을 때, 그래프 그리기와 물질의 끓는점에 대한 이해 및 적용능력에서는 실험집단과 통제집단 간에 별다른 차이를 보이지 않았다. 그러나 가열곡선 그래프 해석능력은 실험집단이 통제집단에 비하여 높게 나타났다. 이러한 결과는 MBL 실험집단이 실험데이터 수집과 그래프 그리는 시간을 절약하여 토론활동에 더 많은 시간을 활용함으로써, 그래프 해석 능력이 효과적으로 향상된 때문이라고 판단된다. MBL 실험에 대한 학생들의 인식은 전반적으로 긍정적이었다. 학생들은 MBL을 이용한 물질의 끓는점 측정과정이 물질의 특성 중의 하나인 끓는점을 이해하는데 많은 도움이 되었다고 생각하였다. 또한 컴퓨터를 활용한 실험수업(MBL)이 기존의 전통적인 실험활동과 비교했을 때 흥미도와 집중도가 높다고 응답하였다. 따라서 컴퓨터 기반 실험(MBL)을 과학수업에 도입하면 학생들의 학습동기를 높일 수 있고, 실험시간이 짧게 걸리는 장점을 이용하여 토론에 더 많은 시간을 사용함으로써 학생들의 실험 결과 분석 및 해석능력을 높일 수 있음을 알 수 있었다.
Abstract
The aim of this study was to compare the effectiveness of microcomputer-based laboratory(MBL) experimentation with traditional laboratory experimentation when used to measure the boiling points of water and ethanol. For this study, 355 8th grade students were divided into two groups, an experimental group learning with MBL and a control group learning through traditional experimentation methods. Results of the study showed that students in the experimental group received higher scores than those in the control group on the test of heating curve interpretation. This may have been because students in the experimental group could save time since temperatures were measured automatically, and in turn they could spend more time on data discussion and interpretation. For the test of drawing the heating curve and comprehension and application of matter boiling point, no significant differences were found between the mean scores in both groups. Results also showed that it took twice as long for the control group to learn the concept of boiling point than the experimental group. Furthermore, generally student interest with MBL was seen to be higher than traditional experimentation. Students showed considerably more interest on the process to measure the boiling point of matter through MBL and demonstrated a higher level of concentration in classroom. Accordingly, this study suggested that by introducing MBL in the science class,student motivation in learning and capabilities to analyze and interpret experiment results would improve because the time saved through MBL could be allocated to discussion and data interpretation.
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