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표제지

국문 초록

목차

I. 서론 10

1. 연구의 필요성 및 목적 10

2. 연구 내용 12

3. 연구의 제한점 12

4. 용어의 정의 13

가. 학습 부진학생 13

나. 오개념 13

II. 이론적 배경 및 선행연구 14

1. 이론적 배경 14

가. 과학적 개념과 오개념 14

나. 개념 형성 이론 15

다. 개념변화의 조건 17

라. Driver의 개념변화 학습 모형 17

마. 학습 부진아 20

2. 선행연구 23

III. 연구 방법 및 절차 26

1. 연구 대상 26

2. 연구 절차 26

3. 검사 도구 27

4. 자료 분석 방법 28

가. 그리기 검사지 28

나. 서술형 검사지 30

5. Driver 개념변화 학습 모형을 적용한 수업프로그램 개발 30

IV. 연구 결과 및 논의 36

1. 그리기 검사 분석 결과 36

가. 1차시: 식물의 구조 36

나. 2차시: 뿌리가 하는 일(1) 40

다. 3차시: 뿌리가 하는 일(2) 45

라. 4차시: 뿌리가 하는 일(3) 50

마. 5차시: 줄기가 하는 일 54

바. 6차시: 잎이 하는 일(1) 59

사. 7차시: 잎이 하는 일(2) 64

아. 8차시: 꽃의 구조와 하는 일 69

자. 9차시: 열매의 구조와 하는 일 73

2. 서술형 검사 결과 78

V. 결론 및 제언 86

1. 결론 86

2. 제언 87

참고 문헌 88

Abstract 92

부록 93

부록1. 그리기 검사지 93

부록2. 서술형 검사지 102

부록3. Driver의 개념변화 학습 모형을 적용한 수업 프로그램 지도안(1-9차시) 104

표목차

〈표 III-1〉 식물의 구조와 기능 검사지에 포함된 개념들 28

〈표 III-2〉 식물의 구조와 기능에 대한 그리기 검사의 개념적 이해 수준 단계 분류 기준 29

〈표 III-3〉 식물의 구조와 기능에 대한 그리기 검사 차시별 필수 요소 29

〈표 III-4〉 식물의 구조와 기능에 대한 서술형 검사지 내용 및 필수 요소 30

〈표 III-5〉 Driver 개념변화 학습 모형 적용 수업 프로그램 수업 전략 32

〈표 IV-1〉 '식물의 구조'에 대한 학생들의 수준 분석 36

〈표 IV-2〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 학생들의 수준 분석 41

〈표 IV-3〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 학생들의 수준 분석 45

〈표 IV-4〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 학생들의 수준 분석 50

〈표 IV-5〉 '줄기의 물관'에 대한 학생들의 수준 분석 54

〈표 IV-6〉 '잎의 증산작용'에 대한 학생들의 수준 분석 59

〈표 IV-7〉 '잎의 광합성'에 대한 학생들의 수준 분석 64

〈표 IV-8〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 학생들의 수준 분석 69

〈표 IV-9〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 학생들의 수준 분석 73

〈표 IV-10〉 대응표본 t-검정 검사 결과 78

〈표 IV-11〉 독립표본 t-검정 검사 결과 79

〈표 IV-12〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 80

〈표 IV-13〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 81

〈표 IV-14〉 '줄기의 물관'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 82

〈표 IV-15〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 83

〈표 IV-16〉 '잎의 광합성'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 84

〈표 IV-17〉 '꽃의 역할'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 85

〈표 IV-18〉 '열매의 역할'에 대한 일반학생과 부진학생의 오개념 유형 85

그림목차

〈그림 II-1〉 Piaget와 Ausubel의 개념 형성 이론 16

〈그림 II-2〉 Driver의 개념변화 학습 모형 단계 18

〈그림 II-3〉 과학 학습 부진의 원인 22

〈그림 III-1〉 연구 절차 27

〈그림 III-2〉 Driver의 개념변화 학습 모형 적용 수업 주요 전략 31

〈그림 IV-1〉 '식물의 구조'에 대한 일반학생의 수준 변화 37

〈그림 IV-2〉 '식물의 구조'에 대한 부진학생의 수준 변화 37

〈그림 IV-3〉 '식물의 구조'에 대한 일반학생의 사전검사 사후 검사 그림(1) 38

〈그림 IV-4〉 '식물의 구조'에 대한 일반학생의 사전검사 사후 검사 그림(2) 38

〈그림 IV-5〉 '식물의 구조'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 39

〈그림 IV-6〉 '식물의 구조'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 39

〈그림 IV-7〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 일반학생의 수준 변화 42

〈그림 IV-8〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 부진학생의 수준 변화 42

〈그림 IV-9〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 43

〈그림 IV-10〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 43

〈그림 IV-11〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 44

〈그림 IV-12〉 '뿌리의 지지작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 44

〈그림 IV-13〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 일반학생의 수준 변화 46

〈그림 IV-14〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 부진학생의 수준 변화 46

〈그림 IV-15〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 47

〈그림 IV-16〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 48

〈그림 IV-17〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 48

〈그림 IV-18〉 '뿌리의 흡수작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 49

〈그림 IV-19〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 일반학생의 수준 변화 51

〈그림 IV-20〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 부진학생의 수준 변화 51

〈그림 IV-21〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 52

〈그림 IV-22〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 52

〈그림 IV-23〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 53

〈그림 IV-24〉 '뿌리의 저장작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 53

〈그림 IV-25〉 '물관'에 대한 일반학생의 수준 변화 55

〈그림 IV-26〉 '물관'에 대한 부진학생의 수준 변화 55

〈그림 IV-27〉 '줄기의 물관'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 56

〈그림 IV-28〉 '줄기의 물관'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 56

〈그림 IV-29〉 '줄기의 물관'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(3) 57

〈그림 IV-30〉 '줄기의 물관'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 57

〈그림 IV-31〉 '줄기의 물관'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 58

〈그림 IV-32〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생의 수준 변화 60

〈그림 IV-33〉 '잎의 증산작용'에 대한 부진학생의 수준 변화 60

〈그림 IV-34〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 61

〈그림 IV-35〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 61

〈그림 IV-36〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(3) 62

〈그림 IV-37〉 '잎의 증산작용'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(4) 62

〈그림 IV-38〉 '잎의 증산작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 63

〈그림 IV-39〉 '잎의 증산작용'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 63

〈그림 IV-40〉 '광합성'에 대한 일반학생의 수준 변화 65

〈그림 IV-41〉 '광합성'에 대한 부진학생의 수준 변화 65

〈그림 IV-42〉 '잎의 광합성'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 66

〈그림 IV-43〉 '잎의 광합성'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 66

〈그림 IV-44〉 '잎의 광합성'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(3) 67

〈그림 IV-45〉 '잎의 광합성'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 67

〈그림 IV-46〉 '잎의 광합성'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 68

〈그림 IV-47〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 수준 변화 70

〈그림 IV-48〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 수준 변화 70

〈그림 IV-49〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 71

〈그림 IV-50〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 71

〈그림 IV-51〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 72

〈그림 IV-52〉 '꽃의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(2) 72

〈그림 IV-53〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 수준 변화 74

〈그림 IV-54〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 수준 변화 74

〈그림 IV-55〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(1) 75

〈그림 IV-56〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 일반학생의 사전-사후 검사 그림(2) 75

〈그림 IV-57〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 76

〈그림 IV-58〉 '열매의 구조와 하는 일'에 대한 부진학생의 사전-사후 검사 그림(1) 76

초록보기

본 연구는 학습 부진학생을 위한 보다 나은 교수 ·학습 방법을 찾아 학습 결손을 방지하는 것을 목적으로 초등학교 과학과 '식물의 구조와 기능' 단원을 중심으로 Driver의 개념변화 학습 모형을 적용한 초등 과학 수업이 일반학생과 학습 부진학생의 오개념 교정에 미치는 효과를 조사하는 것이었다.

이를 위하여 7차 교육과정과 2007 개정 교육과정에 의거 '식물의 구조와 기능' 단원을 재구성하고 그리기 검사지와 서술형 검사지를 개발하였다. 검사지 문항은 식물의 구조, 뿌리의 지지작용, 뿌리의 흡수작용, 물관, 잎의 증산작용, 잎의 광합성작용, 꽃의 구조와 기능, 열매의 구조와 기능으로 구성하였다. Driver의 개념변화 학습 모형을 적용한 수업은 총 9차시로 이루어졌다. 수업은 학생의 생각을 표현하고 학생의 생각과 상충되는 상황을 제시한 후 새로운 생각을 구성할 수 있도록 하였다. 이후, 새로운 생각에 대한 평가를 하고 실생활에서 적용할 수 있는 순서로 진행되었다. 연구는 대구광역시 소재 초등학교 5학년 학생 38명을 대상으로 이루어졌다. 38명의 학생 중에서 12명의 학습 부진학생이었다.

연구 결과는 다음과 같다. 첫째, Driver의 개념 변화 학습 모형을 적용한 '식물의 구조와 기능'에 대한 수업 프로그램을 개발하였다. 구안된 수업 프로그램에 따라 학생들의 오개념을 그림으로 확인해보고 오개념과 상충되는 갈등 상황을 제시 한 후, 구체적 조작을 할 수 있는 실험이나 자료를 제시하고 교사의 발문과 학생들의 토론을 통하여 새로운 과학적 개념을 구성할 수 있도록 하였다. 다음 새로운 개념을 학생 스스로 평가해 보고 문제 상황을 제시하여 실생활에 새로운 개념을 적용해 볼 수 있도록 하였다.

둘째, 일반학생과 부진학생 모두 '식물의 구조와 기능'에 대한 다양한 오개념을 가지고 있었다. 일반학생은 경험에 의한 오개념을 가진 경우가 많았고 부진학생은 무응답과 해석이 불가능한 형태로 응답을 하는 경우가 많았다. 응답을 한 부진학생의 경우에는 식물을 의인화한 반응이나 인과 관계가 성립되지 않는 형태의 오개념이 많았다.

셋째, Driver의 개념변화 학습 모형을 적용한 초등 과학 수업은 초등학생들의 '식물의 구조와 기능'에 대한 오개념 형성을 감소시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다.

이러한 연구 결과에 따라 과학 개념을 형성하는 초기부터 초등학생들의 오개념의 유형 및 원인을 알고 오개념 발생을 줄이기 위하여 초등학생들이 직접 눈으로 확인하기 어려운 주제 및 단원에 Driver의 개념변화 학습 모형을 적용한 수업 프로그램 개발이 요구된다. 또한 부진학생뿐만 아니라 영재 학생에 대한 오개념을 조사하여 효과적인 수준별 학습 전략을 세우는 작업도 필요할 것이다.