초등학생의 전기회로 개념과 전류 개념간의 관계

Relationships of Elementary Students념 Conceptions about Basic Circuits and Electric Currents

과학 개념 연구로서 전류 개념에 대한 아동들의 개념 유형이 다양하다는 것이 많은 연구에 의해서 밝혀지고 있으며 과학적인 전류 개념으로 변화시키려는 수업 지도 방안에 대한 연구도 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 초등학교 학생을 대상으로 하여 전기 회로와 전류에 대한 개념을 조사하고, 이들 개념간에 어떤 관계가 있는지를 알아보고자 한다. 초등학생에게 실시할 수 있는 전기 회로 개념 검사 문항과 전류 개념 검사 문항을 선택 후 설명식으로 개발하여 초등학교 4-5학년 학생 중 총 163명에게 실시하여 선택결과와 선택 이유를 계통도로 분석하였다. 계통도에 따라 각 개념별 응답 유형의 비율을 구하였고 $\chi$$^2$검증으로 두 개념간의 관계를 찾아보았다. 불이 켜지는 회로 그리기에서는 과학적 모형보다는 전구의 꼭지에만 연결하는 아동의 수가 훨씬 많았다. 회로의 필수적인 요소로 대부분의 아동들이 건전지라 전구, 전선을 선택하였는데, 선택 이유로는 많은 아동이 전구에 불을 켜는 것에 초점을 두었다. 전선의 연결방법과 전구의 연결방법에 대해서는 정답률이 89%로 높게 나타났으며, 전구의 연결방법에 대한 정답률은 77%로 나타났다. 전류의 흐름 유무에 대해서는 대체로 옳은 선택을 하였으나, 회로의 상황에 따라 응답에 차이를 보이며, 주로 건전지는 전류를 공급하고, 전구는 불을 켜는 일, 전선은 전류를 흐르게 하는 길로 생각하고 있었다. 전지와 전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기에 대한 생각은 정답률이 각각 68%, 45%로 높은 편이 아니었다. 전체적으로 볼 때, 전기회로에 대해서 과학적인 생각을 가진 아동들은 그렇지 못한 아동들보다 전류 개념에 대해서도 과학적인 생각을 가지는 경향이 높은 것으로 나타났다. 따라서 전기회로 개념과 전류 개념 사이에는 서로 의미있는 관계가 있다고 결론지을 수 있으며, 전기 회로개념을 과학적으로. 형성한다는 것이 전류 개념을 과학적으로 형성하는데 중요한 요인이 됨을 알 수 있다.

The purposes of this study were to survey the elementary students' conceptions of electric circuits and of electric currents, and to explore the relationships between them. The questionaire were developed into matched forms which corresponds to each conceptions of electric circuits and electric currents. The elementary students were selected from 4th and 5th grade in a elementary school in a large local city, which of the total numbers of students were 163. The student who have well-developed conception in electric circuits are superior in conceptions of electric currents to other student who have not in each items of questionnaire required to draw a simple basic electric circuits for lightening the bulb, to select the basic elements of circuits, to identify the arrangement of batteries and bulbs. So we concluded that the scientific conceptions of electric circuits could contribute to the scientific conceptions of electric currents, as expected in elementary science textbooks.