This study investigated students' alternative conceptions of plate boundaries and their conception revision according to the pattern of students' reasoning. Participants were twenty-two 10th grade high school students. All participants were asked to draw the three types of plate boundaries and to explain their drawings. Nine students participated in the reasoning activity. To this end, a semi-structured interview was conducted during which key questions were asked for the students to individually answer. The key questions used in the reasoning activity were created, by utilizing questions used in the previous studies. The findings revealed that the alternative conceptions of plate boundaries were classified into three levels based on established criteria. Students who attempted a variety of reasoning strategies such as causal reasoning, using an analogy, abductive reasoning, data reconstruction and concept combination, revised their alternative conception to a scientific conception after the reasoning activity. On the other hand, some students could not revise their alternative conceptions because they only conducted an incomplete reasoning strategy. The study also found that they were unable to use other reasoning strategies, either.
In this study, the contents of elementary school science textbooks related to 'heat and temperature' are analyzed and alternative conceptions ofi"heat and temperature" among students enrolled in grades 4, 5 and 6 are investigated. 259 students were selected from a elementary school located in urban area. The relationships between students' alternative conceptions and the content of elementary science textbooks are also examined. Students' conceptions are analyzed from their answers to a paper-and-pencil test. The typical alternative conception of "heat and temperature" held by students was follows. They think that "heat" is a material and "temperature" is value of heat amount. They can't distinguish between "heat" and "temperature". Their explanation of "heat and temperature" is focused on hot or cool sensation and other observable characteristics of a material. A textbook analysis indicated that contents on "heat and temperature" were organized without the viewpoint of particle motion theory. This may be one of the causes of students' alternative conceptions.
본 연구의 목적은 초등학생들의 힘에 대한 개념이 연모 실험을 설계하는 과정에 영향을 끼치고 있는 가를 탐색적으로 분석하는 것이다. 초등학교 6학년 학생 40명을 대상으로 힘에 대한 개념을 4개의 선다형 문항을 실시하여 응답 유형을 구분하였다. 힘 개념을 조사하는 문항과 짝을 이루도록 개발된 연모 실험의 4가지 과제를 동일한 학생들에게 해결하도록 하여 실험 설계 능력 중 가설 설정, 변인 통제 및 실험 방법의 요인으로 구분하여 조사하였다. 연구의 분석 결과 초등학생들을 힘에 대한 개념을 과학적 개념과 대안적 개념 집단으로 구별될 수 있었으며, 그 개념에 따라서 실험 설계 능력 중 가설 설정과 변인 통제 및 실험 방법에서 어떤 유형으로 구별되는 가를 분석하였는데, 과학적인 힘 개념을 가진 학생들이 연모 실험의 가설 설정과 변인 통제 및 실험 방법에서 차이를 보이지 못하였다. 이런 결과는 초등학생들의 힘 개념이 연모 실험을 설계하는데 아무런 영향을 주지 못하며, 결국 과학 개념이 실험을 설계하는데 긍정적인 역할을 하도록 한다는 가정이 유지되기 어렵다는 점을 시사받을 수 있었다.
The purpose of this study was to investigate elementary school students' conceptions of gas and analyse the type of alternative conceptions of gas which students constructed. To appreciate the conceptions formed by elementary school students on this topic, 173 sixth grade students from an elementary school located in Suwon participated in this study. Additionally, their conceptions and their alternative conceptions of gas represented by the questionnaires were analyzed. The questionnaires consisted of 11 questions related to the conception of gas. To analyze the types of alternative conceptions which presented themselves, constructed prototypes were generated by interviewing the students themselves. From our results, we suggest that sixth grade elementary school students have various conceptions of gas and tend to think that gas is weighty, and that gaseous volume decreases by pressure. However, their conceptions of gas melting in water were very low, as only about 16% of students were aware of this scientific conception. Students who did not understand precisely the conception of the nature of oxygen, carbon dioxide and hydrogen were over 20%. The results of the interviews showed that the construction of alternative conceptions of gas was affected by various and complex causes.
Lee, Gyoung-Ho;Shin, Jong-Ho;Park, Ji-Yeon;Song, Sang-Ho;Kim, Yeoun-Soo;Bao, Lei
한국과학교육학회지
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제25권6호
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pp.698-709
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2005
When modeling students' conceptual understanding, there are several different frameworks, among which are the alternative conception framework and the mental model framework, which converge to suggest a form of knowledge representation. However, little research has explained how they are different from each other and from memory. The purpose of this study was to develop a new mental model theory that integrates the different terminologies and their background theories, which refer to students' ideas not only in science education, but also in other research areas. For this purpose, at first, we compared different terminologies including alternative conception, p-prim, and mental models, and the underlying theories used for representing students' ideas in learning science. Through such comparison, we tried to find the relationship among them. We reviewed related literature and synthesized the results from both cognitive science (related research areas) and science education approaches, especially, Vosniadou's mental model theory. Based on reviewing previous studies, we have developed a preliminary mental model theory 'an integrated theoretical structure of mental models'. We applied the new mental model theory to interpret data on students' ideas about circular motion from our previous research. We expect our new mental model theory will help us understand how students form their own ideas in science from an integrated perspective.
Elementary preservice teachers' understanding about the insect molt and metamorphosis was examined. Data were collected through the paper-pencil test of 448 junior students at a National University of Education. The instrument used was developed by Son(2003) and modified for the test. The results are as follows: First, Only 3.1$\%$ of students had a scientific concept on the molt periods in the insect life cycle. Students had an alternative conception that molt occurs either only in the larval period (29.9$\%$) or only in the period from pupa to adult (22.3$\%$). The percentage of the students thinking that molt occurs in the period from larva to pupa was low. Second, 98$\%$ of students stated that molt has to do with the larval growth, but 39.1$\%$ of students had an alternative conception that molt occurs after the larval growth at each instar. 25.1$\%$ had a conception that molt is related with the larval growth, but did not show any further understanding. Third, most students understood the correct meaning of metamorphosis. 34..2$\%$ of students had an alternative conception that metamorphosis occurs only in the period changing from pupa to adult, and only a few thought that it occurs in the period from larva to pupa. 24.8$\%$ of students had a scientific concept on the periods in which metamorphosis occurs. Fourth, some students understood the hatching process as molt in the sense that the egg shell is taken off (21.0$\%$), and as metamorphosis in terms of the appearance change from egg to larva (25.0$\%$). Fifth, 35.5$\%$ of students selected bees as an insect of incomplete metamorphosis, and 35.3$\%$ responded 'I have no idea', showing that they had poor understanding about the insect life cycle.
이 연구의 목적은 고등학생들의 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 개념 유형을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상은 화학 I 과목을 수강하는 고등학교 2학년 학생 108명과 화학 II 과목을 수강하는 고등학교 3학년 학생 29명이다. 연구 결과, 많은 학생들이 분필이 무극성 물질이기 때문에 물에 섞이지 않는다는 대안 적 개념을 가지고 있었다. 사염화탄소가 물에 섞이지 않는 현상에 대해서 대부분의 학생들이 인력의 개념으로 이해하였으나, 밀도 차이와 같은 물질의 특성의 차이로 이해하는 유형 또한 많았다. 물과 에탄올이 한없이 섞 이는 현상은 많은 학생들이 인력 개념으로 이해하였다. 대부분 학생들은 수성 잉크와 물이 섞이는 현상을 섞 이는 이유에 대해서는 알지 못한 채 단지 퍼져나가는 현상 자체로만 받아들이고 있었다. 요오드가 사염화탄소 에 섞이는 현상은 구멍이론이나 인력 개념으로 이해하였다. 이러한 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 다 양한 대안적 개념은 엔트로피 개념의 부족으로 인한 것이다. 따라서 학생들이 이러한 현상을 제대로 이해하도 록 과학 교과서의 서술 방식이 바뀔 필요가 있다.
이 연구의 목적은 논증 글을 통해 달의 위상변화 원인에 대해 학생들이 가지고 있는 개념의 특성을 파악하는 것이다. 이를 위해 달 위상변화 원인에 대한 대표적인 대안개념을 포함한 5가지 설명 중 옳은 것을 선택하고 근거를 서술하도록 하는 논증 과제를 투입하였으며, 학생들의 개념 선택과 근거의 TAP 구조 및 하위 개념을 분석하였다. 분석결과 학생들은 달의 위상변화 원인뿐만 아니라 관련 개념에서도 다양한 대안개념을 가진 것으로 나타났다. 연구대상의 70.5%가 불완전한 논증 구조를 보였으며, 대안개념의 유형에 따라 주로 나타나는 오류 유형이 다르다는 특징도 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 학생들이 지닌 선개념 점검의 중요성과 논증활동의 필요성, 대안개념의 유형에 따른 적절한 교육적 처방의 필요성을 나타낸다.
이 글은 러시아 혁명에서 1) 마르크스와 레닌(과 볼셰비키)의 사회주의 구상과 이를 실현할 대안 민주주의관이 매우 달랐음 2) 이런 대안 민주주의의 실현이 실패하는 과정과 원인 3) 당과 국가가 이런 실현 실패와 상호작용하며 확대된 과정 4) 이 결과 당시 사회주의 건설의 핵심과제였던 사회주의 시초축적, 농업 집단화, 계획경제 건설이 실패한 과정을 서술한다. 그래서 러시아의 사회주의 이행이 혁명 지도부의 잘못된 사회주의 구상과 결합된 잘못된 대안 민주주의관의 실천에 의해 실패했다는 점과 향후는 올바른 사회주의 구상과 대안 민주주의 실천의 결합이 필수라는 점이 결론이다.
이 연구는 빛의 직진에 관한 교사들의 개념이 어떠한지 살펴보고, 나타난 여러 대안개념들을 개선하기 위해 필요한 적절한 학습모듈의 개발에 주목한 것으로서 올바른 빛의 직진 개념 형성을 위한 실험장치와 work sheet의 고안 및 활용의 효과성을 살펴보고 이에 따른 교육적 시사점을 얻고자 이루어졌다. 개발된 실험장치와 work sheet는 현직 교사들로 하여금 올바른 과학 개념을 가질 수 있도록 하는지 알기 위해 초 중등학교 교사 75명(초등 8명, 중등 67명)을 대상으로 적용수업이 이루어졌고 적용수업 전 후에 교사들의 개념을 알아보기 위하여 사전검사와 사후검사가 각각 이루어졌다. 결과의 분석은 사전검사 및 사후검사 무응답 등의 이유로 중등교사 5명을 제외한 70명의 교사들에 대하여 이루어졌다. 실험장치를 이용한 적용수업 전, 대다수의 교사들이 가진 대안 개념으로 실험장치의 바닥판에 빛이 비쳐 밝게 보이는 모양 자체를 빛의 진행경로로 생각하는 것으로 드러났으나 실험장치를 이용한 적용수업 이후 바닥판에 빛이 비친 모양을 빛의 진행경로로 생각하는 유형의 수가 크게 감소하였다. 아울러 수업 전, 빛의 진행경로의 출발점을 잘못 그린 것과는 반대로 거의 모든 교사가 광원인 전구로부터 시작하여 빛의 진행경로를 그리는 올바른 개념으로 변화하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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