Grade 7th Pupils' Ideas about Identification and Control of Variables in Inquiry Problems

중학교 1학년 학생들의 탐구 문제에 대한 변인 판별 및 통제

The purpose of this study was to compare the ideas of pupils with that of the scientists about controlling and identifying of variables, in the two cases: open or guided inquiry. The subjects were the 7th grade boys and girls in a school, in Seoul, Korea. For the guided inquiry, the problems were given by the experiments of pupils' text. Pupils were asked to identify the variables in the experiments. For the open inquiry, pupils set their own inquiry problem. The pupils whose marks are within upper one-third of three classes were chosen. Pupils' ideas on variables were investigated in the design of experiment for their problems. In that, questionnaire developed by researchers was used. In the former, many of the pupils identify just only one variable despite of the fact there were two independent or dependent variables in the experiments. In the latter, the number of independent variables increased two or three. However, pupils do not control independent variables: they vary two independent variables simultaneously in the design of experiment. From these, we compared the pupils' ideas on variables with the scientists'

본 연구의 목적은 문제를 스스로 진술하고 방법 및 해를 스스로 찾는 자유 탐구와 문제와 방법이 모두 주어진 안내된 탐구의 경우, 학생들의 변인 판별 및 통제에 대한 생각을 과학자와 비교하기 위한 것이다. 연구 대상은 서울 소재 중학교 1학년이다. 자유 탐구의 경우 3개 반에서 과학 성적이 상위 1/3 이내에 드는 학생들을 연구 대상으로, 연구자가 개발한 설문지를 이용하여 변인 판별과 실험 설계를 통한 변인 통제를 조사하였다. 안내된 탐구에서는 반 전체를 그 대상으로 하였다. 안내된 탐구의 경우 3반 모든 학생을 대상으로 하여, 대상 학생들에게 교과서 실험 제목과 과정을 제시하고 변인을 판별하도록 하였다. 안내된 탐구의 경우, 제시된 실험에서 제시된 문제의 변인이 두 개 임에도 불구하고, 문제와 관련된 변인을 하나 이상 판별한 학생들이 매우 적었다. 자유 탐구의 경우, 판별한 변인의 수는 2-3개로 증가하였으나 실험 설계를 통하여 학생들의 변인 통제를 조사한 결과, 독립 변인과 종속변인을 혼동하거나, 오개념으로 적절하게 판별하지 못하며, 공변화시키는 모습을 보였다. 이러한 결과로부터 학생들의 변인 판별 및 통제에 대한 2가지 수준을 판별하고, 이를 과학자들의 생각과 비교하였다.