The Change of High School Students' Mechanics Conceptions by the Types of Cognitive Conflict Situations

인지갈등 상황 제시유형에 따른 고등학생들의 역학 개념 변화

Researchers on conceptual change have been proposed that confronting a cognitive conflict situation would be important for a student to change his/her preexisting conception. There have been reported that there are three different methods of producing a cognitive conflict situation; the first is logical argument(LC), the second is demonstration of an actual phenomenon(DC), and the third is kinesthetic conflict which is a kind of physical experience(EC). In this study, the researcher tried to find out the differences in the conceptual changes by the three different conflict situations. Seventy two high school students were chosen in a high school in Kyungkido, Korea. The students were tested four times; pretest, posttest, one week delayed posttest, and one month delayed posttest. Six different test situations on mechanics were developed for this study. Test item for each situation was developed. Each item consisted of a multiple choice question and explanation of the choice. The result showed a clear differences among the three conflict groups. In general, kinesthetic conflict which is a kind of physical experience(EC) was proved to be the most efficient strategy for the conceptual change; however, logical argument(LC) seemed to be the least efficient. However, the effectiveness was not uniform from situation to situation. Results of some items showed that even the LC was quite good for the conceptual change. Therefore, it seems to be important to develope appropriate method for the target concept.

학생들의 개념 변화을 촉진하기 위하여 인지갈등상황을 제시하는 것이 필요하다는 주장이 여러 연구자들에 의하여 제기 되어왔다. 본 연구자들은 문헌 분석을 통하여 인지갈등을 유발할 수 있는 상황은 크게 세가지로 구분할 수 있었다. 이 연구의 목적은 이들 세가지 상황이 학생들의 과학개념 변화에 미치는 영향의 차이를 알아보는 것이었다. 연구 대상으로 참여한 학생은 경기도 소재의 인문 고등학교 2학년 72명이다. 갈등상황으로 체험을 제시할 때 직접 실험할 수 있는 인원의 한계성 때문에 한 반에 26명씩 선정하였다. 먼저 역학의 중요 개념에 대한 여섯 가지 문항을 이용하여 학생들의 사전 개념을 조사한 후, 갈등상황을 현상, 논리, 체험 등 3가지로 나누어 제시하고 수업을 한 다음 사후 검사를 실시하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 1개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 이 검사 결과를 바탕으로 각 문항별 응답 유형을 분석하여 학생들의 개념이 과학적으로 변화하였는지 조사하였다. 연구결과, 각 문항에서 과학적 개념으로 변화되는 학생 수는 체험제시 집단이 다른 두 집단에 비하여 많았으며 그 다음은 현상제시 집단이었다. 제시 특성별로 보면, 근운동을 통한 강한 체험이 가능한 문항에서는 체험제시의 효과가 높게 나타났으며 다른 문항들에서도 체험이나 시각적으로 명확하게 관찰이 가능한 정도에 따라 논리제시에 비하여 체험제시와 현상제시가 개념변화에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 학생들의 과학개념 변화를 위해서는 개념특성에 맞는 적절한 갈등상황을 제시해야 한다고 본다. 또한, 효과적인 개념 변화를 위해 갈등상황을 제시할 때, 모든 문항에 대해 현상이나 논리, 체험제시 중 어느 하나가 더 효과적이라고 구별하기보다는 문항의 종류와 갈등상황 제시의 특성, 학습자의 상태 등을 고려하여 제시해야 한다고 본다.