Analysis of Concept's Proximity of 7th Grade Students' Photosynthesis Concepts by the Level of Science Attitude

7학년 학생의 과학 태도 수준에 따른 광합성 관련 개념의 근접성 변화 분석

Science attitudes affect the quality of learning, and they are considered as one of the major concerns in science education. It is necessary to analyze the proximity between concepts with science attitudes. Accordingly, this study was designed to analyze the proximity of the concept related to photosynthesis as it changed after class according to the levels of science attitudes. A survey on the concept of photosynthesis and science attitudes before and after class was conducted on 270 7th-grade students. The concept of photosynthesis was composed of 'the place of photosynthesis,' 'products of photosynthesis,' 'reactants of photosynthesis,' and 'environmental factors.' The proximity of the concept of photosynthesis was analyzed through the utilization of multidimensional scaling (MDS). The research results were as follows: (1) Students changed the proximity between concepts by acquiring concrete concepts through class. (2) The upper group in science attitudes tends to be closer to the proximity between scientific concepts through class, compared to the intermediate and lower groups. (3) In all students with entire levels of science attitudes, non-scientific concepts continued to exist even after class, and the non-scientific concepts were deemed to interfere with the proximity between scientific concepts related to photosynthesis. (4) Students turned out to be aware of the concepts related to each other in four areas associated with photosynthesis. That is, it can be said that students are closely aware of the place where photosynthesis can occur and the materials needed as well as materials generated as a result of photosynthesis and the materials needed in terms of concepts related to photosynthesis.

과학 태도는 학습의 질 향상에 영향을 미치며 과학 교육에서 중요한 관심사 중의 하나이다. 과학 태도 수준에 따라서 인지적 영역의 구조적 측면, 특히 개념간의 근접성 분석이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 과학 태도 수준에 따라서 광합성 관련 개념의 근접성이 수업 후에 어떻게 변하는지를 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 7학년 학생 270명을 대상으로 수업 전과 수업 후의 과학 태도와 광합성 개념에 대한 조사를 실시하였다. 광합성 개념은 '광합성이 일어나는 장소', '광합성에 필요한 물질', '광합성결과생성 되는 물질', '광합성에 영향을 미치는 요인'으로 구성하였다. 광합성 개념의 근접성은 다차원 척도법을 활용하여 분석하였다. 이 연구 결과는 다음과 같다. (1) 수업을 통해 학생들은 구체적인 개념을 습득함으로써 개념의 근접성을 변화시키는 것으로 나타났다. (2) 학습을 통해 과학태도 상집단이 중 하집단에 비해 과학적 개념의 근접성이 가까워지는 경향이 있다. (3) 과학 태도의 모든 수준의 학생에서 비과학적 개념이 수업 후에도 계속 존재하는 것으로 나타났다. 이 비과학적 개념이 광합성과 관련된 과학적 개념 사이의 근접성을 방해하는 것으로 판단된다. (4) 학생들은 광합성과 관련된 4개 영역에서 서로 관련된 개념은 가깝게 인식하고 있는 것으로 나타났다. 학생들은 광합성에서 광합성 장소와 필요 물질을, 광합성 결과 생성되는 물질과 필요 물질을 가깝게 인식하고 있다고 할 수 있다.