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유아의 과학적 오개념 분석 및 구성주의적 개념변화 모형 개발
Reports NRF is supported by Research Projects( 유아의 과학적 오개념 분석 및 구성주의적 개념변화 모형 개발 | 2005 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 김신곤(경남과학기술대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number B00027
Year(selected) 2005 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2009년 05월 29일
Year type 결과보고
Year(final report) 2009년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 유아들이 획득하고 있는 과학의 영역별 오개념을 확인, 분석하고 이에 대한 교수전략으로서 구성주의에 기초한 개념변화 모형을 개발하고자 하는 데 그 목적이 있다. 나아가 유아의 과학적 오개념의 개념변화에 개발된 구성주의적 접근에 의한 수업모형을 적용하여 그 효과를 분석하는데 있다.
    연구 목적을 달성하기 위해서 1차년도에서는 유아들이 가지고 있는 과학적 오개념을 3영역의 18문항으로 구성된 검사지를 통해 확인하였으며, 수집된 자료에 대한 양적, 질적 분석을 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
    유아의 과학적 오개념의 연령별 차이를 분석한 결과, 전체 18문항 중 3문항에서 정반응 비율이 연령의 증가에 따라 비교적 지속적으로 증가하다가 만 5세에는 50% 이상의 유아에게서 정반응으로 나타났다. 그러나 나머지 문항에 있어서는 연령의 증가에도 불구하고 정반응의 비율이 낮게 나타났다.
    각 문항에서 나타난 유아들의 응답에 대한 오개념 반응을 범주화하여 분석한 질적 분석에서는 각 문항에서 나타나는 유아들의 오개념 반응들이 밖으로 드러나는 현상을 관찰한 결과로 형성되었거나 피상적인 인과관계의 수준을 벗어나지 못하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 유아에게서 나타나는 과학적 오개념에 대해서는 체계적인 교수활동을 통해 개념변화를 유도할 필요가 있으며, 이를 위해 개념변화 교수모형의 개발이 요구된다.
    2차년도 연구에서는 유아들이 지니고 있는 과학적 오개념을 정확한 과학개념으로 변화시키기 위해 구성주의적 접근에 의한 유아과학 개념변화 교수모형을 개발하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해서 먼저 유아의 과학적 오개념의 개념변화 교수 모형에 대한 선행연구물들을 검토하였으며, 유아교육기관을 방문하여 유아들에게 실제로 이루어지고 있는 과학수업을 관찰하고 이를 분석하였다. 이를 바탕으로 유아의 과학적 오개념의 개념변화에 대한 구성주의적 교수모형을 개발하였다.
    유아의 능동성을 존중하고 스스로 지식을 창출하는 것을 돕기 위해 2차년도 연구에서 개발된 구성주의적 개념변화 교수모형은 전체 6개의 단계로 이루어져 있다. 1단계에서는 유아가 기존에 가지고 있는 과학개념을 먼저 확인하고, 만약에 오개념이 형성되어 있다면 이를 확인한다. 2단계에서는 과학개념을 제시함으로써 유아가 자신이 지니고 있는 오개념이 적용되지 않아 인지갈등이 일어날 수 있는 장면을 제공한다. 이어서 3단계에서 유아의 인지갈등을 유발한다. 4단계에서는 유아가 인지갈등을 통해 혼란한 상태에 있을 때 교사나 또래와의 상호작용으로 혹은 도움을 받아 과학개념을 형성하게 된다. 상호작용의 과정에서도 유아는 지속적으로 인지갈등을 하게 되어 단계 3과 단계 4는 교류될 수 있다. 5단계에서는 유아의 인지구조가 재구조화되고 올바른 과학개념을 내면화하게 된다. 마지막으로 6단계에서는 유아에게서 개념변화가 일어났는가를 확인하고 평가하게 된다.
    3차년도 연구에서는 유아들이 획득하고 있는 과학의 영역별 오개념을 확인, 분석하고, 이에 대한 교수전략으로서 구성주의에 기초한 개념변화 교수모형을 개발하고자 하는 데 그 목적을 두었으며, 나아가 유아의 과학적 오개념의 개념변화를 위해 개발된 모형을 적용하여 그 효과를 분석하였다.
    연구를 위해 1차년도 연구에서 나타난 유아가 지니고 있는 과학 오개념의 3영역 18문항 중 연령의 증가에도 불구하고 정개념으로 변화가 일어나지 않거나 그 증가 비율이 미미한 과학 개념 6개를 선정하여 이를 주제로 하여 2차년도에서 개발된 교수모형에 의거하여 학습지도안을 구성하였다.
    J시에 소재한 2개의 어린이집에 재원중인 유아 58명을 실험집단과 비교집단으로 구성하고, 6개의 과학개념에 대해 실험집단에는 구성주의 교수방법을 적용하여 개념변화 수업을 실시하고, 비교집단에는 일반적인 방식의 수업을 실시하였다. 실험처치의 효과를 비교하기 위해 각 집단에 대한 사전-사후검사를 실시하여 그 결과를 비교함으로써 차이를 분석하였다.
    또한 연구대상 중 실험집단 3, 4, 5세 유아 34명의 사전-사후검사지에 대해여 유아의 정, 오반응의 비율을 비교하고, 반응내용을 범주화하여 반응유형을 분석하였다.
    연구의 결과 구성주의 교수방법이 일반적인 방법에 비해 유아의 과학적 개념변화에 효과적인 것으로 나타났으며, 또한 구성주의 교수방법은 유아의 연령이 높을수록 그 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 유아 과학교육에 있어서 구성주의 교수방법의 적용의 기회를 확대하고, 유아의 연령과 발달수준에 적합한 교수방법에 대한 모색이 필요하다.
  • English
  • The purpose of this study is the analyze the scientific misconception in young children. Although young children are have the misconception about scientific events and this misconceptions are have an effect on the next science learning.
    In the first time, achieve the purpose, 150 children attending the nursery school in Gyeon-nam area were selected and the children participated in 18 items of the scientific questionnaire. According to the results of this study, young children have a misconception in each items that is constituted to observations on the present situations and superficial ideas on the science conceptions.
    In the second time, I was to develope the constructive teaching model for young children's conceptual change.
    Recently constructivism recognized as a good model of teaching that give the understanding of knowledge is construction of the meaning-making activity on learner. This study developed new teaching model that to join Piaget's cognitive conflict model and Vygotsky's zone of proximal development(scaffolding) model for changing the scientific concepts.
    This model has strength to applicate conceptual change through various causes of scientific misconception of young children and can learn the scientific concepts more earlier than preschool.
    In the last time, I was to examine the effects of the constructive teaching on young children's scientific conceptual change. The subjects of this study were 58 children attending two childhood edu-care center located in J city. For the experiment group, instructional activies were scientific conceptual change on the constructivist method and comparison group were on the general method. And analyzes the constructive instruction model's effect among 3, 4, 5 years old and explain to the 6 scientific concepts that change from false response to correct response.
    The results of this study have shown that there exists a meaningful difference in scientific conceptual change between the experiment and comparison group. In conclusion, this study suggested that the constructive method is effect to promote young children's scientific conceptual change.
    Therefore, from the findings of this study, it is necessary that scientific education for conceptual change and developing appropriate training methods and teaching models.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구는 유아들이 획득하고 있는 과학의 영역별 오개념을 확인, 분석하고 이에 대한 교수전략으로서 구성주의에 기초한 개념변화 모형을 개발하고자 하는 데 그 목적이 있다. 나아가 유아의 과학적 오개념의 개념변화에 개발된 구성주의적 접근에 의한 수업모형을 적용하여 그 효과를 분석하는데 있다.
    연구 목적을 달성하기 위해서 1차년도에서는 유아들이 가지고 있는 과학적 오개념을 3영역의 18문항으로 구성된 검사지를 통해 확인하였으며, 수집된 자료에 대한 양적, 질적 분석을 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
    유아의 과학적 오개념의 연령별 차이를 분석한 결과, 전체 18문항 중 3문항에서 정반응 비율이 연령의 증가에 따라 비교적 지속적으로 증가하다가 만 5세에는 50% 이상의 유아에게서 정반응으로 나타났다. 그러나 나머지 문항에 있어서는 연령의 증가에도 불구하고 정반응의 비율이 낮게 나타났다.
    각 문항에서 나타난 유아들의 응답에 대한 오개념 반응을 범주화하여 분석한 질적 분석에서는 각 문항에서 나타나는 유아들의 오개념 반응들이 밖으로 드러나는 현상을 관찰한 결과로 형성되었거나 피상적인 인과관계의 수준을 벗어나지 못하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 유아에게서 나타나는 과학적 오개념에 대해서는 체계적인 교수활동을 통해 개념변화를 유도할 필요가 있으며, 이를 위해 개념변화 교수모형의 개발이 요구된다.
    2차년도 연구에서는 유아들이 지니고 있는 과학적 오개념을 정확한 과학개념으로 변화시키기 위해 구성주의적 접근에 의한 유아과학 개념변화 교수모형을 개발하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해서 먼저 유아의 과학적 오개념의 개념변화 교수 모형에 대한 선행연구물들을 검토하였으며, 유아교육기관을 방문하여 유아들에게 실제로 이루어지고 있는 과학수업을 관찰하고 이를 분석하였다. 이를 바탕으로 유아의 과학적 오개념의 개념변화에 대한 구성주의적 교수모형을 개발하였다.
    유아의 능동성을 존중하고 스스로 지식을 창출하는 것을 돕기 위해 2차년도 연구에서 개발된 구성주의적 개념변화 교수모형은 전체 6개의 단계로 이루어져 있다. 1단계에서는 유아가 기존에 가지고 있는 과학개념을 먼저 확인하고, 만약에 오개념이 형성되어 있다면 이를 확인한다. 2단계에서는 과학개념을 제시함으로써 유아가 자신이 지니고 있는 오개념이 적용되지 않아 인지갈등이 일어날 수 있는 장면을 제공한다. 이어서 3단계에서 유아의 인지갈등을 유발한다. 4단계에서는 유아가 인지갈등을 통해 혼란한 상태에 있을 때 교사나 또래와의 상호작용으로 혹은 도움을 받아 과학개념을 형성하게 된다. 상호작용의 과정에서도 유아는 지속적으로 인지갈등을 하게 되어 단계 3과 단계 4는 교류될 수 있다. 5단계에서는 유아의 인지구조가 재구조화되고 올바른 과학개념을 내면화하게 된다. 마지막으로 6단계에서는 유아에게서 개념변화가 일어났는가를 확인하고 평가하게 된다.
    3차년도 연구에서는 유아들이 획득하고 있는 과학의 영역별 오개념을 확인, 분석하고, 이에 대한 교수전략으로서 구성주의에 기초한 개념변화 교수모형을 개발하고자 하는 데 그 목적을 두었으며, 나아가 유아의 과학적 오개념의 개념변화를 위해 개발된 모형을 적용하여 그 효과를 분석하였다.
    연구를 위해 1차년도 연구에서 나타난 유아가 지니고 있는 과학 오개념의 3영역 18문항 중 연령의 증가에도 불구하고 정개념으로 변화가 일어나지 않거나 그 증가 비율이 미미한 과학 개념 6개를 선정하여 이를 주제로 하여 2차년도에서 개발된 교수모형에 의거하여 학습지도안을 구성하였다.
    J시에 소재한 2개의 어린이집에 재원중인 유아 58명을 실험집단과 비교집단으로 구성하고, 6개의 과학개념에 대해 실험집단에는 구성주의 교수방법을 적용하여 개념변화 수업을 실시하고, 비교집단에는 일반적인 방식의 수업을 실시하였다. 실험처치의 효과를 비교하기 위해 각 집단에 대한 사전-사후검사를 실시하여 그 결과를 비교함으로써 차이를 분석하였다.
    또한 연구대상 중 실험집단 3, 4, 5세 유아 34명의 사전-사후검사지에 대해여 유아의 정, 오반응의 비율을 비교하고, 반응내용을 범주화하여 반응유형을 분석하였다.
    연구의 결과 구성주의 교수방법이 일반적인 방법에 비해 유아의 과학적 개념변화에 효과적인 것으로 나타났으며, 또한 구성주의 교수방법은 유아의 연령이 높을수록 그 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 유아 과학교육에 있어서 구성주의 교수방법의 적용의 기회를 확대하고, 유아의 연령과 발달수준에 적합한 교수방법에 대한 모색이 필요하다.
  • Research result and Utilization method
  • 유아가 자연, 사회, 환경 속에서 스스로 획득하여 형성한 개념 중에는 과학적 개념과는 합치되지 않는 소위 오개념이 있을 수 있으며, 이 오개념은 매우 견고하여 쉽게 교정되지 않을 뿐만 아니라 후속되는 단계의 학습에도 영향을 미치기 때문에 조기에 개념변화를 해야 할 필요가 있다.
    유아가 습득하고 있는 오개념을 확인하기 위해 실시한 과학개념 검사지의 각 문항에서 나타난 유아들의 응답에 대한 오개념 반응을 범주화하여 분석한 결과 각 문항에서 나타나는 유아들의 오개념 반응들이 밖으로 드러나는 현상을 관찰한 결과로 형성하였거나 피상적인 인과관계의 수준을 벗어나지 못하고 있는 것으로 나타났다.
    연구를 통해 나타난 유아의 과학적 오개념에 대해서는 체계적인 교수 활동을 통해 개념의 변화를 유도할 필요가 있으며, 이를 위해 과학적 개념 변화의 교수 모형을 개발하였다. 교수모형의 개발은, 유아의 개념변화 교수는 학습자의 탐구정신과 과학적 접근방식을 자극하고 격려하는 방법으로 접근해야 하며, 학습자가 개념을 구성하는 것은 학습자 스스로가 그들 내에 이미 존재하는 개념을 기초로 하여 지식을 능동적으로 구성하는 과정이라는 것을 전제로 하였다. 그리고 유아 자신이 가진 과학적 오개념을 반추하고 그에 대한 개념변화를 이끌어 내는 것 또한 유아 스스로 이루어내는 유아의 능동성을 존중하는 것을 모형 개발의 출발점으로 삼았다.
    구성주의적 유아 과학적 개념변화 교수모형을 실제 유아교육기관의 유아들에게 적용하여 수업해 본 결과, 첫째, 구성주의 교수방법은 일반적인 교수방법에 비해 유아의 과학적 개념변화에 효과가 있는지를 알아보기 위해 실험집단과 비교집단의 사전-사후검사 전체를 비교해 보았다. 그 결과 실험집단의 유아들이 비교집단의 유아들보다 과학 개념변화의 점수에서 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 둘째, 유아의 과학적 개념변화에 있어서 구성주의 교수방법은 유아의 연령에 따라 그 효과에 어떤 차이가 있는지를 알아보기 위해 실험집단의 유아를 연령별로 구분하여 사전-사후검사의 점수를 비교해 보았다. 그 결과 전체 점수에 있어서 유아의 연령의 증가에 따라 점수가 유의하게 증가되는 것으로 나타났다. 셋째, 사전/사후검사에서 나타난 유아들의 반응을 각 문항별로 범주화하여 그 반응의 유형을 분석해 본 결과, 사전검사에서 나타난 유아들의 반응은 무응답이거나 정개념과 무관한 피상적인 것이 주를 이루었으나, 사후검사에서는 전 문항에 대해서 오개념이라 할지라도 정개념에 근접한 용어를 사용하였으며, 무응답의 비율이 전체적으로 낮아져 유아가 적극적으로 응답하려는 노력을 보였다.
    이상에서 밝혀진 연구의 결과에 따라 본 연구는, 현재 우리나라 유아 과학교육에서 중점적으로 지도해야 할 과학개념들에는 어떠한 것이 있는가를 확인하는 지침으로 활용할 수 있으며, 특히 연구를 통해 개발된 구성주의적 유아 과학개념 교수모형은 유아교육현장에서 유아 과학교육에 직, 간접적으로 활용될 수 있을 것이다.
  • Index terms
  • 구성주의 교수방법, 과학적 오개념, 유아 과학교육, 개념변화, 구성주의 교수모형, 개념변화 교수모형
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