용수철 문제 풀이에서 나타나는 사범대 학생들의 설명 유형 분석

초록

본 연구의 목적은 예비교사들이 용수철 문제 풀이에서 사용하는 설명유형을 분석하여 낯선 문제 풀이에 사용되는 다양한 유추적 사고나 그접근 방식을 알아보고, 물리교육에의 시사점을 탐색하는 것이다. 이연구는 지방 소재 국립 대학교 물리교육 전공 학생 19명을 대상으로수행되었다. 제시된 용수철 문제는 모든 조건이 동일하고 용수철반지름의 길이만 두 배인 두 용수철에 같은 물체를 매달았을 때 어떻게될 것인지에 대해 설명하는 것이다. 연구의 방법은 개별면담을 통해발성사고법을 사용한 문제풀이 과정을 녹화하여 학생의 설명, 행동 및문제지에 그린 그림을 분석하였다. 풀이과정에서 나타난 학생들의설명유형을 공통적 속성으로 범주화한 결과, 직관적, 경험적, 분석적,극단적, 비유적, 기원적 설명 유형으로 분류되었으며, 총 32개의 세부설명 유형으로 구분할 수 있었다. 설명 유형별 빈도수를 보면 최초에직관적인 설명 유형을 사용한 학생들은 전체 중 79%로 나타났고, 그 중67%의 학생들은 끝까지 선택한 답을 변경하지 않았다. 학생들은용수철의 작동 원리에 대한 이해를 바탕으로 비유물을 찾기 보다는표면적 속성이 목표물과 비슷해 보이는 대상을 찾는 특징을 보였다. 반면, 설명 유형을 변화시켜 보강해가면서 비유물이 정교화되는 사례도볼 수 있었다.

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