고등학생들의 물리 그래프 작성에서 나타난 오류 유형과 과학성취도 수준과의 관계

초록

본 연구의 목적은 고등학생들이 제시된 실험자료값을 바탕으로 물리그래프를 작성할 때 나타나는 오류 유형과 특징을 탐색하고 과학성취도수준과의 관계를 분석하여 물리교육에의 시사점을 탐색하는 것이다. 이를위해 인문계 고등학교 학생 155명을 대상으로 두 가지 물리실험 상황을그림으로 제시하고 이를 바탕으로 그래프를 작성하고 어려운 정도를표시하도록 하였다. 작성된 그래프에서 나타난 학생들의 오류유형을공통적 속성으로 범주화한 결과, `변수의 잘못된 해석', `그래프 기본요소의 잘못된 표기', `자료의 잘못된 사용' 등 3가지 대범주로분류되었으며, 이는 다시 총 25개의 세부 설명 유형으로 구분할 수있었다. 유형별 빈도를 분석한 결과, 참여학생당 1인당 평균 9.7개의오류 유형이 나타났으나 그래프 작성이 어렵다고 응답한 학생은 25\%에불과해 그래프 작성에 대한 이해가 높지 않으며 이를 스스로 인식하고있지 못함을 알 수 있었다. 과학학업성취도 수준에 따른 유형별 빈도에는`추세선을 연장하지 않음' 유형 외에는 통계적 차이를 보이지 않았다.

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