중.고등학생들의 측정에 대한 추론 유형 분석

Abstract

이 연구는 중 고등학생들의 측정 인식에 나타난 추론 유형을 분석하여 과학 교육의 시사점을 얻는 데 있다. 연구 대상은 중학생 197명과 고등학생 200명으로 하였다. 측정에 대한 인식 조사를 위하여 검사지 PMQ1을 사용하였고, 검사지의 문항별 응답 내용은 부호화된 분석틀을 기준으로 점 추론과 집합 추론 유형으로 분석하였다. 분석한 추론 유형을 자료 수집, 자료 처리, 자료 비교로 나누어 측정 단계별 추론 유형 분포 및 학년별 집합 추론 유형 분포 차이를 분석하였다. 또한 측정의 불확실성에 대한 추론 유형 분석을 통해 각 측정 단계별 나타난 추론 유형과 비교 분석하였다. 측정 단계별 추론 유형 분포에서 집합 추론 유형은, 자료 처리에서 높게 나타났고, 자료 수집과 자료 비교에서 낮게 나타났다. 측정 단계별 학년에 따른 집합 추론 유형 분포는 자료 비교 단계에서 중학생들과 고등학생들 사이에 유의미한 차이가 있었다. 측정의 불확실성에 대한 인식은 집합 추론 유형이 높게 나타났으나 학년에 따라 유의미한 차이는 없었다. 측정을 통해 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위해서는 각 측정 단계에서 측정의 불확실성에 대한 인식이 일관성 있게 작용해야 하며 이는 학생들에게 측정에 대한 직접적인 교수 학습이 필요함을 시사한다. The purpose of this study was to analyze the secondary school students' reasoning types in regards to measurement and to get implications for science education. The subjects were 197 middle school students and 200 high school students. The PMQ1 written instrument was used to explore students' ideas. Students' ideas about measurement were classified in two types of point and set reasoning. The reasoning types distribution were analyzed by grade and measurement step such as data collection, data processing, and data comparison. Reasoning types distribution by measurement step indicated that set reasoning type showed high figures in data processing, but point reasoning type appeared in data collection, and data comparison. Set reasoning type increased significantly by grade in data comparison. The majority of students recognized that the true value of the measurand can not be determined.