Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Influence of Method Using Analogy on Students' Concept Learning

과학 수업에서 비유의 사용 방식이 학생들의 개념학습에 미치는 영향

  • Received : 2010.07.14
  • Accepted : 2010.10.14
  • Published : 2010.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this study, we investigated the influences of the method of using analogy on concept understanding, mapping understanding, and mapping error by analogical reasoning ability level. We also investigated students' perception of a role-playing analogy activity. Seventh graders (N=152) at a middle school were assigned to the comparison and the experimental groups. The students of the experimental group were taught about 'the relation between pressure and volume of gas' with experience-based role-playing analogy, while those of the comparison group were taught with explanation-centered analogy. Analyses of the results revealed that the instruction using roleplaying analogy was more effective in concept understanding and retention of mapping understanding than explanation-centered analogy instruction, regardless of analogical reasoning ability level. It was also found that the students of the experimental group had fewer mapping errors than those of the comparison group. However, there was little difference in t pes of mapping errors by the method of using analogy. The students of the experimental group answered that they did not have difficulties in performing the role-playing analogy activity and they actively engaged in the activity. They perceived that the role-playing analogy activity was interesting. Educational implication of these findings are discussed.

이 연구에서는 과학 개념학습에서 비유의 사용 방식이 학생들의 비유 추론 능력에 따라 개념 이해와 대응 관계의 이해 및 파지에 미치는 영향을 조사하고, 비유 사용 방식에 따른 대응 오류의 양상을 비교하였다. 또한, 역할놀이 비유 활동에 대한 인식을 조사하였다. 중학교 1학년 152명을 두 집단에 배치하여 처치 집단에서는 '기체의 압력과 부피의 관계'에 대한 체험 중심의 역할놀이 비유 수업을, 비교 집단에서는 교사 설명 중심의 비유 수업을 진행하여 그 효과를 비교하였다. 연구 결과, 학생들의 비유 추론 능력에 관계없이 역할놀이 비유 활동을 사용한 수업이 교사 설명 중심의 비유 수업보다 학생들의 개념 이해에 효과적이었으며, 목표 개념과 비유물의 대응 관계를 오래 기억하도록 하는데 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 비유 사용 방식에 따라 학생들이 범하는 대응 오류의 양상에는 큰 차이가 없었으나, 역할놀이 비유 수업을 받은 학생들은 대응 관계 이해도 파지 검사에서 대응 오류의 빈도가 더 낮았다. 학생들은 역할놀이 비유 활동을 수행하는데 어려움이 없었고 활동에 적극적으로 참여했다고 응답하는 경우가 많았으며, 활동에 대한 흥미도가 높았다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

Keywords

References

  1. 권혁순 (2000). 화학 교육에서 비유의 사용 현황과 비유를 사용할 때 개념 이해에 영향을 미치는 요인. 서울대학교 박사학위논문.
  2. 김경순, 변지선, 이선우, 강훈식, 노태희 (2008). 비유를 사용한 반응 속도 개념 학습에서 유발되는 대응 오류에 대한 분석과 비유 표현 방식에 따른 비교. 한국과학교육학회지, 28(4), 340-349.
  3. 김경순, 신은주, 한재영, 노태희 (2006). 비유를 사용한 화학 개념 학습에서 유발되는 대응 오류와 개념 이해도의 관계. 대한화학회지, 50(6), 486-493.
  4. 김경순, 양찬호, 노태희 (2009). 화학 개념학습에서 역할놀이 비유가 대응 관계 이해도 및 대응 오류에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 29(8), 898-909.
  5. 김동렬 (2009). 생물 II '세포호흡' 단원에서 역할 놀이 비유 수업의 효과. 한국과학교육학회지, 29(4), 463-476.
  6. 김명숙 (2002). 역할놀이 학습을 통한 세포분열의 이해도에 관한 연구. 건국대학교 석사학위논문.
  7. 김영민, 박희숙 (2000). 중학교 과학 교과서의 물리 개념 설명에 사용된 비유에 대한 학생들의 이해도 조사. 한국과학교육학회지, 20(3), 411-420.
  8. 김유정, 김경순, 노태희 (2010). 보일의 법칙에 대한 개념 학습에서 비유의 부연 수준이 학생들의 대응관계 이해 및 개념 이해에 미치는 영향. 대한화학회지, 54(2), 248-256.
  9. 노태희, 변순화, 전경문, 권혁순 (2003). 화학 개념 학습에서 역할놀이 비유 활동의 효과. 한국과학교육학회지, 23(3), 246-253.
  10. 변순화 (2008). 물질의 입자성 학습에서 체험 중심 비유를 사용한 과학 수업의 효과 및 학습 과정 조사. 서울대학교 박사학위논문.
  11. 이국행, 박경희 (1998). 원자와 분자의 개념을 이해하기 위한'학생-모형 역할놀이'수업안 개발. 전북대학교 과학교육논총, 23, 29-35.
  12. 정여진, 김승현, 우규환 (2006). 놀이를 통한 비유 수업의 효과. 교육과정평가연구, 9(1), 363-380.
  13. Aubusson, P., & Fogwill, S. (2006). Role play as analogical modelling in science. In P. J. Aubusson, A. G. Harrison, & S. M. Ritchie (Eds.), Metaphor and analogy in science education (pp. 93-104). Dordrecht: Springer.
  14. Aubusson, P., Fogwill, S., Barr, R., & Perkovic, L. (1997). What happens when students do simulation-role-play in science? Research in Science Education, 27(4), 565-579. https://doi.org/10.1007/BF02461481
  15. Clarke, C. B. (2005). The impact of selfgenerated analogies on at-risk students' interest and motivation to learn. Doctoral dissertation, The Florida State University.
  16. Deeter, L. (2003). Incorporating student centered learning techniques into an introductory plant identification course. NACTA Journal, 47(2), 47-52.
  17. Else, M. J., Clement, J., & Ramirez, M. A. (2003). Should different types of analogies be treated differently in instruction? Observations from a middle-school life science curriculum. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Philadelphia, PA.
  18. Fadali, M. S., Robinson, M., & McNichols, K. (2000). Teaching engineering to K-12 students using role playing games. ASEE Conference, Saint Louis, MO.
  19. Flick, L. B. (1993). The meanings of handson science. Journal of Science Teacher Education, 4(1), 1-8. https://doi.org/10.1007/BF02628851
  20. Friedel, A. W., Gabel, D. L., & Samuel, J. (1990). Using analogs for chemistry problem solving: Does it increase understanding? School Science and Mathematics, 90(8), 674-682. https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.1990.tb12046.x
  21. Haury, D. L., & Rillero, P. (1994). Perspectives of hands-on science teaching. Columbus, OH: ERIC Clearinghouse for Science, Mathematics, and Environmental Education.
  22. Klahr, D., Triona, L. M., & Williams, C. (2007). Hands on what? The relative effectiveness of physical vs. virtual materials in an engineering design project by middle school children. Journal of Research in Science Teaching, 44(1), 183-203. https://doi.org/10.1002/tea.20152
  23. Kovacevic, M. S., & Djordjevich, A. (2006). A mechanical analogy for the photoelectric effect. Physics Education, 40(1), 551-555.
  24. Mayo, J. A. (2001). Using analogies to teach conceptual applications of developmental theories. Journal of Constructivist Psychology, 14(3), 187-213. https://doi.org/10.1080/10720530126292
  25. McSharry, G., & Jones, S. (2000). Role-play in science teaching and learning. School Science Review, 82(298), 73-82.
  26. Newton, D. P. (2000). Teaching for understanding: What it is and how to do it. London: Routledge-Falmer.
  27. Noh, T., & Scharmann, L. C. (1997). Instructional influence of a molecular-level pictorial presentation of matter on students' conceptions and problem-solving ability. Journal of Research in Science Teaching, 34(2), 199-217. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199702)34:2<199::AID-TEA6>3.0.CO;2-O
  28. Oliva, J. M., Azcarate, P., & Navarrete, A. (2007). Teaching models in the use of analogies as a resource in the science classroom. International Journal of Science Education, 29(1), 45-66. https://doi.org/10.1080/09500690600708444
  29. Orgill, M., & Bodner, G. M. (2004). What research tells us about using analogies to teach chemistry. Chemistry Education: Research and Practice, 5(1), 15-32.
  30. Ragsdale, F. R., & Pedretti, K. M. (2004). Making the rate: Enzyme dynamics using Pop- It Beads. The American Biology Teacher, 66(9), 621-626. https://doi.org/10.1662/0002-7685(2004)066[0621:MTREDU]2.0.CO;2
  31. Ross, P., Tronson, D., & Ritchie, R. J. (2005). Modelling photosynthesis to increase conceptual understanding. Journal of Biological Education, 40(2), 84-88.
  32. Rule, A. C., & Furletti, C. (2004). Using form and function analogy object boxes to teach human body systems. School Science and Mathematics, 104(4), 155-169. https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2004.tb18237.x
  33. Tsai, C. C. (1999). Overcoming junior high school students' misconceptions about microscopic views of phase change: A study of an analogy activity. Journal of Science Education and Technology, 8(1), 83-91. https://doi.org/10.1023/A:1009485722628
  34. Yilmazoglu, C. (2004). Effect of analogyenhanced instruction accompanied with concept maps on understanding of acid-base concept. Msc Thesis, Middle East Technical University.

Cited by

  1. Development and Application of the Instruction Program for the ‘Defense Action' Chapter in Life ScienceⅠUtilizing Student Generated Role-Playing Analogy vol.41, pp.1, 2013, https://doi.org/10.15717/bioedu.2013.41.1.97
  2. 과학적 문제해결을 위한 소집단 논의 과정에서 나타난 비유적 추론의 생성 수준과 설명적 모델 생성의 관계 분석 vol.33, pp.2, 2010, https://doi.org/10.14697/jkase.2013.33.2.522
  3. Environmental Education Program Development using Storytelling for Learning with Natural Heritage Exhibition vol.30, pp.3, 2010, https://doi.org/10.17965/kjee.2017.30.3.307
  4. 학생 중심 비유를 사용한 예비과학교사의 수업에서 나타나는 특징 분석 vol.64, pp.2, 2020, https://doi.org/10.5012/jkcs.2020.64.2.99
  5. 비유를 활용한 STEAM 프로그램 개발 및 효과 : 중학교 '태양계' 단원을 중심으로 vol.13, pp.1, 2020, https://doi.org/10.15523/jksese.2020.13.1.15