과학적 오해

Scientific misconceptions

과학적 오해는 실제 과학적 사실에서 근거가 없는 과학에 대한 일반적인 믿음이다. 과학적 오해는 또한 종교적 또는 문화적 영향에 기초한 선입견을 나타낼 수 있다. 많은 과학적 오해가 잘못된 교수법과 때로는 진정한 과학 본문의 거리감 때문에 발생한다.

종류들

오해(예: 대안 개념, 대안 체계 등)는 과학 교육을 알리는 주요 이론적 관점인 과학 교육에서 구성주의로부터 핵심 쟁점이다.[1] 일반적으로, 과학적 오해만 인간에게 효과적으로 함께 상호 작용하게 하는 몇"folkmechanics(개체 경계와 움직임), folkbiology(생물 종의 구성과 관계)를 포함한 직관력 도메인, folkpsychology(대화형 요원과goal-directed 행동)"[2]에 그들의 재단이 있다.w그들이 진화한 웅장함. 이러한 민중주의가 현대 과학 이론에 정확하게 지도화되지 않는 것은 예상치 못한 일이 아니다. 과학적인 오해의 두 번째 주요한 원천은 디디칼로그적인 오해인데, 이것은 (공식 교육에서) 교육 과정 중에 유도되고 강화된다.

과학 주제에 대한 학생들의 비공식적인 아이디어에 대한 광범위한 연구가 있었고, 연구는 오해가 일관성, 안정성, 문맥 의존성, 적용 범위 등과 같은 속성 측면에서 상당히 다양하다고 보고했다.[3] 오해는 다음과 같은 다섯 가지 기본 범주로 나눌 수 있다.[4]

  1. 선입견
  2. 비과학적 신념
  3. 개념상의 오해
  4. 자국어의 오해
  5. 사실상의 오해

선입견은 한 가지 방식으로만 개념을 생각하고 있다. 특히 열, 중력, 에너지. 어떤 것이 어떻게 작동하는지 한 번 알게 되면 다른 방식으로 작동한다고 상상하기 어렵다. 비과학적 믿음은 과학적 증거 밖에서 배운 믿음이다. 예를 들어, 성경을 바탕으로 한 세계사에 대한 신념이 그것이다. 개념적 오해는 개인적인 경험을 바탕으로 이해한다고 생각하는 것 또는 들은 것에 대한 생각이다. 사람은 개념을 완전히 파악하지 못하고 이해한다. 국어의 오해는 한 단어가 특히 과학과 일상 생활과 관련하여 완전히 다른 두 가지 의미를 가질 때 발생한다. 사실상의 오해는 어린 나이에 배우지만 실제로는 부정확한 사상이나 신념이다.

대부분의 학생들의 오해는 인식되지 않지만, 교과서에 있는 오류와 오해들을 식별하려는 비공식적인 노력이 있었다.[5]

학생의 오해 파악

소크라테스 강의의 맥락에서 학생의 오해는 질문하고 듣는 과정을 통해 파악되고 해결된다. 학생들이 교육에 앞서 또는 이에 대응하여 어떤 생각을 하고 있는지 이해하기 위해 여러 가지 전략이 채택되었다. 이러한 전략에는 컬러 카드나 전자 측량 시스템(클릭터)의 사용이 수반될 수 있는 다양한 형태의 "실제형" 피드백이 포함된다.[6] 또 다른 접근방식은 적시 교육으로 알려진 전략에 의해 구체화된다.[7][8] 여기에서 학생들은 수업 전에 다양한 질문을 받게 되는데, 강사는 이러한 답변을 이용하여 학생들의 사전 지식과 오해에 맞춰 가르친다.

마지막으로, 개념 재고나 다른 형태의 진단 도구를 구성하는 항목을 생성하기 위한 목적으로 학생들을 인터뷰하는 연구 집약적인 접근법이 있다.[9] 개념 재고는 집중적인 검증 노력이 필요하다. 아마도 지금까지 이러한 개념 재고 중 가장 영향력이 컸던 것은 Force Concept Inventory(FCI)일 것이다.[10][11] 개념 재고자산은 효과적인 지침의 장벽으로 작용하는 어려운 아이디어를 식별하는 데 특히 유용할 수 있다.[12] 자연선택과[13][14][15] 기초생물학의[16] 개념재고가 개발되었다.

발표된 모든 진단 도구가 일부 개념 재고만큼 신중하게 개발된 것은 아니지만, 일부 2단계 진단 기기(오해 연구에 의해 파악된 객관식 산만함을 제공하고 학습자에게 선택 이유를 제시하도록 요구하는 것)는 엄격한 개발을 거쳤다.[17] 학생들의 오해를 파악하는데 있어서, 첫 번째 교사들은 그들의 선입견을 파악할 수 있다.[18] "교사들은 학생들의 초기 개념과 발전하는 개념을 알아야 한다. 학생들은 자신의 초기 아이디어를 의식적인 수준으로 끌어낼 필요가 있다."[19]

학생의 오해 해소

학생들의 오해에 대한 인식과 수정이 자료와 수동적인 관계보다는 능동적인 관여를 수반한다는 증거가 다수 제시되고 있다. 강의에 대한 일반적인 접근방식은 메타인식을 포함한다. 즉, 학생들이 특정한 문제에 대한 그들의 생각을 생각하도록 장려하기 위함이다. 부분적으로 이 접근법은 학생들이 그들의 이해를 말로 표현하고, 방어하고, 개혁할 것을 요구한다. 현대 교실의 현실을 인식하면서, 많은 변주곡들이 소개되었다. 여기에는 물리학의 다양한 자습서뿐만 아니라 에릭 마주르의 또래 지도도 포함된다.[20] 과학탐구는 학생들에게 적극적인 참여 기회를 제공하고 메타인식과 비판적 사고를 통합하는 또 다른 기술이다.

탐구 기반의 학습 활동에서의 성공은 사실에 입각한 지식의 깊은 기초에 의존한다. 그런 다음 학생들은 자신이 연구하고 있는 과학 현상에 대한 관찰, 상상, 추론을 개념적인 틀 안에서 지식을 조직하기 위해 사용한다.[21][22] 교사는 수업이 진행됨에 따라 형태별 평가를 통해 학생들의 변화하는 개념을 모니터링한다. 초기 조사 활동은 단순한 구체적인 사례에서 보다 추상적인 사례로 발전해야 한다.[22] 학생들이 질의를 통해 진행됨에 따라 학생들이 도전적인 질문을 만들어 내고 질문하고 토론할 수 있는 기회가 포함되어야 한다. 마그누손과 팔린산에 따르면,[23] 교사는 학생들이 개념에 대한 이해가 성숙하는 것과 동일한 질문을 할 수 있는 다중 조사 주기를 허용해야 한다. 학생 학습에 대한 조형적 평가를 적용하고 그에 따라 조정하는 전략을 통해 교사들이 과학적 오해를 바로잡는 데 도움을 줄 수 있다.

참고 항목

각주

  1. ^ 태버, K. S. (2011) 교육 이론으로서의 구성주의: 학습에 있어서의 우발성과 최적으로 지도되는 가르침. J. 하사샤(Ed.), 교육론(pp. 39-61). 뉴욕:노바. https://camtools.cam.ac.uk/wiki/eclipse/Constructivism.html에서.
  2. ^ Altran S; Norenzayan A (2004). "Religion's evolutionary landscape: Counterintuition, commitment, compassion, communion". Behavioral and Brain Sciences. 27 (6): 713–30. CiteSeerX 10.1.1.687.8586. doi:10.1017/S0140525X04000172. PMID 16035401.
  3. ^ 태버, K. S. (2009) 진행 중인 과학 교육: 과학을 배우는 것의 조건부 성격에 대한 과학 연구 프로그램을 구축하는 것. 도드레흐트: 스프링거.
  4. ^ 데이비스, 바바라(1997) 과학 교수 재고 검토. 학부 과학 교육 위원회. 워싱턴 D.C.: 국립 아카데미 출판사. https://www.nap.edu/read/5287/chapter/5
  5. ^ 예를 들어, 자원은 Alistair Fraser의 Bad Science 웹 페이지, 학생 및 교사 개념 및 과학 교육(STSE) 웹사이트(2009)와 화학적 오해: 예방, 진단 및 치료(2002)를 포함한다.
  6. ^ Martyn M (2007). "Clickers in the classroom: an active learning approach". Educause Quarterly. 30 (2).
  7. ^ "www.jitt.org". jittdl.physics.iupui.edu. Retrieved 15 August 2018.
  8. ^ Rozycki W (1999). "Just-in-Time Teaching". J Indiana University Research & Creative Activity. XXII (1): 8.
  9. ^ 태버, K. S. (2002) 화학적 오해 - 예방, 진단 및 치료, 런던: 왕립화학회
  10. ^ Hestenes D; Wells M; Swackhamer G (1992). "Force Concept Inventory". The Physics Teacher. 30 (3): 141–58. Bibcode:1992PhTea..30..141H. doi:10.1119/1.2343497.
  11. ^ Hestenes D (1998). "Who needs physics education research". Am J Phys. 66 (6): 465–7. Bibcode:1998AmJPh..66..465H. doi:10.1119/1.18898.
  12. ^ Garvin-Doxas K; Klymkowsky MW (2008). "Understanding randomness and its impact on student learning: lessons learned from building the Biology Concept Inventory (BCI)". CBE: Life Sciences Education. 7 (2): 227–33. doi:10.1187/cbe.07-08-0063. PMC 2424310. PMID 18519614.
  13. ^ Nehm R, Schonfeld IS (2008). "Measuring knowledge of natural selection: A comparison of the C.I.N.S., an open-response instrument, and an oral interview" (PDF). Journal of Research in Science Teaching. 45 (10): 1131–1160. Bibcode:2008JRScT..45.1131N. doi:10.1002/tea.20251. Archived from the original (PDF) on 17 May 2011.
  14. ^ Nehm R, Schonfeld IS (2010). "The future of natural selection knowledge measurement: A reply to Anderson et al. (2010)" (PDF). Journal of Research in Science Teaching. 47: 358–362. Archived from the original (PDF) on 19 July 2011.
  15. ^ Anderson DL; Fisher KM; Norman GJ (2002). "Development and evaluation of the conceptual inventory of natural selection". J Res Sci Teaching. 39 (10): 952–78. Bibcode:2002JRScT..39..952A. CiteSeerX 10.1.1.1010.5115. doi:10.1002/tea.10053. Archived from the original on 5 January 2013.
  16. ^ "Bioliteracy Project Home Page". bioliteracy.net. Retrieved 15 August 2018.
  17. ^ "The ECLIPSE Project". camtools.cam.ac.uk. Retrieved 15 August 2018.
  18. ^ Fuchs, T.T. & Arsenault, M. (2017) 테스트 데이터를 사용하여 2차 과학에서 잘못된 인식을 찾음. 학교 과학 리뷰 364(98) 31-36.
  19. ^ Minstrell, J. & Kruas, P(2005) 과학 교실에서 안내 문의를 했다. 학생들이 배우는 방법: 교실에서 역사, 수학, 과학. (478)
  20. ^ 예를 들면 다음과 같다.
  21. ^ 브랜스포드, J. D., 브라운, A. L., & Cocking, R. R. (2000) 사람들이 배우는 방법: 두뇌, 마음, 경험, 그리고 학교. (확장된 에드, PDF. 워싱턴 D.C.: 내셔널 아카데미 프레스, ISBN 0309070368
  22. ^ a b 브랜스포드, J.D.&도노반, M.S. (에드스)(2005년). "과학적 탐구 및 사람들이 배우는 방법" 학생들이 배우는 방법: 교실에서 역사, 수학, 과학. 워싱턴 D.C.: National Academy Press.
  23. ^ 마그누슨, S.J. & Palincsar, A.S. (Eds).(2005년). "과학지식 개발 촉진 및 초등학교 수준의 빛에 대한 추론" 학생들이 배우는 방법: 교실에서 역사, 수학, 과학. 워싱턴 D.C.: National Academy Press.

참조