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전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 초등교사들의 이해도 향상 프로그램 개발 및 적용

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Alternative Title
Development and Application of Understanding Improvement Program for Elementary Teachers about the Characteristics of Currents according to the Connection Methods of Batteries
Abstract
The purpose of this study is to develop the elementary teachers' teaching professionalism through improving content knowledge on the characteristics of currents according to the connection methods of batteries. The theoretical basis of this study is the conclusion of Hyun's research(2010). His research showed that the relation of the relative magnitude of load resistance and the internal resistance of a battery can determine the characteristics of the currents in electric circuits with a series or a parallel connection of batteries. Therefore, this study is divided into two parts.
First, the understanding improvement program for elementary teachers about the characteristics of currents according to the connection methods of batteries was developed. The contents of program is based on the misconceptions appeared in the survey results of elementary school teachers' understanding on the characteristics of currents according to the connection methods of batteries. The program was constructed to do an experiment on the size of currents according to the connection methods of batteries proposed the elementary school science textbooks and then inquire out why the results did not well come out. It was also constructed to generalize naturally from the level of phenomena to the level of realizing the cause and specific cause on the characteristics of currents according to the connection methods of batteries. Worksheet development framework was based on Driver's conceptual change model which was effective for the change of misconception.
Second, the understanding improvement program for elementary teachers about the characteristics of currents according to the connection methods of batteries is intervened to 15 of elementary school teachers. The teachers were divided into five small groups, each small group was composed of three teachers. Each group implemented the program for three hours. The teachers were tested the questionnaire on the characteristics of current according to connection of batteries before and after the program conducting. The conceptual changes of elementary school teachers on the characteristics of currents according to the connection methods of batteries were investigated and were analyzed by quantitative and qualitative methods. As the results of the analysis on the degree of understanding and the level of the concept through pre and post test, the understanding improvement program for elementary teachers about the characteristics of currents according to the connection methods of batteries was effective to improve teachers' quantitative and qualitative concept.
The results of this study may be used to develop program of teaching professionalism related to electricity and magnetism for the elementary teachers and secondary science teachers and make new science textbooks.
Author(s)
강민석
Issued Date
2012
Awarded Date
2012. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000006026
Alternative Author(s)
Kang, Min-Seog
Affiliation
제주대학교
Department
대학원 과학교육학부초등과학교육
Advisor
신애경
Table Of Contents
Ⅰ. 서 론 1

1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구내용 3
3. 용어의 정의 4
1) 학습개념 4
2) 분화개념 4
3) 개념 이해도 5
4. 연구의 제한점 5


Ⅱ. 이론적 배경 6

1. 과학 교과서에 제시된 전지 연결 방법에 따른 전류의 특성 내용 분석 6
1) 초등학교 과학 교과서에 나타난 전지 연결 방법에 따른 전류의 특성에 대한 내용 6
2) 중학교 과학 교과서에 나타난 전지 연결 방법에 따른 전류의 특성에 대한 내용 7
3) 고등학교 과학 교과서에 나타난 전지 연결 방법에 따른 전류의 특성에 대한 내용 8
2. 선행연구 9
1) 전기회로 및 전류 개념에 관련 선행연구 10
2) 전지관련 실험수업의 어려움 관련 선행연구 14
3) 개념변화 관련 선행연구 15
3. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성 17
4. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 초등교사들의 이해도 19



Ⅲ. 연구 절차 및 방법 23

1. 연구 절차 23
2. 연구방법 27
1) 대상 27
2) 검사도구 28
3) 자료 수집 및 분석 34


Ⅳ. 프로그램 개발 35

1. 프로그램 개발의 근거 35
2. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성 이해도 향상 프로그램 개발 모형 38
3. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성 이해도 향상 프로그램의 구체화 39
1) 프로그램 워크시트 개발틀 39
2) 프로그램의 내용 흐름도 40
3) 전기회로의 구성 44
4) 워크시트 작성용 엑셀파일 48
4. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성 이해도 향상 프로그램 54
1) 관찰 및 문제 파악 단계 55
2) 자료제시 및 관찰 탐색 단계 56
3) 자료 추가 제시 및 관찰 탐색 단계 60
4) 규칙성 발견 및 개념 정리 단계 62
5) 적용 및 발전 단계 1 64
6) 적용 및 발전 단계 2 68
7) 적용 및 발전 단계 3 70




Ⅴ. 프로그램의 실제 77

1. 부하저항이 전지의 내부저항보다 큰 영역의 실험 78
1) 부하저항이 전지의 내부저항보다 큰 영역에서 전지를 직렬연결한 전기회로에서 전류의 크기 변화 실험 79
2) 부하저항이 전지의 내부저항보다 큰 영역에서 전지를 병렬연결한 전기회로에서 전류의 크기 변화 실험 86
2. 부하저항이 전지의 내부저항보다 작은 영역의 실험 91
1) 부하저항이 전지의 내부저항보다 작은 영역에서 전지를 직렬연결한 전기회로에서 전류의 크기 변화 실험 92
2) 부하저항이 전지의 내부저항보다 작은 영역에서 전지를 병렬연결한 전기회로에서 전류의 크기 변화 실험 98


Ⅵ. 프로그램의 효과 105

1. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 초등교사들의 이해도 변화 105
1) 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 이해상태 분석 105
2) 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 이해수준 분석 106
2. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 하위영역별 이해도 변화 107
1) 저항에 대한 인식 영역의 이해도 분석 107
2) 부하저항이 전지의 내부저항보다 큰 영역의 이해도 분석 112
3) 부하저항이 전지의 내부저항보다 작은 영역의 이해도 분석 134
3. 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 교사별 이해도 분석 153
1) 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 교사별 이해상태 분석 153
2) 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 교사별 이해수준 분석 156




Ⅶ. 결론 및 제언 161

1. 결론 161
1) 전지의 연결방법과 전류의 특성에 대한 이해도 향상 프로그램 개발 161
2) 전지의 연결방법과 전류의 특성에 대한 초등교사들의 이해도 변화 162
2. 제언 164


참고문헌 165
ABSTRACT 173
부 록 175
Degree
Doctor
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
강민석. (2012). 전지의 연결방법에 따른 전류의 특성에 대한 초등교사들의 이해도 향상 프로그램 개발 및 적용
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