본 연구의 목적은 전문계고 학생들이 가지고 있는 진화와 유전에 대한 개념을 분석하고, 이와 관련성을 가질 수 있는 요소들 사이의 상관관계를 분석하는 것이다. 이를 위하여 미국과학진흥회(American Association for the Advancement of Science, AAAS)에서 개발한 진화와 유전개념 문항 중 내용영역이 고르게 분포되도록 각 10문항씩을 선정해 검사도구로 사용하였다. 그리고 학생들의 입학성적, 고등학교 1학년 과학교과 성적, 진화와 유전개념의 유용성 인식수준, 과학 학습동기 결과를 이용하여 오개념 사이의 상관관계를 분석하였다. 검사지의 구성은 AAAS 문항, 진화와 유전개념의 유용성 인식수준 검사 문항, 과학 학습동기를 검사하기 위한 SMQⅡ(Science Motivation Questionnaire Ⅱ)문항으로 이루어졌다. 검사도구의 신뢰도와 타당도를 확인하였으며 공업계 특성화 고등학교 1, 2학년 재학생 596명을 대상으로 검사를 실시하였다. AAAS 문항의 검사 결과는 답지반응률분포곡선을 이용하여 문항분석을 실시하였고 이를 통해 오개념을 확인하였다. 일반계 고등학교 재학생을 대상으로 한 진화개념 AAAS문항 선행연구를 활용하여 전문계 고등학교와 진화개념 이해수준을 비교?분석 하였다. 학생들의 오개념 수준과 관계가 있을 것으로 예상되는 성적, 진화와 유전개념의 유용성 인식수준, 과학 학습동기를 분석하고 그 사이의 상관관계를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 전문계 고등학생들의 진화와 유전개념 이해 수준은 낮은 것으로 확인된다. 진화에 대한 정답률이 유전보다 높았으며, 비정상적인 형태의 답지반응률분포곡선은 유전개념에서 더 많이 나타났다. 이를 통해 학생들이 유전개념 이해를 진화개념보다 더 어려워한다는 사실을 알 수 있다. 둘째, 진화영역에 대한 비정상적인 답지반응률분포곡선은 일반계 고등학교와 동일 문항에서 나타나고 있다. 셋째, 답지반응률분포곡선을 통해 확인할 수 있는 학생들의 오개념에서 진화개념보다 유전개념에서 더 많은 오개념이 확인되었다. 넷째, 진화와 유전개념의 이해도와 고등학교 1학년 과학교과 성적 사이에서 의미 있는 상관관계가 존재한다. 그러나 입학성적사이에서는 낮은 상관관계를 보여주고 있다. 다섯째, 유용성에 대한 인식수준은 진화개념보다 유전개념이 더 높았다. 또한 진화와 유전은 생물학이라는 학문에서보다 우리 생활에서 더 유용한 가치를 가지고 있다고 인식하고 있었다. 비전공자인 학생들의 입장에서 학문으로의 접근보다는 실생활에서 체감하는 점이 더 크기 때문인 것으로 해석된다. 여섯째, 진화와 유전개념의 이해도와 유용성 인식수준 사이에서는 높은 상관관계를 찾을 수 없었다. 그러나 두 개념 중에서는 유전보다 진화개념에서 조금 더 높은 상관도를 갖는 것으로 확인되었다. 일곱째, SMQⅡ를 활용한 과학 학습동기는 낮게 나타났다. 일반계 고등학교와 농업계 특성화고등학교보다도 낮았다. 그러나 공업계 특성화고에서는 내재적 동기, 자기효능감, 자기결정, 점수동기, 직업동기의 다섯 가지 하위 영역의 상대적 크기를 비교해 보았을 때 직업동기가 가장 높았다. 공업계 특성화고 학생들이 좋은 직업을 가지기 위해 과학교과를 중요하게 생각하고 있다는 의미이다. 여덟째, 진화와 유전개념 이해도와 과학 학습 동기간 상관도는 낮은 것으로 나타났다. 분석결과 전문계 고등학교 학생들은 진화와 유전개념에 대한 낮은 이해도를 가지고 있었다. 이를 개선하기 위해 전문계 고등학교 과학교과 교육과정 중에 생물분야를 학습시켜 오개념을 바로잡아 줄 필요가 있다. 또한 전문계고 학생의 학습능력을 고려한 학습내용과 목표가 필요할 것으로 보인다. 학생들의 낮은 과학 학습동기를 향상시켜 줄 수 있는 동기 부여도 중요하다. 직업동기를 중요하게 여기고 있는 전문계 고등학교의 특성을 반영하여, 취업과 관련하여 동기를 부여해 줄 필요가 있다. 마지막으로 AAAS 전체 문항 검사를 활용한 결과로 일반계고와의 비교?분석을 한다면 전문계고의 정확한 수준 진단이 가능할 것이다.
The aim of this research is to diagnose the need of science education at vocational high school based on the analysis of the misconceptions about evolution and heredity and the correlation of the factors involved. For this research purpose, ten questions in each field on the concept of evolution and heredity which American Association for the Advancement of Science(AAAS) developed were selected as a test instrument. And, the correlation between misconceptions was analyzed using students'' entrance exam score, science grade in the first year, the recognition level of the usefulness of the notions of evolution and heredity, and the survey of learning motivation of science. The questionnaire involved the questions of AASS, the questions to test the recognition level of the usefulness of the notion of evolution and heredity and the questions of Science Motivation Questionnaire Ⅱ(SMQⅡ) to test learning motivation of science. The validity and reliability of the test instrument was checked and the testing on 596 students of first and second year in vocational high school was done. Multiple-choice response analysis of the test result of AAAS questions was done using item responsive distribution curve and therefore, misconception was identified. Employing prior research on high school students’conceptual understanding level of evolution and heredity by AAAS questions, understanding levels of high school and vocational high school students were comparatively analyzed. Analysis results of the recognition level of the usefulness of the notion of evolution and heredity, the learning motivation of science, students'' science grade which were expected to be related with misconception level of students, and correlation between them are as follows: First, vocational high school students’conceptual understanding level of evolution and heredity was demonstrated to be low. The rate of correctness for evolution was higher than that for genetics and abnormal item responsive distribution curves were more identified in the concept of heredity, which reveals that students have more difficulties in understanding the notion of heredity than that of evolution. Second, the abnormal response distribution curve for the evolutionary area appears in the same item as the general high school. It was confirmed that students had more misconceptions about the genetic concept than the evolutionary concept through the response distribution curve. Fourth, there was a significant correlation between students’ conceptual understanding level of evolution and heredity and the science grade of high school 1st grade. However, there was a low correlation between students’conceptual understanding level of evolution and heredity and entrance score. Fifth, in the recognition level of usability, the recognition level of heredity was higher than that of evolution. In addition, evolution and heredity were perceived to be more useful in our lives than in biology. It is interpreted that students who are unoccupied are feeling more in real life rather than approaching to science. Sixth, the correlation between students’ conceptual understanding level of evolution and heredity and the recognition level of usability was low. However, the notion of evolution was identified to have higher correlation relationship than heredity. Seventh, vocational high school students’ learning motivation of science tested by SMQⅡ was lower than that of high school and agricultural high school. In case of technical high school students, however, career motivation was the higher than other four factors such as intrinsic motivation, self-efficacy, self-determination, and grade motivation, which indicates that the students regard science subject as an important subject in order to have a great career. Eighth, the correlation between students’conceptual understanding level of evolution and heredity and learning motivation of science was low. The analysis result indicated that vocational high school students had low conceptual understanding level of evolution and heredity. In order to solve this problem, it is required to correct the misconceptions by learning the biological field during the science curriculum of the vocational high school. In addition, it is necessary to adapt learning objectives and contents to the level of vocational high school students’ learning capabilities. Also, it is important to motivate students to study science harder. Considering the characteristic of a vocational high school which puts an emphasis on Career motivation, motivation for employment is necessary. For the purpose, academic-industrial cooperation is an essential prerequisite. Finally, it is necessary to diagnose the level of the vocational high school students through an accurate comparative analysis of general high school students using the whole AAAS questions.
국문초록 ………………………………………………………………………………………………………………ⅰ표목차 …………………………………………………………………………………………………………………ⅴ그림목차 ………………………………………………………………………………………………………………ⅶⅠ. 서 론 ………………………………………………………………………………………………………… 11. 연구의 필요성과 목적 …………………………………………………………………………………… 12. 연구문제 …………………………………………………………………………………………………… 43. 연구의 제한점 ……………………………………………………………………………………………… 4Ⅱ. 이론적 배경 ………………………………………………………………………………………………… 61. 교육과정 …………………………………………………………………………………………………… 61) 전문계 고등학교의 교육과정 ………………………………………………………………………… 62) 전문계 고등학교의 과학교과 교육과정……………………………………………………………… 82. 과학적 소양 ………………………………………………………………………………………………… 133. 생물교육에서의 진화와 유전 …………………………………………………………………………… 141) 진화 ……………………………………………………………………………………………………… 142) 진화에 대한 오개념 연구 ……………………………………………………………………………… 153) 유전 ……………………………………………………………………………………………………… 164) 유전에 대한 오개념 연구 ……………………………………………………………………………… 174. 학습동기 …………………………………………………………………………………………………… 195. 답지반응률분포곡선 ……………………………………………………………………………………… 21Ⅲ. 연구방법 ……………………………………………………………………………………………………… 221. 검사도구 …………………………………………………………………………………………………… 221) AAAS(American Association for the Advancement of Science)문항 …………………………… 222) 진화와 유전개념의 유용성에 대한 인식 …………………………………………………………… 233) SMQⅡ(Science Motivation Questionnaire Ⅱ) ……………………………………………………… 242. 연구절차 …………………………………………………………………………………………………… 253. 연구대상 …………………………………………………………………………………………………… 264. 자료분석 …………………………………………………………………………………………………… 261) 검사지 통계 …………………………………………………………………………………………… 262) 다른 계열 고등학교와 비교 ………………………………………………………………………… 27Ⅳ. 연구결과 및 논의 …………………………………………………………………………………………… 281. 진화 및 유전 영역 오개념 수준 분석 ………………………………………………………………… 282. 오개념 수준과 성적간 상관관계 분석 ………………………………………………………………… 493. 진화 및 유전 개념 유용성에 대한 인식수준 분석 ………………………………………………… 504. 진화와 유전 개념 이해도와 유용성 인식수준 상관관계 …………………………………………… 525. 과학 학습 동기 분석 …………………………………………………………………………………… 536. 진화와 유전개념 이해도와 과학 학습 동기간 상관관계 …………………………………………… 57Ⅴ. 결론 및 제언 ………………………………………………………………………………………………… 581. 결론 ………………………………………………………………………………………………………… 582. 제언 ………………………………………………………………………………………………………… 60참고문헌 …………………………………………………………………………………………………………… 61부 록 …………………………………………………………………………………………………………… 65Abstract …………………………………………………………………………………………………………… 71