우주 팽창 교수․학습을 위해 어떤 모형을 사용해야 할까?

초록

본 연구에서는 ‘우주 팽창’을 설명하는 두 가지 비유 모형이 중학생과 고등학생의 이해도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 널리 사용되는 모형 중 풍선 표면을 우주에 대응한 모형, 빵을 우주에 대응한 모형을 선정하였다. 풍선 모형은 2차원적인 면을 공간으로 대응시키는 사고가 필요하며, 빵 모형은 자르기 전까지 내부를 들여다볼 수 없기 때문에 이를 상상하는 것이 필요하다. 우주 팽창에 대한 학습이 이루어지지 않은 중학생의 경우, 팽창에 중심이 없다는 기초적인 특성을 이해하는 데에는 풍선 모형이 더 효과적이었다. 반면 이미 우주 팽창을 학습하여 팽창에 중심이 없다는 점을 인지하고 있는 고등학생의 경우, 비유물과 목표물을 대응시키는 데에는 빵 모형이 더 효과적이었다. 이로 미루어 볼 때, 추상적인 개념을 교수할 때는 하나의 비유 모형이 갖는 한계점을 보완하기 위해 여러 모형을 함께 활용할 필요가 있다.

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