Vol. 66, No. 2, February 2016, pp. 169∼175 http://dx.doi.org/10.3938/NPSM.66.169
Relationship between College-students’ Awareness of Pseudoscience and Their Understanding of Physics Concepts
Hong-Jeong Kim
Team of Science Collection & Conservation, National Science Museum, Daejeon 34143, Korea
Sungmin Im
∗Department of Physics Education, Daegu University, Gyeongsan 38453, Korea (Received 14 December 2015 : revised 4 January 2016 : accepted 7 January 2016)
Cultivating scientific literacy, which includes rational decision-making based on a sound under- standing of science, has been regarded as the most important aim in modern science education.
In this aspect, fostering a sound awareness about science can be an important objective in physics education. Therefore, in this study, the authors investigated college-students’ awareness of pseu- doscience and their basic understanding of physics concepts and then analyzed the correlation between two variables based on 101 college-students’ responses. As a result, the authors found that college-students showed a slightly negative awareness of pseudoscience and that students’ awareness of pseudoscience had negative correlation with their understanding of physics concepts. In other words, those who did not believe pseudoscience were more likely to understand physics concept.
However, typical misconceptions in physics had no correlation with the awareness of pseudoscience.
PACS numbers: 01.30.lb, 01.40.Fk, 01.75.+m
Keywords: Pseudoscience, Scientific literacy, Awareness about science, Understanding of physics concept, Physics education
대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해의 관계
김홍정
국립중앙과학관 과학사물팀, 대전 34143, 대한민국
임성민
∗대구대학교 물리교육과, 경산 38453, 대한민국
(2015년 12월 14일 받음, 2016년 1월 4일 수정본 받음, 2016년 1월 7일 게재 확정)
과학에 대한 올바른 인식을 바탕으로 합리적 의사결정을 내릴 수 있는 과학적 소양의 함양은 현대 과학교육에서 가장 중요한 목표로 여겨지고 있다. 이러한 측면에서, 물리 개념에 대한 기초적인 이해뿐만 아니라 과학에 대해 건전한 인식을 갖는 것 역시 물리교육의 중요한 목표라고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 101명의 대학생들의 응답을 바탕으로 대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념에 대한 기초적인 이해를 각각 조사하였으며, 이 두 변인 사이의 관계를 탐색하였다. 연구 결과, 대학생들은 사이비과학에 대해서 다소 부정적으로 인식하였으며, 이들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념에 대한
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이해는 부적인 상관관계를 보였다. 즉, 사이비과학에 대해서 신뢰하지 않는 학생일수록 물리 개념을 더 잘 이해하는 것으로 나타났다. 하지만 전형적인 물리 오개념은 사이비과학에 대한 인식과는 무관하였다.
PACS numbers: 01.30.lb, 01.40.Fk, 01.75.+m
Keywords: 사이비과학, 과학적 소양, 과학에 대한 인식, 물리 개념 이해, 물리교육
I. 서 론
2013년 18대 정부조직개편에서 신설된 미래창조과학부 는 과학기술과 ICT를 통한 창조경제와 국민행복 실현을 중점방향으로 내세우고 있다 [1]. 이에 대하여 여러가지 해 석이 가능하겠지만, 창조경제는 물리를 포함한 기초과학의 수단적 가치를, 국민행복 실현은 과학기술을 통한 인간다운 삶에 가치를 두는 것으로 볼 수 있다. 과학기술에 크게 의 존하고 있는 현대 사회에서 기초과학에 대한 국가 수준의 기대는 대부분의 국가에서 이 두 가지 측면을 모두 포함한 다. 즉, 기초과학을 바탕으로 하는 국가 경쟁력 강화와 민주 사회의 시민으로서 필요한 전국민의 과학 소양 함양이다.
전자가 주로 이공계 관련 전문 인력 또는 희망자를 대상으로 한다면, 후자는 그야말로 ‘모든 이’ 를 대상으로 한다 [2]. 한 편, 과학교육을 대상에 따라 구분한다면 초중등학생을 위한 기초과학교육, 과학자 및 기술자 양성을 위한 전문과학교육, 연령 및 전공과 무관한 모든 이를 위한 일반과학교육으로 구분할 수 있다 [3]. 일반과학교육이 기초과학교육과 전문과 학교육에 비해 대상의 스펙트럼이 다양하고 많음에도 불구 하고, 그동안 과학교육학계의 노력은 일반과학교육보다는 기초과학교육과 전문과학교육을 더 집중되어 주로 개념 이해나 실험 등 교실 과학교육의 개선에 초점을 두고 있고 민주 사회에서 건전한 시민을 위한 일반과학교육과 관련된 연구나 학술적 논의는 상대적으로 부족하다 [4].
일반과학교육의 목표로 잘 알려진 과학적 소양 (scientific literacy) 에 대해 Chiapetta와 Koblla는 지식으로서의 과 학, 탐구 특성으로서의 과학, 과학과 기술과 사회의 관계, 앎의 방식으로서의 과학으로 정리하였고 [5], 미국과학교사 협회 (NSTA) 는 과학의 기본개념에 대한 이해를 바탕으로 일상생활의 의사결정과 문제해결상황에서 과학 지식을 적 용할 수 있는 능력으로 정의하였다 [6]. Wellington은 과학 을 가르치고 배워야만 하는 이유로 민주 사회에서 시민들은 과학적 지식과 이해가 수반되어야만 의사결정 및 중요한 선택을 할 수 있다는 점을 지적한다 [7]. 한편 Shamos는 기 존의 과학적 소양에 대한 정의를 비판하면서, 모든 사람이 반드시 알아야하는 상식 수준에서 과학에 대한 지식보다는 과학에 대한 바른 태도를 바탕으로 올바른 의사결정을 할 수 있는 능력이 더 중요하다고 주장한다 [8]. 현대사회에
∗E-mail: [email protected]
서 과학기술의 급속한 발달로 과학 지식의 양이 증가하고 질적 수준이 확대되고, 동시에 정보통신의 발달로 그러한 과학 지식과 정보를 누구나 손쉽게 접근할 수 있는 환경이 되었다. 따라서 Shamos의 지적과 같이, 과학 지식을 아는 것 자체보다는 여러 가지 정보들을 과학적으로 판단하고 실천하는 능력이 현대 사회에서는 더 중요한 과학적 소양 이라고 볼 수 있다 [9].
그런데, 과학 지식의 양적 및 질적 팽창과 더불어 다양한 매체를 통한 비과학적 (nonscientific) 또는 사이비과학적 (pseudoscientific) 주장도 함께 증가하고 있는데, 이는 세 계적인 추세이다. 과학과 비과학을 구분하는 구획 기준은 현대과학철학의 핵심 주제 중 하나로서, 철학적 관점에 따 라 다른 입장을 취할 수도 있다. 예를 들어 Karl Popper 는 오류가능성 또는 반증가능성 (falsifiability) 을 과학과 비과학의 근본적인 구획 기준으로 제시하였지만, Thomas Kuhn은 과학은 오직 패러다임 (paradigm) 에 의해서 규정 될 뿐이고 복수의 패러다임을 합리적으로 비교할 수 없는 공통 기준이 없다고 주장하여 Popper와는 전혀 다른 접근을 취한다 [10]. 이와 같이 과학과 비과학을 엄밀히 구분하는 것은 상당한 과학철학적 논의를 포함하는 논제이며, 넓게는 과학의 본성 (nature of Science) 에 대해서 다양한 견해를 인정하는 것이 과학교육계의 입장이다. 하지만, 최소한 학교 과학교육에서는, 관찰은 이론에 의존하기도 하지만 그럼에도 불구하고 과학지식의 생성과 변화에서 중요한 역할을 한다는 점, 또한 실험적 증거가 어떤 주장을 절대 적으로 확증하기는 어렵지만 그럼에도 불구하고 증거를 기반으로 과학지식이 발달한다는 점 등에 대해서는 어느 정도 동의하고 있다 [7,11]. 이러한 맥락에서 사이비과학 (pseudoscience) 은 뒷받침하는 증거나 개연성이 없으면서 도 과학적인 것으로 주장하는 것이라 할 수 있다 [7]. 사이 비과학은 권위 또는 신비주의를 앞세워 자신의 논리에 대한 비판을 절대 용납하지 않기 때문에 과학이라 할 수 없으며 [12], 단지 잘못된 과학이 아니라 실생활에 있어서 합리적 의사결정과 문제해결을 할 수 있는 시민의 능력을 감소시키 며 궁극적으로는 과학지식의 체계를 흔들 수 있다는 점에서 나쁜 과학이다. 이러한 점에서 과학과 사이비과학을 구분 하고 과학에 대한 올바른 태도를 갖는 것은 현대 사회에서 요구되는 과학적 소양이라 할 수 있다. 따라서, Wynn과 Wiggnis는 과학적 소양을 충분히 갖추면 위험하고 해로운 사이비과학은 감소될 수 있다고 보았다 [13].
Table 1. Construction of the survey tool for the awareness about pseudoscience.
Dimension Examples Items
Luck A broken mirror can bring you bad luck for many years 4
Astrology A person should change a determined plan because of astrology 2 Extrasensory perception A person can use their mind to see the future or read other people’ s thoughts 3 Psychic healing Psychic healing can heal diseases through the specific energy between curer and patient 2 Blood type or constitution Characteristics of person is different by blood type 2
Total 13
이와 같은 맥락에서 학생 및 일반인들의 사이비과학에 대한 인식을 조사하고 이를 과학적 소양과 비교하는 것은 의미있는 접근이다. 국내에서는 과학영재학생의 사이비과 학에 대한 인식 조사 [14], 성별 및 종교에 따른 사이비과학에 대한 인식 차이 조사 [15], 초·중·고학생과 과학전공자, 일반 인 등 대상 구분에 따른 사이비과학에 대한 인식 차이 조사 [16] 등주로 대상별 사이비과학에 대한 인식을 조사하는 연구가 주를 이루고 있다. 사이비과학에 대한 인식을 감소 시키는 것이 과학교육의 중요한 목표라면 이를 위해서 보다 분석적인 연구가 필요하다. 그러나 국가 수준의 과학교육 목표로서 과학적 소양에 대한 강조에 비해 사이비과학에 대한 연구는 아직 부족한 편이며, 기존의 연구들이 대부분 사이비과학에 대한 인식을 조사하는 기술적 (descriptive) 연구로서 사이비과학에 대한 인식을 다른 인지적 및 심리적 구인들과 비교하는 분석적 연구는 더욱 부족하다. 정보를 비판적으로 판단하고 합리적으로 의사결정을 할 수 있다 면 사이비과학에 대한 인식은 줄어들 것이라는 가정 하에 사이비과학에 대한 인식과 과학적 소양의 관계를 비교한 분석적 연구가 일부 있으나, 연구 결과에 따르면 국내외를 막론하고 사이비과학에 대한 인식과 과학적 소양의 관계는 별로 상관없는 것으로 나타나고 있다 [4,17]. 이와 같은 연구 결과는 과학적 소양에 대한 정의와 사용이 광범위함은 물론 평가하기에 어려움이 있다는 점에서도 그 원인을 추리해볼 수 있다.
한편 물리교육을 포함한 기초과학교육과 전문과학교육 에서 주된 목표가 과학의 기초 개념에 대한 이해라는 점을 고려해볼 때, 사이비과학에 대한 인식과 과학의 기초 개념에 대한 이해를 비교 분석하는 것은 의미있는 시도라고 할 수 있다. 과학적 소양에 대한 정의가 다양하고 평가가 모호한 것에 비하여 과학의 기초 개념에 대한 이해는 비교적 명확 하게 평가가능하고, 특히 물리 기초 개념에 대해서는 이미 표준화된 검사 도구들이 잘 알려져있다. 대학 물리교육과 같이 전문과학교육의 대부분의 노력이 과학 개념 이해에 치중하고 있다는 점을 고려해본다면, 학생들의 과학 개념 이해가 과학교육의 또다른 중요 목표와 관련되어 있는 사이
비과학에 대한 인식과 어떤 관련이 있는지 알아보는 것은 의미있는 시도라고 할 수 있다.
따라서 이 연구에서는 전문과학교육의 대상인 이공계 대학생들의 사이비과학에 대한 인식을 조사하고 이를 물리 기초 개념에 대한 이해와 비교함으로서, 대학 물리교육에 서의 시사점을 도출하고자 한다. 이를 위한 연구 과제는 다음과 같다.
첫째, 대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해도를 조사한다. 둘째, 대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해의 관계를 분석한다.
II. 연구 방법
1. 사이비과학에 대한 인식 조사
이 연구에서는 이공계 대학 신입생들의 사이비과학에 대한 인식을 조사하기 위해 Walker [3]의 연구 결과 및 홍선 희의 도구 [18]를 수정 및 재범주화하여 사용하였다. 사이비 과학은 문화권에 따라 조금씩 다른 특성을 보여, 홍선희는 한국적인 맥락에 맞게 수정· 보완하였는데, 이 연구에서는 이를 바탕으로 하되 운과 점성술을 분리하고 중복되는 문항 들을 삭제하였으며 논란의 여지가 있는 종교 부분을 제외 하였다. 최종적으로 완성된 사이비과학에 대한 인식 검사 도구는 운, 점성술, 초감각적 지각, 심령 요법, 혈액형이나 체질 등 5개 범주의 총 13개 문항으로 구성되었다. 각 문항 은 5점 리커트 척도로서 1점에 가까울수록 사이비과학에 대한 불신을 나타내며, 5점에 가까울수록 사이비과학에 대 한 신뢰를 나타낸다. 수정된 검사 도구는 연구자를 포함한 전문가 3인의 안면타당도 검증을 거쳤으며, 수집한 데이터 분석을 통한 검사도구의 신뢰도 (Cronbach α) 는 0.815로 나타났다. 검사도구의 범주와 문항의 예시는 Table 1과 같다.
Fig. 1. (Color online) Degree of college students’ aware- ness about pseudoscience.
2. 물리 개념 이해 조사
이 연구에서는 물리 개념 이해를 조사하기 위하여 가장 대표적인 물리 기초 개념으로서 힘 개념에 대한 이해를 평 가하였다. 이를 위해 Hestenes 등이 개발한 힘 개념 이해 검사도구 (FCI) 를 사용하였다. 힘 개념 이해 검사도구는 운동학, 뉴턴 제1법칙, 뉴턴 제2법칙, 뉴턴 제3법칙, 중첩의 원리, 여러 가지 힘 등에 대한 정개념과 오개념이 뚜렷하게 드러나는 29개의 문항으로 구성된 선택형 설문지로 높은 신뢰도와 타당도를 확보하였다 [19]. 힘 개념 이해 검사도 구는 학생들의 힘에 대한 개념을 정량적으로 분석하는 데 용이하며, 개념변화획득지수 (normalized gain, G-factor) [20], 정답률 (ratio of correct answer, RCA), 응답집중지수 (concentration factor, C-factor) [21] 등을 통해 학생들이 지닌 개념 이해의 변화, 오개념 등에 대한 많은 정보를 제공 한다 [22,23].
3. 연구 대상
연구를 위해 지방 소재 이공계 대학에서 일반물리학 과 목을 수강하는 대학생 113명을 임의 표집하였다. 물리학 강의가 종료되는 시점에 일괄적으로 학생들에게 사이비과 학에 대한 인식 검사지와 힘 개념 이해 검사지를 투입하여, 불성실한 응답결과를 제외하고 101명의 응답결과를 얻었다.
연구 대상자들의 전공 분포는 물리, 수학, 화학공학 등으로 각각 26명, 39명, 36명이다.
4. 분석 방법
사이비과학에 대한 인식 조사 결과는 각 하위 차원별 평균과 표준편차를 포함한 기술통계 분석을, 힘 개념 이해 검사 결과는 하위 영역별 빈도분석을 기본으로 하여 정개
념에 대한 정답률 (RCA) 과 오개념에 대한 응답집중지수 (C-factor) 를 구하였다. 또한, 사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해간의 관계를 통계적으로 탐색하기 위해 SPSS 12.0 version을 사용하여 각 검사결과의 표준화된 값을 바 탕으로 피어슨 (Pearson) 상관분석을 실시하였다.
III. 결과 및 해석
1. 대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해
1) 사이비과학에 대한 인식의 분포
이 연구에서는 사이비과학에 대한 인식을 운, 점성술, 초 감각적 지각, 심령요법, 혈액형과 체질 등 5개 하위 범주로 구성하였다. 조사 결과, 연구 대상이 된 대학생들의 전반적 및 하위 범주별 사이비과학에 대한 인식 분포는 Fig. 1과 같다. 대학생들의 사이비과학에 대한 전반적인 인식 정도는 5점 만점에 2.5점으로 중간점수 (3점) 이하의 낮은 값을 보였다. 사이비과학의 하위 범주별로 살펴보면, 운은 2.3 점, 점성술은 2.1점, 초감각적 지각은 2.3점, 심령요법은 2.3점, 혈액형 및 체질은 3.0점을 나타냈다. 즉, 점성술에 대해서 가장 부정적으로 인식하고 있으나, 혈액형과 체질에 대해서는 다른 범주에 비해 그럴 듯 하다고 인식하고 있다.
이와 같은 사이비과학에 대한 인식 분포는 선행연구 결과 [15,17]와 유사하였다. 다만, 혈액형과 체질에 대한 인식은 기존 연구 결과에 비해 더 높은 수치, 기존 연구에서보다 이 연구에서 혈액형이나 체질에 대한 이론을 더 신뢰하고 있는 것으로 나타났다.
2) 물리 개념 이해의 분포
이 연구에서는 대학생들의 물리 개념 이해를 조사하기 위 해 Hestenes 등의 힘 개념 검사도구를 활용하여 조사하였다.
조사 결과, 대학생들의 힘 개념 이해 정도는 Fig. 2와 같다.
평균 정답률은 46%로서, 운동학에 대해서는 52%, 뉴턴 제 1법칙은 50%, 뉴턴 제2법칙은 40%, 뉴턴 제3법칙은 57%, 중첩의 원리는 41%, 힘의 종류는 34%의 정답률을 보였다.
이러한 결과는 선행 연구와 유사하거나 다소 낮은 정답률 로서, 연구 대상 대학생들은 전반적으로 힘 개념 이해에 대해 어려워하였으며 특히, 힘의 종류에 대해서 어려움을 나타냈다.
Fig. 2. (Color online) Ratio of correct answers of college students’ understanding of force concepts.
Fig. 3. (Color online) Analysis of college students’ un- derstanding of force concepts by RCA and C-factor.
정답률과 응답집중지수를 동시에 드러내는 Fig. 3은 힘 개념 이해에 대한 정개념과 오개념의 분포를 정도를 나타 내고 있다. 정답률과 응답집중지수가 비례하는 것이 자 연스러운 경우로서, 정답률과 응답집중지수가 높은 경우 (HH 유형) 는 대부분의 학생들이 바른 이해를 하고 있는 문항을 의미하며 정답률이 낮으면서 응답집중지수도 낮은 경우 (LL 유형) 는 오답이 특정 답지에 집중하지 않았다는 것으로 문항 자체가 어려운 것이었다고 해석할 수 있다.
반면 정답률이 낮지만 응답집중지수가 높은 경우 (LH 유 형) 는 다수의 학생들이 특정한 오답을 선택한 것으로서, 해당 문항은 많은 학생들에게 나타나는 전형적인 오개념을 보여준다고 해석할 수 있다 [21]. 연구 결과를 분석한 Fig. 3 을 보면 대부분의 문항들이 정답률과 응답집중지수가 비례 하지만 일부 문항은 LH 유형으로 전형적인 오개념을 나타 냈다. 해당 문항은 2차원 공간에서 힘 개념의 이해를 묻는 문항으로서, 학생들은 기동력 (impetus) 이라는 대표적인 오개념 사고를 보이고 있다. 이러한 결과는 선행연구와도 매우 유사한 양상을 보인다 [20–23]. 즉, 오개념의 보편성을 다시 한번 확인할 수 있는 결과라고 할 수 있다.
Table 2. Correlation between the awareness about pseu- doscience and understanding of physics concept.
Pseudoscience Correlation Correlation with with RCA misconception
Luck -.364** .141
Astrology -.378** .077
Extrasensory perception -.086 .177 Psychic healing -.203* .148 Blood type or constitution -.216** .070
Total -.270** .152
(∗: p<.05, ∗∗: p<.01)
2. 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해의 관계
1) 사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해의 정답률 간의 상관
대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념, 즉 힘 개념에 대한 이해 정도는 각각 기존 관련 선행연구와 비슷 한 양상을 보였다. 이 절에서는 사이비과학에 대한 인식과 물리 기념에 대한 이해 정도가 서로 어떤 상관관계가 있는지 분석하였다. 이를 위해 사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해의 점수를 표준화한 뒤 SPSS 12.0을 사용하여 피어슨 상관 분석을 하였으며, 그 결과는 Table 2의 2열과 같다.
대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해 정 답률 간의 상관 계수는 –0.270으로 유의확률 99% 수준 (p
< 0.01)에서 통계적으로 유의미한 상관을 보였다. 사이비 과학의 하위 범주별로 힘 개념 이해 정도와의 상관관계를 살펴보면, 운에 대한 인식과 힘 개념 이해의 상관계수는 – 0.364, 점성술은 –0.378, 혈액형 또는 체질은 –0.216로서 모두 유의확률 99% 수준에서 통계적으로 유의미한 상관을 나타냈고, 심령요법에 대한 인식은 –0.203로서 유의확률 95% 수준 (p < 0.05) 에서 유의미한 상관을 나타냈다. 한편 초감각적 지각에 대한 인식은 힘 개념 이해와의 상관없는 것으로 나타났다. 즉, 사이비과학에 대한 인식이 낮을수록 물리 개념 이해를 더 잘하며, 또는 물리 개념 이해 정도가 낮은 학생일수록 사이비과학에 대해 더 많이 신뢰한다고 볼 수 있다. 다만, 초감각적 지각에 대한 믿음은 물리 개념 이해와는 상관없다고 볼 수 있다.
2) 사이비과학에 대한 인식과 힘에 대한 오개념 간의 상관
이 절에서는 대학생들의 사이비과학에 대한 인식과 물 리 오개념의 관계를 분석하였다. 이를 위해 힘 개념 이해
검사에서 정답률이 30% 이하이면서 응답집중지수가 30%
이상인 유형의 문제들을 선별하여 이 문항들에 대한 오개념 빈도를 표준화한뒤 사이비과학에 대한 인식과 비교하여 상 관분석하였고, 그 결과는 Table 2의 3열과 같다. 분석 결과, 사이비과학에 대한 인식과 힘에 대한 오개념 응답 정도와는 0.152의 상관계수를 보여 통계적으로 상관이 없는 것으로 나타났다. 사이비과학의 하위 범주별로 분석하더라도 모든 범주에서 0.077에서 0.177의 상관계수를 보여 통계적으로 상관없는 것으로 나타났다. 즉, 물리 오개념은 사이비과학 을 믿는지 또는 믿지 않는지와 상관없이 대학생들에게 전형 적으로 나타난다. 사이비과학에 대한 인식은 물리에 대한 바른 개념 이해와는 상관있으나, 기동력 (impetus) 와 같은 특정 오개념이 드러나는 물리 개념 이해와는 별로 상관이 없다고 볼 수 있다. 한편으로 이는 기동력 등의 대표적인 물 리 오개념은 학습자 변인이나 사회문화적 맥락에 무관하게 유사하게 나타난다는 물리 오개념의 보편성 (universality) 을 뒷받침하는 또 다른 증거라고도 할 수 있다 [21].
IV. 결론 및 논의
과학에 대한 건전한 인식과 합리적인 의사결정 능력 함 양은 과학 지식의 기본적인 이해와 탐구 능력의 함양 못 지 않게 중요한 현대 과학교육의 목표이다. 과학에 대한 건전한 인식은 대학 물리교육에서도 중요하게 고려해야할 교육목표라고 할 수 있다. 이에 이 연구에서는 대학생들이 지닌 사이비과학에 대한 인식과 물리 개념 이해를 조사하고 이들의 관계를 탐색하였다. 이를 위해 일반물리학을 이수한 대학생들을 대상으로 사이비과학에 대한 인식 및 힘 개념 이해를 조사하였으며, 총 101명의 응답 결과를 바탕으로 빈도분석과 정답률 및 응답집중지수 등을 포함하는 기술통 계와 두 변수 간의 상관분석을 실시하였다. 사이비과학에 대한 인식을 조사하기 위하여 Walker [4]와 홍선희 [18]의 선행연구 등의 검사지를 수정 및 재범주화하여 사용하였고, 물리 개념 이해는 Hestenes 등 [19]이 개발한 힘 개념 이해 검사 (FCI) 를 사용하였다.
사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해 정도를 조사한 결과, 대학생들의 사이비과학에 대한 인식은 5점 리커트 척도에서 평균 2.5점으로서, 연구 대상 학생들은 사이비 과학에 대해서 대체로 신뢰하지 않고 있었으나 혈액형과 체질에 대해서는 어느 정도 신뢰를 나타내기는 것으로 나타 났다. 대학생들의 힘 개념 이해 정도는 전체적으로 약 48%
정도의 다소 낮은 정답률을 나타냈고, 특히 2차원 공간에서 기동력과 같은 오개념을 보였다. 사이비과학에 대한 인식과 힘 개념 이해 정도와의 상관관계를 분석한 결과, 사이비
과학에 대한 인식과 힘 개념 이해는 통계적으로 유의미한 부적 상관관계를 나타내어, 사이비과학에 대해서 신뢰하지 않을수록 물리 개념 이해를 더 잘하는 것으로 해석할 수 있었다. 다만, 초감각적 지각에 대한 인식은 물리 개념 이 해와 상관없는 것으로 드러났다. 또한, 사이비과학에 대한 인식과 물리 오개념 정도 간의 상관관계를 분석한 결과, 사이비과학의 전 영역에서 사이비과학에 대한 인식과 물리 오개념은 상관없는 것으로 나타났다.
이상의 결과를 종합할 때, 물리 개념에 대해서 잘 이해할 수록 사이비과학을 덜 신뢰하지만, 전형적인 물리 오개념은 사이비과학에 대한 인식과는 상관이 없다고 할 수 있다.
학생들의 사이비과학에 대한 인식이 물리 개념 이해와 유의 미한 상관을 보인다는 연구 결과는 물리 교수학습이나 물리 교육 연구에 있어서 학생들의 사이비과학에 대해서 어떻게 인식하고 있는지를 아는 것이 중요하다는 점을 시사한다.
상관관계를 인과관계로 해석하는 것은 논리적인 비약이라고 할 수 있으나, 사이비과학에 동조하는 학생들은 물리 개념을 올바르게 이해하기 어려울 수 있다거나 또는 물리 개념을 잘 이해할수록 과학에 대한 보다 건전하게 인식할 가능성이 있다는 시사점을 줄 수 있다. 이와 같은 상관관계의 원인이 무엇인지를 밝혀내는 것은 앞으로 필요한 중요한 연구과제 라고 할 수 있다. 즉, 학생들이 사이비과학을 받아들이는 과 정과 물리 개념을 받아들이는 과정을 분석하여 어떤 측면에 서 이 두 변수가 상관관계를 갖는지 파악할 수 있다면, 이는 학생의 물리 개념 학습에서나 학생의 과학에 대한 올바른 인식 함양 측면 모두에서 중요한 정보가 될 수 있다. 한편, 물리 오개념이 사이비과학에 대한 인식과 무관하다는 연구 결과는 물리 오개념의 보편성을 재확인함과 동시에 물리 오개념 지도를 위해 보다 신중한 물리교수학습의 접근이 필요함을 다시 상기시켜준다.
이 연구에서는 과학에 대한 건전한 인식을 현대 과학교육 의 중요한 목표로 간주하면서 학생들의 사이비과학에 대한 인식을 조사하고 관련 변인과의 상관관계를 보았다. 그러 나, 사이비과학에 대한 인식뿐 아니라 올바른 과학에 대한 인식을 조사하는 것도 필요하다. 이를 위해서 올바른 과학과 사이비과학을 구분하는 기준에 대한 논의가 필요하다. 이는 과학철학의 오래된 주제이기도 하지만, 물리교육 연구에서 다시 한번 검토하고 논의해야할 새로운 주제이기도 하다.
이 연구에서 사용한 도구에서는 사이비과학을 기존 연구의 제안에 따라 매우 제한적으로 정의하였다. 사이비과학을 어떻게 정의할 수 있는지에 대해서는 과학철학적 입장 뿐 아니라 과학교육적 입장에서 고려하여 논의할 필요가 있다.
감사의 글
이 논문은 2013년도 대구대학교 학술연구비지원에 의해 수행되었습니다.
REFERENCES
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