이 연구의 목적은 생물학적 가설에 대한 고등학생과 대학생들의 가설 검증방법의 유형을 분석하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 생물학에서 논의되고 있는 원인, 가설 검증능력과 관련된 원인의 특성, 그리고 생물학 내용을 고려하여 생물학적 가설 검증방법 고안에 적합한 네 개의 과제를 선정하였다. 이들은 다양한 수국 꽃색 과제, 흰띠제비나비 암컷Ⅱ형 개체수 변화 과제, 감자즙과 과산화수소수의 반응 과제, 펭귄 팔의 진화 과제이다. 과제별 연구대상 학생수는 고등학생의 경우 평균 32명이였고, 대학생의 경우 집단별로 평균 20명씩 이였다. 이들에게 생물학적 현상을 제시하고 스스로 인과적 의문과 가설을 생성하게 한 후 그 가설의 진위를 판단할 수 있는 검증방법을 고안하게 하였다. 이렇게 고안된 가설 검증방법을 귀납적 연구 방법에 따라 검증방법별 특징을 파악해 유형을 분석하였다.
연구 결과, 학생들의 가설 검증방법은 원인으로 가정된 변인에 대한 조작정도에 따라 다섯 가지 유형으로 정리되었다. 변인에 대한 조작이 없는 검증방법으로 변인확인과 유사현상제시가 있으며, 변인에 대한 조작을 포함하는 검증방법으로 변인동일현상비교, 변인차이현상비교, 변인비례현상비교가 있다. 변인확인은 제시된 현상 내에서 원인의 존재만을 확인하려는 검증방법을 의미하며, 유사현상제시는 제시된 현상의 원인과 동일한 원인에 의해 발생된다고 널리 알려진 유사한 현상을 제시하려는 검증방법을 의미한다. 변인동일현상비교는 변인을 동일하게 투입했을 때 나타난 현상의 동일함을 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인차이현상비교는 변인을 차이 나게 투입했을 때 나타난 현상의 차이를 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인비례현상비교는 변인을 비례인 차등을 두어 투입했을 때 나타난 현상의 비례적 차이를 보이려는 검증방법을 의미한다. 그리고 이러한 가설 검증방법 유형은 가설 내 변인의 특성과 깊은 관련성을 지닌 것으로 보인다. 이들을 관련지어 보면, 변인이 관찰 가능한 속성을 지닌 경우 변인확인, 변인이 추상적 속성을 지닌 경우 유사현상제시, 변인이 과정적 속성을 지닌 경우 변인동일현상비교, 변인이 조작 가능한 속성을 지닌 경우 변인차이현상비교와 변인비례현상비교의 검증방법이 주로 나타났다. 또한 연쇄적 ...
이 연구의 목적은 생물학적 가설에 대한 고등학생과 대학생들의 가설 검증방법의 유형을 분석하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 생물학에서 논의되고 있는 원인, 가설 검증능력과 관련된 원인의 특성, 그리고 생물학 내용을 고려하여 생물학적 가설 검증방법 고안에 적합한 네 개의 과제를 선정하였다. 이들은 다양한 수국 꽃색 과제, 흰띠제비나비 암컷Ⅱ형 개체수 변화 과제, 감자즙과 과산화수소수의 반응 과제, 펭귄 팔의 진화 과제이다. 과제별 연구대상 학생수는 고등학생의 경우 평균 32명이였고, 대학생의 경우 집단별로 평균 20명씩 이였다. 이들에게 생물학적 현상을 제시하고 스스로 인과적 의문과 가설을 생성하게 한 후 그 가설의 진위를 판단할 수 있는 검증방법을 고안하게 하였다. 이렇게 고안된 가설 검증방법을 귀납적 연구 방법에 따라 검증방법별 특징을 파악해 유형을 분석하였다.
연구 결과, 학생들의 가설 검증방법은 원인으로 가정된 변인에 대한 조작정도에 따라 다섯 가지 유형으로 정리되었다. 변인에 대한 조작이 없는 검증방법으로 변인확인과 유사현상제시가 있으며, 변인에 대한 조작을 포함하는 검증방법으로 변인동일현상비교, 변인차이현상비교, 변인비례현상비교가 있다. 변인확인은 제시된 현상 내에서 원인의 존재만을 확인하려는 검증방법을 의미하며, 유사현상제시는 제시된 현상의 원인과 동일한 원인에 의해 발생된다고 널리 알려진 유사한 현상을 제시하려는 검증방법을 의미한다. 변인동일현상비교는 변인을 동일하게 투입했을 때 나타난 현상의 동일함을 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인차이현상비교는 변인을 차이 나게 투입했을 때 나타난 현상의 차이를 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인비례현상비교는 변인을 비례인 차등을 두어 투입했을 때 나타난 현상의 비례적 차이를 보이려는 검증방법을 의미한다. 그리고 이러한 가설 검증방법 유형은 가설 내 변인의 특성과 깊은 관련성을 지닌 것으로 보인다. 이들을 관련지어 보면, 변인이 관찰 가능한 속성을 지닌 경우 변인확인, 변인이 추상적 속성을 지닌 경우 유사현상제시, 변인이 과정적 속성을 지닌 경우 변인동일현상비교, 변인이 조작 가능한 속성을 지닌 경우 변인차이현상비교와 변인비례현상비교의 검증방법이 주로 나타났다. 또한 연쇄적 인과관계에 의해 나타나는 생물학적 현상에 대한 가설은 다수의 인과관계를 포함하는데 이에 대한 검증은 크게 둘로 구분되었다. 유기적 검증은 초기 변인을 일치시킨 후 순차적으로 관련된 변인을 투입하여 가설의 모든 내용을 검증하려는 것을 의미하며, 기계적 검증은 다수의 인과관계를 분리시켜 이를 하나하나 검증하려는 것을 의미한다.
이러한 연구 결과 학생들의 가설 검증 능력 향상을 위한 교육에는 변인의 특성에 따른 다양한 유형의 검증방법에 관한 내용이 포함되어야 하며, 특히 변인에 대한 조작을 포함한 검증방법에서 변인통제의 중요성을 밝히는 형식논리에 관한 내용이 포함되어야함을 알 수 있었다. 나아가 학생들의 직접적 사고과정이 요구되는 실험 프로그램의 적용을 통해 검증 능력 향상이 나타나리라 본다.
이 연구의 목적은 생물학적 가설에 대한 고등학생과 대학생들의 가설 검증방법의 유형을 분석하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 생물학에서 논의되고 있는 원인, 가설 검증능력과 관련된 원인의 특성, 그리고 생물학 내용을 고려하여 생물학적 가설 검증방법 고안에 적합한 네 개의 과제를 선정하였다. 이들은 다양한 수국 꽃색 과제, 흰띠제비나비 암컷Ⅱ형 개체수 변화 과제, 감자즙과 과산화수소수의 반응 과제, 펭귄 팔의 진화 과제이다. 과제별 연구대상 학생수는 고등학생의 경우 평균 32명이였고, 대학생의 경우 집단별로 평균 20명씩 이였다. 이들에게 생물학적 현상을 제시하고 스스로 인과적 의문과 가설을 생성하게 한 후 그 가설의 진위를 판단할 수 있는 검증방법을 고안하게 하였다. 이렇게 고안된 가설 검증방법을 귀납적 연구 방법에 따라 검증방법별 특징을 파악해 유형을 분석하였다.
연구 결과, 학생들의 가설 검증방법은 원인으로 가정된 변인에 대한 조작정도에 따라 다섯 가지 유형으로 정리되었다. 변인에 대한 조작이 없는 검증방법으로 변인확인과 유사현상제시가 있으며, 변인에 대한 조작을 포함하는 검증방법으로 변인동일현상비교, 변인차이현상비교, 변인비례현상비교가 있다. 변인확인은 제시된 현상 내에서 원인의 존재만을 확인하려는 검증방법을 의미하며, 유사현상제시는 제시된 현상의 원인과 동일한 원인에 의해 발생된다고 널리 알려진 유사한 현상을 제시하려는 검증방법을 의미한다. 변인동일현상비교는 변인을 동일하게 투입했을 때 나타난 현상의 동일함을 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인차이현상비교는 변인을 차이 나게 투입했을 때 나타난 현상의 차이를 보이려는 검증방법을 의미하며, 변인비례현상비교는 변인을 비례인 차등을 두어 투입했을 때 나타난 현상의 비례적 차이를 보이려는 검증방법을 의미한다. 그리고 이러한 가설 검증방법 유형은 가설 내 변인의 특성과 깊은 관련성을 지닌 것으로 보인다. 이들을 관련지어 보면, 변인이 관찰 가능한 속성을 지닌 경우 변인확인, 변인이 추상적 속성을 지닌 경우 유사현상제시, 변인이 과정적 속성을 지닌 경우 변인동일현상비교, 변인이 조작 가능한 속성을 지닌 경우 변인차이현상비교와 변인비례현상비교의 검증방법이 주로 나타났다. 또한 연쇄적 인과관계에 의해 나타나는 생물학적 현상에 대한 가설은 다수의 인과관계를 포함하는데 이에 대한 검증은 크게 둘로 구분되었다. 유기적 검증은 초기 변인을 일치시킨 후 순차적으로 관련된 변인을 투입하여 가설의 모든 내용을 검증하려는 것을 의미하며, 기계적 검증은 다수의 인과관계를 분리시켜 이를 하나하나 검증하려는 것을 의미한다.
이러한 연구 결과 학생들의 가설 검증 능력 향상을 위한 교육에는 변인의 특성에 따른 다양한 유형의 검증방법에 관한 내용이 포함되어야 하며, 특히 변인에 대한 조작을 포함한 검증방법에서 변인통제의 중요성을 밝히는 형식논리에 관한 내용이 포함되어야함을 알 수 있었다. 나아가 학생들의 직접적 사고과정이 요구되는 실험 프로그램의 적용을 통해 검증 능력 향상이 나타나리라 본다.
The purpose of this study was to analyze the college students' and high school students' testing methods for biological hypothesis. Subjects were 131 11th grade students and 160 college students. Four hypothesis-testing tasks were developed and administered to students: a task on the various hydrang...
The purpose of this study was to analyze the college students' and high school students' testing methods for biological hypothesis. Subjects were 131 11th grade students and 160 college students. Four hypothesis-testing tasks were developed and administered to students: a task on the various hydrangea flower's color, a task on the population change of white-banded swallowtail female Ⅱ, a task on the interaction between juiced potato and H_(2)O_(2), and a task on the evolution of penguin's arm. After being presented with the phenomenon related to biology, students were asked to generate question and a hypothesis and then to write the hypothesis test method on the questionnaire. Students' responses were classified to their testing method characteristic by researcher.
Students' hypothesis-testing methods were classified into 5 types according to the variable manipulating ratio; the variable identification, the analogous case presentation, the same variable phenomena comparison, the different variable phenomena comparison, and the proportion variable phenomena comparison. The hypothesis-testing method correlated with the characteristic of variable in the hypothesis. Students' hypothesis-testing methods were classified into 2 types in the multi-causality hypothesis; the organic testing, the mechanic testing. This study also discussed the implications of these findings for teaching and learning in science education.
The purpose of this study was to analyze the college students' and high school students' testing methods for biological hypothesis. Subjects were 131 11th grade students and 160 college students. Four hypothesis-testing tasks were developed and administered to students: a task on the various hydrangea flower's color, a task on the population change of white-banded swallowtail female Ⅱ, a task on the interaction between juiced potato and H_(2)O_(2), and a task on the evolution of penguin's arm. After being presented with the phenomenon related to biology, students were asked to generate question and a hypothesis and then to write the hypothesis test method on the questionnaire. Students' responses were classified to their testing method characteristic by researcher.
Students' hypothesis-testing methods were classified into 5 types according to the variable manipulating ratio; the variable identification, the analogous case presentation, the same variable phenomena comparison, the different variable phenomena comparison, and the proportion variable phenomena comparison. The hypothesis-testing method correlated with the characteristic of variable in the hypothesis. Students' hypothesis-testing methods were classified into 2 types in the multi-causality hypothesis; the organic testing, the mechanic testing. This study also discussed the implications of these findings for teaching and learning in science education.
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