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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 변칙 사례 제시에 따른 인지갈등 유발 정도를 정량화하기 위한 방안을 고안하고, 이를 이용하여 학생들의 성과 나이에 따른 인지 갈등의 정도 및 개념 변화 정도를 비교하였다
제안 방법
- 내용 이해 여부를 점검하는 간단한 물음을 교재에 포함시켜 학생들의 적극적인 학습을 유도하였다. 과학적 개념에 대한 학습이 끝난 직후 사후 개념 검사를 실시하였으며, 3주 후에 개념 파지 검사를 실시하였다.
- 구체적으로 그 관계를 조사한 연구도 많지 않다. 따라서, 본 연구에서는 인지적인 측면을 중심으로 인지 갈등 유발 정도에 대한 정량화 방안을 마련하고, 이를 이용하여 학생들의 나이와 성에 따른 인지 갈등 유발 정도와 개념의 변화 및 파지를 비교하였다.
- 변칙 사례에 대한 반응 검사지는 W폐된 용기 속에서 양초가 연소될 때 수면이 상승하는 원인 을 소재로 한 선행 연구의 검사지(노태회 등, 2000)를 예비 검사를 통하여 수정 . 보완하였다.
- 따라서, 학습할 과학적 개념의 특성과 개념 학습 과정에서의 학습자 특성 둥의 관점에서 인지 갈등 유발과 개념 변화 사이의 관계를 파악하기 위한 연구가 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 분자 운동이나 기체의 부피 및 압력의 변화를 목표 개념으로 설정하였는데, 개념의 성격에 따라서도 인지 갈둥 유발 정도가 상이할 수 있다(권난주. 2000: 이경호, 2000). 따라서.
- 그 후, 학생들은 과학적 개념을 학습하였는데, 교사에 의한 차이를 통제하기 위해 현상에 대한 과학적 설명이 제시된 1쪽 분량의 교재를 이용하였다. 예비 검사를 통하여 교재가 중학교 1학년 학생들에게 적합하도록 수정하였으며. 내용 이해 여부를 점검하는 간단한 물음을 교재에 포함시켜 학생들의 적극적인 학습을 유도하였다.
- 과정에서. 인지 갈등 유발과 개념의 변화 및 파지 정도를 학생들의 성과 나이에 따라 비교하였다. 변칙 사례에 대한 7가지 반응 유형을 '초기 이론에 대한 신념 변화에 따라 4단계로 서열화하였다 나이에 따른 차이를 비교한 결과, 나이가 많은 학생들은 어린 학생들에 비해 인지 갈등 유발과 개념의 변화 및 파지가 효과적이었다.
- 여 합반에 속하였으며, 중학교 1학년 126명, 중학교 3학년 128명, 고등학교 2학년 자연 계열 127명이었다. 학생들의 사전 개념을 파악하기 위해 선개념 검사를 실시하였으며 변칙 사례에 대한 반응 검사로 학생들의 반응을 조사하였다. 그 후, 학생들은 과학적 개념을 학습하였는데, 교사에 의한 차이를 통제하기 위해 현상에 대한 과학적 설명이 제시된 1쪽 분량의 교재를 이용하였다.
대상 데이터
- 여 공학 중 . 고등학교 학생들을 대상으로 하였다. 대상 학생은 모두 남 .
- 본 연구는 서울시에 소재한 인접 지역의 남 . 여 공학 중 .
- 본 연구에서 제시된 변칙 사례를 통해 인지 갈등을 느끼기 위해서는 산소 소모 이론에 대한 신념을 가지고 있어야 하므로, 381명의 학생 중에서 산소 소모이론과 유사한 선개념을 지니고 있고 초기 이론으로 제시된 산소 소모 이론을 신뢰하는 200명만을 분석대상으로 하였다(Table 2).
데이터처리
- 연구자 1인이 모든 응답 분류와 채점을 실시하였다. 이원 변량 분석의 기본 가정이 만족되지 않았으므로 나이와 성에 따른 인지 갈등 유발 및 개념 변화 정도를 비교하기 위하여 비모수 통계 방법인 Kruskal-Wallis 검증이나 Mann-Whitney U 검증을 실시하였다.
성능/효과
- 분류하였다. 그 결과 거부 재해석, 배제 판단 불가, 신념의 일부 변화, 주변 이론의 변화, 이론 변화 둥 변칙 사례에 대한 다양한 반응 유형이 확인되었다. 그러나 변칙 사례에 대한 반응 유형만으로 인지갈등 유발과 개념 변화 사이의 관계를 명확히 밝히기에는 한계가 있으므로, 인지 갈등을 정량화할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.
- 나이에 따른 차이를 비교한 결과, 학년이 높아질수록 변칙 사례를 제시했을 때 인지 갈등이 많이 유발되었고 개념의 변화 및 파지도 효과적이었다. 이러한 결과는 논리적 사고력이나 사전 지식의 형성 정도가 변칙 사례의 타당성 및 초기 이론과의 불일치성에 대한 판단을 결정하고, 이는 다시 초기 이론에 대한 신념의 포기에 영향을 미칠 가능성을 시사한다.
- 인지 갈등 유발과 개념의 변화 및 파지 정도를 학생들의 성과 나이에 따라 비교하였다. 변칙 사례에 대한 7가지 반응 유형을 '초기 이론에 대한 신념 변화에 따라 4단계로 서열화하였다 나이에 따른 차이를 비교한 결과, 나이가 많은 학생들은 어린 학생들에 비해 인지 갈등 유발과 개념의 변화 및 파지가 효과적이었다. 그러나 인지 갈등 유발 정도와 개념의 변화 및 파지 사이에는 상관이 유의미하지 않았다.
- 반응 유형 분류나 개념 검사 채점에서는 2인의 연구자가 일치도를 구한 후, 차이를 검토하는 과정을 반복하였다. 최종적인 분석자간 일치도가 90% 이상에 도달한 후(반응 유형 분류: 94%, 개념 검사 채점: 95%). 연구자 1인이 모든 응답 분류와 채점을 실시하였다.
후속연구
- 화학 개념에서는 인지갈등 유발보다 과학적 개념의 학습 단계가 개념 변화에 핵심적인 과정일 수 있다. 따라서, 학습할 과학적 개념의 특성과 개념 학습 과정에서의 학습자 특성 둥의 관점에서 인지 갈등 유발과 개념 변화 사이의 관계를 파악하기 위한 연구가 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 분자 운동이나 기체의 부피 및 압력의 변화를 목표 개념으로 설정하였는데, 개념의 성격에 따라서도 인지 갈둥 유발 정도가 상이할 수 있다(권난주.
- 본 연구에서 인지 갈등의 유발이 효과적인 개념 변화로 연결되지 않았던 결과는 인지 갈등 유발에 근거한 개념 변화 과정에 대한 심층적인 연구의 필요성을 제안한다. 일부 선행 연구(Chinn & Brewer, 1993; Pintrich, Marx, & Boyle, 1993)에서 선지식, 학습전략 등의 인지 변인이나 학습자의 정의적 특성이 개념 변화에 미칠 영향을 제안하고 있으나, 인지 갈등유발에 영향을 미치는 변인에 대한 조사는 부족한 실정이다 인지 갈등 유발과 개념 변화에 영향을 미치는 변인들이 서로 다를 수 있으므로, 다양한 변인들이 인지 갈등 유발과 개념 변화에 미치는 영향에 대해 조사할 필요가 있다.
- 다양한 개념을 대상으로 인지 갈등 유발 정도와 개념 변화 사이의 관계를 연구할 필요가 있다. 한편, 인지 갈등 유발 정도에 대한 검사 도구의 성격에 따라 갈등 유발 정도가 상이하게 측정될 수 있으므로, 동일한 변칙 사례를 이용할 때 심리적 갈등과 인지적 갈등의 유발 정도 및 이러한 갈등이 개념 변화에 미치는 영향을 비교할 필요가 있다.
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