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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 배경 지식, 장의존성·독립성, 학습 전략, 논리적 사고력 등의 인지적 변인들 및 목표 지향, 선개념 및 능력에 대한 자아효능감, 통제신념 등의 정의적 변인들과 변칙 사례에 의한 인지갈등 유발 정도 및 개념 변화 사이의 관계를 조사하였다.
- 부족하다. 따라서, 본 연구에서는 학생들의 인지적·정의적 특성들이 변칙 사례에 의한 인지 갈등 유발이나 개념 변화에 미치는 영향에 대해 조사하였다.
- 학생들이 산소 소모 이론과 유사한 선개념을 지니고 있고 초기 이론을 믿을 때 인지 갈등 유발이 가능하므로, 본 연구에서는 이러한 조건을 갖춘 107명의 학생만올 대상으로 결과를 분석하였다. 변칙 사례에 의한 인지 갈등 유발 정도 즉 기존 개념에 대한 불만족의 정도와 새로운 개념의 필요성에 대해 느끼는 정도(Posner et al.
제안 방법
- 배경 지식, 장의존성·독립성, 학습 전략, 논리적 사고력 등 학생의 인지적 특성에 대한 검사와 목표 지향, 선개념과 능력에 대한 자아효능감, 통제 신념 등의 정의적 특성에 대한 검사를 실시하였다. 그 후, 학생들의 선개념 및 초기 이론 사이의 일치성을 판단하기 위해 '밀폐된 공간에서 양초 연소 후 수면 상승'올 소재로 선개념 검사를 실시하였으며, 변칙 사례에 대한 반응을 조사하였다. 개념학습은 수면 상승 원리에 대한 과학적 설명이 제시된 교재를 읽는 방식으로 진행되었으며, 교재에는 학습 내용을 점검하는 물음을 제시하여 적극적인 학습 참여를 유도하였다.
- 대상으로 하였다. 배경 지식, 장의존성·독립성, 학습 전략, 논리적 사고력 등 학생의 인지적 특성에 대한 검사와 목표 지향, 선개념과 능력에 대한 자아효능감, 통제 신념 등의 정의적 특성에 대한 검사를 실시하였다. 그 후, 학생들의 선개념 및 초기 이론 사이의 일치성을 판단하기 위해 '밀폐된 공간에서 양초 연소 후 수면 상승'올 소재로 선개념 검사를 실시하였으며, 변칙 사례에 대한 반응을 조사하였다.
- 초기 이론 제시부에서는 양초 연소 후 수면 상승의 원인으로 산소 소모 이론을 과학자의 입장에서 제시한 후, 이에 대한 학생들의 신념을 조사하였다. 변칙 사례 제시부에는 촛불이 꺼진 후에야 수면이 상승했다는 학생들의 실험결과를 변칙 사례로 제시하였다. 반응 조사부에서는 변칙 사례의 타당성 인정, 초기 이론과 변칙 사례 사이의 불일치성 인정, 초기 이론에 대한 신념 변화 여부를 조사하였다.
- 본 연구에서는 학습자의 인지적.정의적 특성 중 일부에 대해 변칙 사례에 의한 인지 갈등 유발 및 개념 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 그러나 학습자 변인의 설명력이 제한적이었던 점을 고려할 떼, 학습할 과학적 개념이나 제시된 변칙 사례의 특성 등 다양한 측면에서 효과적인 인지 갈등 및 개념 변화의 조건을 탐색할 필요가 있다.
- 개념학습은 수면 상승 원리에 대한 과학적 설명이 제시된 교재를 읽는 방식으로 진행되었으며, 교재에는 학습 내용을 점검하는 물음을 제시하여 적극적인 학습 참여를 유도하였다. 학습 직후에 개념 검사를 실시하였으며, 4주 후에 개념의 파지 검사를 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 서울시에 소재한 중학교 3학년 학생 188 명을 대상으로 하였다. 배경 지식, 장의존성·독립성, 학습 전략, 논리적 사고력 등 학생의 인지적 특성에 대한 검사와 목표 지향, 선개념과 능력에 대한 자아효능감, 통제 신념 등의 정의적 특성에 대한 검사를 실시하였다.
데이터처리
- 최종적인 일치도는 모두 92%였으며, 그 후 연구자 1인이 모든 응답을 분류하고 채점하였다. 학습자의 인지적 변인들과 반응 점수, 직후 개념 및 개념 파지 검사 점수 사이의 상관 관계를 조사하고, 인지적 변인들을 예언 변인으로 직후 개념 및 개념 파지를 준거 변인으로 하는 단계적 중다 회귀분석 (stepwise multiple regression analysis)을 실시하였다. 정의적 변인에 대해서도 인지적 변인과 동일하게 분석하였다.
이론/모형
- 선개념에 대한 자아효능감은 선개념 검사 후 학생이 자신의 설명에 대한 자신감을 내 설명에 자신이 없다 에서 내 설명이 옳다고 자신한다까지。~7 사이의 숫자에 표시하도록 하였다. 능력에 대한 자아효능감은 Motivated Strategies for Learning Questionnaire (Pintrich & De Groot, 1990) 중 자아효능감 범주의 9문문항을 5단계 리커트 척도로 구성하였다. 통제 신념 검사는 Crandall, Katkovsky, Crandall 등이 개발한 Intellectual Achievement Responsibility Questionnaire (Robinson et al.
- 이 검사지는 연소와 온도에 따른 기체의분자 운동 변화에 대해 각 8개씩 총 16개의 선다형문항으로 구성되어 있다. 다양한 정보 속에서 필요한 정보를 선택하는 능력 혹은 외부 환경에 대해 자신의 생각이나 행동을 유지하는 능력인 장의존성·독립성을 측정하기 위하여 20문항의 도형 찾기 퍼즐 (Find A Shape Puzzle: Linn & Kyllonen, 1981)을 사용하였다. 학생들의 학습 전략을 조사하기 위하여 Questionnaire on Approaches to Learning and Studying (Center for Research on Learning and Instruction, 1995)을 사용하였다.
- 목표 지향 검사는 Patterns of Adaptive Learning Survey(Anderman & Young, 1994) 중 과제 지향과 수행 지향 범주 각 4문항씩 총 8문항을 사용하였다. 각 문항은 5단계 리커트 척도로 구성되어 있다.
- 능력에 대한 자아효능감은 Motivated Strategies for Learning Questionnaire (Pintrich & De Groot, 1990) 중 자아효능감 범주의 9문문항을 5단계 리커트 척도로 구성하였다. 통제 신념 검사는 Crandall, Katkovsky, Crandall 등이 개발한 Intellectual Achievement Responsibility Questionnaire (Robinson et al., 1991) 의 short version 20문항올 사용하였다. 이 검사지는 지적인 성취도와 관련하여 성공 또는 실패의 통제와 의무에 대한 학생들의 신념을 측정하는 것이다.
- 학생들의 선개념과 초기 이론의 일치 여부를 판단하기 위해 선행 연구의 검사지를 사용하였다(노태회임희연, 강석진, 2000). 이 검사는 밀폐된 공간에서 양초 연소 후 수면이 상승한다는 실험 결과에 대해 학생들이 이유를 자세히 기술하도록 구성되어 있다.
- 다양한 정보 속에서 필요한 정보를 선택하는 능력 혹은 외부 환경에 대해 자신의 생각이나 행동을 유지하는 능력인 장의존성·독립성을 측정하기 위하여 20문항의 도형 찾기 퍼즐 (Find A Shape Puzzle: Linn & Kyllonen, 1981)을 사용하였다. 학생들의 학습 전략을 조사하기 위하여 Questionnaire on Approaches to Learning and Studying (Center for Research on Learning and Instruction, 1995)을 사용하였다. 이 검사지는 유의미 학습 전략과 기계적 학습 전략에 관해 각 10 문항씩 총 20개의 5단계 리커트 척도 문항으로 구성되어 있다.
- 이 검사지는 유의미 학습 전략과 기계적 학습 전략에 관해 각 10 문항씩 총 20개의 5단계 리커트 척도 문항으로 구성되어 있다. 학습자의 논리적 사고력을 측정하기 위한 검사는 총 12문항으로 구성된 short-version Group Assessment of Logical Thinking(Roadranka et al., 1983)을 이용하였다. 각 인지적 변인 검사의 신뢰도 계수(Cronbach 企를 Table 1에 제시하였다.
성능/효과
- 개념의 파지에 대한 정의적 변인들의 중다 회귀 분석을 실시한 결과, 능력에 대한 자아효능감만이 설명력을 지니는 것으로 나타났다(Table 8). 능력에 대한 자아효능감은 개념 파지 검사 점수의 7%를 설명하였는데, 이는 능력에 대한 자신감이 있는 학생은 새로운 개념을 보다 명확히 이해하므로 학습한 개념도 안정적인 것으로 생각할 수 있다
- 능력에 대한 자아효능감은 직후 개념 및 개념 파지검사와 유의미한 상관이 있었으며, 목표 지향은 직후 개념 검사 점수와 유의미한 상관을 나타내었다. 이는 자아효능감이 비유를 통한 개념 학습 및 학업 성취수준에 영향을 미친다는 선행 연구(노태회 등, 1999: Collins, 1982)나 화학 학업 성취 수준에 따라 학생들의 학습 목표에 차이가 있었던 선행 연구 결과(전경문과 노태회, 1997)와 일관된다.
- 않았다. 배경 지식, 장의존성·독립성, 학습 전략은 직후 개념 및 개념 파지와 논리적 사고력은 직후 개념과 유의미한 상관을 나타냈다. 인지적 변인의 설명력을 조사한 결과, 학습 전략만이 개념 변화 및 개념의 파지를 유의미하게 예측하였다.
- 6에 제시하였다. 인지적 변인 중 유의미한 설명력을 지닌 변인은 학습 전략으로 직후 개념 검사와개념 파지 검사 점수를 각각 20.5%와 7% 설명하였다. 이와 같은 결과는 개념 학습에서 학습 전략의 유의미한 설명력을 보고한 선행 연구(Cavallo, 1996)와 일관된다.
- 그러나 자아효능감은 직후 개념 및 개념 파지와 목표 지향은 직후 개념과 유의미한 상관이 있었다. 중다 회귀 분석을 실시한 결과, 자아효능감이 직후 개념 및 개념 파지에 대해 가장 큰 설명력올 갖는 것으로 나타났다. 이는 자신의 학습 능력에 대한 자신감이 클수록 새로운 개념 학습에 적극적으로 참여하므로 개념 변화가 용이할 뿐 아니라 학습한 개념도 견고할 가능성올 의미한다.
- 직후 개념 검사 점수에 대한 설명력 중 가장 큰 비중올 차지하는 정의적 변인은 능력에 대한 자아효능감으로 전체 변량의 13.5%를 예언하였다. 이는 자아효능감에 대한 신념을 교정함으로써 수학의 성취수준이 향상되었다는 선행 연구(Schunk, 1991) 및 과학 학습에서 이해 능력에 대한 자신감이 개념 변화를 촉진시킬 것이라는 제안(Pintrich et al.
후속연구
- , 1994). 그러나 일반적으로인지 갈등 유발 전략을 사용한 개념 변화 수업이 효과적임올 보고한 메타분석 연구 결과(Guzzetti. Snyder, Glass, & Gamas, 1993)를 고려할 때, 변칙 사례에 의한 인지 갈등 유발과 개념 변화 사이 관계에 대한 보다 심층적인 연구가 진행될 필요가 있다.
- 그러나 학습자 변인의 설명력이 제한적이었던 점을 고려할 떼, 학습할 과학적 개념이나 제시된 변칙 사례의 특성 등 다양한 측면에서 효과적인 인지 갈등 및 개념 변화의 조건을 탐색할 필요가 있다. 또한, 본 연구에서 고려되지 않은 다른 학습자 특성이 인지 갈등 유발 및 개념 변화에 미치는 영향에 대해서도 연구가 이루어져야 할 것이다.
- , 1991). 변칙 사례와 초기 이론의 비교를 통하여 변칙 사례의 타당성에 대한 판단을 스스로 내리기 위해 노력할 것이며, 새로운 개념 학습에 적극적으로 참여할 것으로 기대된다.
- 인지적 특성과 마찬가지로 정의적 변인들 또한 변칙사례에 대한 반응 점수와 유의미한 상관이 없었다. 학생들의 인지적·정의적 특성과 반응 점수 사이에 유의미한 관련이 없다는 결과는, 변칙 사례에 의한 인지 갈등 유발에 학생들의 개인적 특성보다는 학습할 과학적 개념이나 변칙 사례의 특성 혹은 변칙 사례의 제시 상황 등 다른 요인들의 영향이 상대적으로 중요할 가능성을 제안한다.
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