[논문]상관논리 활동을 통한 중학생들의 상관논리 유형 변화

박종윤; 김지영; 남정희; 이상권; 최병순

상관논리 활동을 통한 중학생들의 상관논리 유형 변화
Changes of Correlational Reasoning Patterns of Middle School Students Through the Correlational Reasoning Activities 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.22 no.4, 2002년, pp.696 - 705

박종윤 (이화여자대학교) , 김지영 (이화여자대학교) , 남정희 (부산대학교) , 이상권 (한국교원대학교) , 최병순 (한국교원대학교)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 우리나라 중학교 학생들의 상관논리 형성정도와 그 유형을 알아보고, 상관논리 활동을 통하여 학생들의 상관논리에 어떤 변화가 있는가를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생 111명을 실험집단으로, 55명을 통제집단으로 선정하였다. 사전 검사에서는 두 집단 모두 상관논리의 형성률이 낮았으며, 집단간 차이는 없었다. 사후 검사에서는 실험집단의 상관논리 형성률이 유의미하게 증가하였으며, 통제집단의 경우는 사전 검사와 차이가 없는 것으로 나타나 상관논리 활동이 상관논리 형성에 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 그러나 사후 검사에서도 실험집단의 정답률이 객관식 문항에서는 27%, 서술형 문항에서는 6% 정도로 나타나 상관논리가 완전히 형성된 학생들의 비율은 상당히 낮은 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The main purpose of this study is to investigate whether the correlational reasoning activities could improve middle school students' correlational reasoning abilities. The subjects were 8th grade students, and the correlational reasoning activities of the CASE(cognitive acceleration through science education) program was intervened to the experimental group(n=111) during science class while usual science instruction was given to the control group(n=55). The correlational reasoning test was administered before and after the intervention. The pre-test results showed that most of subjects performed poorly in correlation problems and no significant differences were found between the two groups. In the post-test, the experimental group showed enhanced performance while the control group did not. Therefore it can be concluded that CASE program activities help the students to improve correlational reasoning ability. However, the proportions of students gave correct response were not so high: 27% for the multiple-choice item and about 6% for the essay-type items.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

처치와 효과 는 본격적인 상관관계를 다루는 활동으로 동식물을 상대로 어떤 처치를 했을 때나타나는 효과를 통해 처치와 효과 사이에 어떤 상관관계가 성립하는지 알아보는 것이다. 2개의 변인(처치, 효과)으로부터 4가지 조합이 나오는 상황에서 두변인 사이의 관계가 긍정적인 상관관계인지, 부정적인 상관관계인지, 또는 상관관계가 없는지 알아보게된다. 학생들은 활동지에 제시된 7가지 사례에 대해처치와 효과 사이의 상관관계를 알아보게 되는데, 먼저 교사와 함께 2가지의 사례를 살펴본 후, 나머지 5 가지 사례에 대해서는 조별 토론을 통하여 상관관계를 알아보게 된다.
따라서 본 연구에서는 우리나라 중학교 학생들의 상관논리 형성 정도와 그 유형을 알아보고, 상관논리 관련 활동을 통하여 학생들의 상관논리에 어떠한 변화가 있는가를 알아보고자 한다.
여러가지 논리들 중에서 상관논리의 형성이 가장 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 중학교 학생들의 상관논리 형성 정도를 알아보고 학생들의 인지발달 가속올 목적으로 개발된 CASE 프로그램의 상관논리 활동을 과학 수업에 적용하였을 때 학생들의 상관논리 유형에 어떠한 변화가 있는가를 조사하고자 하였다.
본 연구에서는 우리나라 중학교 학생들의 상관 논리 형성 정도와 그 유형을 알아보고, 상관논리 활동을 통하여 학생들의 상관논리에 어떤 변화가 있는가를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생 111 명을 실험집단으로 55명을 통제집단으로 선정하였다.

가설 설정

사후 검사에서 동일한 검사지를 사용했으므로 학생들의 기억효과를 최소화하기 위해 사전 검사를 3개월 전에 실시하였다. 이 3개월의 기간 동안에는 학생들의 상관논리나 인지 수준의 변화가 없는 것으로 가정하였다.

제안 방법

GALT 축소본을 사용하여 학생들의 인지 수준과 상관 논리 형성 정도를 조사하였다. 그 결과 얻은 학생들의 인지 수준 분포를 Table 1에 제시하였다.
사전 검사와 사후 검사에서 얻은 학생들의 응답을 NR, TC, FC, CO의 4가지 유형으로 분류하였고, 그결과롤 Table 3에 제시하였다.
사전과 사후 검사에 동일한 문항을 사용하였으며, 지필 검사 형태로 학생들에게 충분한 시간을 주고 풀도록 하였다. 검사 후 구한 내적 신뢰도(Cmnbach's a) 는 사전, 사후 각각 0.
상관논리의 사전 . 사후 검사에서 동일한 검사지를 사용했으므로 학생들의 기억효과를 최소화하기 위해 사전 검사를 3개월 전에 실시하였다. 이 3개월의 기간 동안에는 학생들의 상관논리나 인지 수준의 변화가 없는 것으로 가정하였다.
상관논■리 활동 전후에 학생들의 상관논리에 어떠한 변화가 있는가를 알아보기 위하여 3개의 문항으로 구성된 상관논리 검사지를 사용하여 학생들의 상관논리유형을 조사하였다.
상관논리 검사를 위해서 피아제(Inhelder & Piaget, 1958)가 사용했던 눈 색깔과 머리카락 색깔에 관련된 상관관계 문항을 수정하여 3개의 문항을 만들었다. 각 문항은 눈 색깔 2가지와 머리카락 색깔 2가지에 의해 나타나는 4가지 가능한 조합에 대해 각 조합에 해당하는 사람의 수를 표로 제시하고 눈 색깔과 머리카락 색깔 사이에 상관관계가 있는지 물어보는 문항으로 구성되어 있다.
상관논리 관련 활동을 시작하기 3개월 전에 학생들의 인지 수준 검사와 상관논리 검사룰 실시하였고. 상관논리 활동이 끝난 2주 후에 상관논리에 대한 사후 검사를 실시하였다.
실시하였고. 상관논리 활동이 끝난 2주 후에 상관논리에 대한 사후 검사를 실시하였다. 상관논리의 사전 .
2개의 변인(처치, 효과)으로부터 4가지 조합이 나오는 상황에서 두변인 사이의 관계가 긍정적인 상관관계인지, 부정적인 상관관계인지, 또는 상관관계가 없는지 알아보게된다. 학생들은 활동지에 제시된 7가지 사례에 대해처치와 효과 사이의 상관관계를 알아보게 되는데, 먼저 교사와 함께 2가지의 사례를 살펴본 후, 나머지 5 가지 사례에 대해서는 조별 토론을 통하여 상관관계를 알아보게 된다.

대상 데이터

연구 대상은 서울시 소재 남녀 공학 중학교 2학년 학생 166명이며, 이 중 1H명올 실험집단으로 하고, 55명을 통제집단으로 하였다.
하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생 111 명을 실험집단으로 55명을 통제집단으로 선정하였다. 사전 검사에서는 두 집단 모두 상관논리의 형성률이 낮았으며 집단간 차이는 없었다.

데이터처리

집단별 비교, 사전 - 사후 검사 비교, 검사 결과의 상관관계 등의 정량적인 분석을 위한 통계 처리는 SPSS 10, 0.7 한글판을 사용하였다(우수명, 2001).

이론/모형

검사 결과 얻은 학생들의 응답을 Adi et al(1978) 의 방법에 따라 NR(no relationship), TC(two cells), FC (four cells), CO(correlation) 의 4가지 유형으로 분류하였다. 여기서 NR 유형은 두 변인 사이의 관계를 고려하지 못하는 경우이고, TC 유형은 두변인에 의한 4개의 조합 중 2개의 조합만을 고려하는경우, FC 유형은 4개의 조합올 모두 사용하여 비교를하나 상관관계를 정확히 찾지 못하는 경우, CO 유형은 4개의 조합을 모두 사용하여 정량적인 비교를 통해 상관관계를 정확히 찾는 경우이다.
이 검사는 또한상관논리에 관한 2문항을 이용하여 교차확인 방법으로 상관논리의 형성 정도를 구할 수 있다(최병순, 1987). 검사 결과의 채점과 분석은 선행 연구의 방법을 그대로 적용하였다(임청환과 정진우 1991).
상관논리 활동을 위해서는 CASE 프로그램에 포함된 상관논리 활동을 사용하였다. CASE (Cognitive Acceleration through Science Education) 프로그램은 학생들의 인지발달을 가속하기 위한 목적으로영국에서 개발한 것2로 이 프로그램은 과학적 사고와 관련된 10가지 사고 범주에 대한 30개의 활동으로구성되어 있다(Adey & Shayer, 1994; Adey et al.
학생들의 인지 수준을 조사하기 위하여 GALT 축소본(Group Assessment of Logical Thinking, short version)(Roadrangka et al., 1983)을 우리말로 번역한 것을 사용하였다. 이 검사지는 지필 검사형태로 총 12문항으로 구성되어 있으며, 보존논리, 비례논리, 변인통제논리.

성능/효과

GALT 검사지로 조사한 학생들의 인지 수준과 상관논리 형성 정도 사이의 상관관계를 알아보기 위해 Spearman의 상관계수를 구한 결과 r = .209(p-, 01) 로 유의미한 상관을 나타내었으나 상관계수의 크기로볼 때 상관은 낮은 것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용하여 상관논리 관련 활동을 하기 전에 학생들의 인지 수준과 상관논리 형성 정도를 조사한 결과, 학생들의 인지 수준은 형식적 조작기 33.7%, 과도기 32.5%, 구체적 조작기 33.7%로 나타났다. 반면에, 상관논리는 형성 15.
TC와 FC 유형은 문항별로 차이가 있었는데 1 번 문항은 TC 유-형이 많고, 2번과 3번 문항은 FC 유형이 더 많았다. CO 유형은 1번 문항만 15.
세 가지 논리 중에서는 상관논리의 형성률이 가장 낮았으며, 처치 후 형성률의 증가도 가장 적었다. 또한 비례와 확률 논리에 대한 처치만 했을 때도 상관논리가 향상됨을 보여, 비례와 확률논리가 상관논리와 관련이 있음을 주장하였다. 이들은 특히 대학에서 수학과 과학 과목을 각각 두 과목 이상 이수한 학생들이 사전 및 사후 검사에서 모두 높은 정답률을 보여 이들 논리적 사고의 형성이 수학 과학 과목과 관련이 있음을 시사하였다.
먼저 사전 검사 결과를 보면 각 문항별로 NR 유형이 가장 많았으며, 전체 학생의 50%이상이 상관논리에 대한 사고를 전혀 하지 못함을 알 수 있다. TC와 FC 유형은 문항별로 차이가 있었는데 1 번 문항은 TC 유-형이 많고, 2번과 3번 문항은 FC 유형이 더 많았다.
본 연구에서도 객관식과 서술형 문항에서 이러한 차이를 보였으며. 문항 형태별로 위의 두 연구 결과와 각각 비교해보면 본 연구에서 얻은 CO 유형의 비율이 더 낮음을 알 수 있다. 한편 본 연구에서 객관식으로 제시된 1번 문항의 CO 유형이 15.
7%로 나타났다. 반면에, 상관논리는 형성 15.7%, 과도기 15, 7%, 미형성 68.7%로 나타나 인지 수준에 비해 상관 논리 형성 수준이 낮았으나, 두 결과 사이에는 유의미한 상관이 있는 것으로 나타났다(r = .209).
통제집단은사전 . 사후 검사에서 유의미한 차이가 없는 것으로나타나 CASE 프로그램의 상관논리 관련 활동이 학생들의 상관논리 형성에 효과가 있는 것으로 드러났다. 그러나 사후 검사에서도 실험집단의 CO 유형의비율이 크게 증가하지는 않아 상관논리 관련 활동의효과를 높이기 위한 방안이 필요함을 알 수 있었다.
사전 검사에서는 두 집단 모두 상관논리의 형성률이 낮았으며 집단간 차이는 없었다. 사후 검사에서는 실험집단의 상관논리 형성률이 유의미하게 증가하였으며 통제집단의 경우는 사전 검사와 차이가 없는 것으로 나타나 상관논리 활동이 상관논리 형성에 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 그러나 사후 검사에서도 실험집단의 정답률이 객관식 문항에서는 27%.
상관논리 관련 활동을 한 이후에 다시 조사한 결과실험집단은 NR과 TC 유형이 많이 줄어들고 FC와 CO 유형이 늘어나 상위 유형으로의 변화가 많았으며통계적으로 유의미한 향상을 나타내었다. 통제집단은사전 .
(2000)는 대학생 103명을 대상으로 비례, 확률, 상관논리에 대해 20 분씩 세 번의 수업 처치를 했을 때, 세 가지 논리에서 모두 유의미한 향상이 있음을 보고하였다. 세 가지 논리 중에서는 상관논리의 형성률이 가장 낮았으며, 처치 후 형성률의 증가도 가장 적었다. 또한 비례와 확률 논리에 대한 처치만 했을 때도 상관논리가 향상됨을 보여, 비례와 확률논리가 상관논리와 관련이 있음을 주장하였다.
실험집단의 경우 NR 유형이 58명에서 35명으로 대폭 감소하였고 이들의 대부분이 FC 유형으로 변화한것을 알 수 있다. 그리고 FC 유형은 대부분 그대로 유지되었다.
CO 유형의 비율은 두 집단 모두 문항의 형태에 따라 다르게 나타났는데. 실험집단의 사후 검사결과를 보면 객관식의 경우는 27.0%인데 비해 서술형의 경우는 5.4%와 6.3%로 나타나 상당한 차이를보였다 이러한 결과는 중학교 2학년 학생들의 경우에 서술형으로 응답하는 것이 객관식에 응답하는 것보다 어려움올 반영하는 것으로 볼 수 있다.
5%)밖에 되지 않았다. 실험집단의 유형 변화는 2 번 문항과 유사하게 NR 유형이 FC 유형으로 변화한 경우와 FC 유형이 그대로 유지된 경우가 많았고 CO 유형은 7명만 증가하였다.
3%)으로 실험집단의 비율이 높은 것으로 나타났다. 전체적으로 NR 유형에서 15명, TC 유형에서 11명. FC 유형에서 1명이 CO 유형으로 변화하였다.
학생들의 상관논리 형성 정도를 좀 더 자세히 알아보기 위하여 객관식과 서술형으로 구성된 상관논리검사지로 학생들의 상관논리 유형을 CO, FC, TC, NR의 4가지로 분류한 결과 상관논리 관련 활동을 하기 전에는 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가없었다. 두 집단 모두 상관논리가 전혀 형성되지 않은 NR 유형이 대부분이었으며.
문항 형태별로 위의 두 연구 결과와 각각 비교해보면 본 연구에서 얻은 CO 유형의 비율이 더 낮음을 알 수 있다. 한편 본 연구에서 객관식으로 제시된 1번 문항의 CO 유형이 15.1%인 것과 상관논리 문항이 객관식으로 제시된 GALT 검사 결과에서 얻은 상관논리 형성률이 15.7%로 나타난 것은 일관성이 있어 보인다

후속연구

사후 검사에서 유의미한 차이가 없는 것으로나타나 CASE 프로그램의 상관논리 관련 활동이 학생들의 상관논리 형성에 효과가 있는 것으로 드러났다. 그러나 사후 검사에서도 실험집단의 CO 유형의비율이 크게 증가하지는 않아 상관논리 관련 활동의효과를 높이기 위한 방안이 필요함을 알 수 있었다.
이상의 결과들을 종합하면 중학교 2학년 학생들은 대부분이 상관논리를 익숙하게 활용하지 못하지만 CASE 활동을 통해 많은 학생들이 NR 유형에서 FC 유형으로 변화될 수 있는 것으로 보아 학습을 통해 학생들의 상관논리 형성을 촉진할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 FC 유형의 학생들을 CO 유형으로 이끌기 위한 적절한 전략을 개발한다면 그 효과는 클 것으로 생각된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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