[논문]과학관련 선 그래프를 해석하는 고등학생들의 발성사고 과정 분석

김태선; 김범기

[국내논문] 과학관련 선 그래프를 해석하는 고등학생들의 발성사고 과정 분석
Analysis of Interpretation Processes Through Readers' Thinking Aloud in Science-Related Line Graphs 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.25 no.2, 2005년, pp.122 - 132

초록
AI-Helper

선 그래프는 막대그래프와 달리 각 변인들의 변화에 기인한 경향을 보여준다. 따라서 선 그래프로부터 경향을 파악할 수 있는지의 여부는 중요하다. 본 연구의 목적은 선 그래프 도식을 지닌 학생들이 선 그래프를 읽고 해석할 때 선 그래프 도식을 지니지 못한 학생들과 비교하여 어떠한 사고과정을 거치는지 파악하는 것이다. 발성사고를 통하여 고등학생틀의 선 그래프 이해 수준과 선 그래프 유형에 따라 선 그래프를 읽는 사고 과정의 특징을 분석한 결과, 동일하게 주어진 시간 동안에 상위 그룹에 해당하는 학생들은 하위 그룹에 속하는 학생들보다 더 많은 문장을 발성사고하였으며, 하위 그룹의 학생들과 달리 적응단계에서 선 그래프의 유형, 경향, 라벨 등을 파악하는데 오랜 시간을 사용하였다. 또한 상위그룹의 학생들은 하위그룹의 학생들보다 초인지적인 문장을 발성사고하는 경우가 더 많았다. 선 그래프 도식을 지닌 학생들과 단순히 일반적인 그래프 도식을 지닌 학생들을 구별하고 그에 따라 정보를 전달하는 방식을 달리하는 융통성이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Graphing abilities are critical to understand and convey information in science. And then, to what extent are secondary students in science courses able to understand line graphs? To find clues about the students' interpretation processes of the information in science-related line graphs, this study has the following research question: Is there a difference between the levels of complexity of good and poor readers as they use the thinking aloud method for studying cognitive processes? The present study was designed to provide evidence for the hypothesis that good line graph readers use a specific graph interpretation process when reading and interpreting line graphs. With the aid of the thinking aloud method we gained deeper insight into the interpretation processes of good and poor graph readers while verifying verbal statements with respect to line graphs. The high performing students tend to read much more information and more trend-related information than the low performing students. We support the assumption of differential line graph schema existing in the high performing students in conjunction with general graph schema. Also, high performing students tend to think aloud much more metacognitively than low performing students. High performing students think aloud a larger quantity of information from line graphs than low performing students, and more trend-related sentences than value-related sentences from line graphs. The differences of interpretation processes revealed between good and poor graph readers while reading and interpreting line graphs have implications for instructional practice as well as for test development and validation. Teaching students to read and interpret graphs flexibly and skillfully is a particular challenge to anyone seriously concerned with good education for students who live in an technological society.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 선 그래프로부터 경향을 파악할 수 있는지의 여부는 중요하다. 본 연구의 목적 은선 그래프 도식을 지닌 학생들이 선 그래프를 읽고 해석할 때 선 그래프 도식을 지니지 못한 학생들과 비교하여 어떠한 사고과정을 거치는지 파악하는 것이다. 발성 사고를 통하여 고등학생들의 선 그래프 이해 수준과 선 그래프 유형에 따라 선 그래프를 읽는 사고 과정의 특징을 분석한 결과, 동일하게 주어진 시간 동안에 상위 그룹에 해당하는 학생들은 하위 그룹에 속하는 학생들보다 더 많은 문장을 발성사고하였으며, 하위 그룹의 학생들과 달리 적응단계에서 선 그래프의 유형 경향, 라벨 등을 파악하는데 오랜 시간을 사용하였다.

제안 방법

주어지는 평가 분류 유목(Table 2) 즉, 두 점 값에 대한 횡단적인 비교, 두 점 값에 대한 종단적인 비교, 두 경향에 대한 횡단적인 비교, 두 경향에 대한 종단적인 비교에 따라 문장의 수를 구별하였다.
4) 추의 무게를 10 N에서 20 N으로 늘렸을 때 용수철 A의 늘어난 길이와 용수철 日의 늘어난 길이를 비교하여 말하시오.
단계 Ie 적응단계로 선 그래프 문항을 읽기 이전에 행해지는 모든 언어적, 비언어적 활동을 포함하며, 단계 Ⅱ는 확인단계로, 선 그래프 문항을 푸는 과정에서 첫 번째 발성사고가 시작될 때부터 그 이후의 과정을 포함한다. 단계 I 과 단계 II가 행해질 때 학생들이 발성 사고하는 언어의 양과 언어의 유형이 어떠한지 상대적인 빈도수를 계산하였다.
또한 인지능력의 기작이 그래프를 배우는 문제와 관련돼 있다고 보는 학자들도 많다(Berg & Smith, 1994; Wirm, 1980; Mokros & Tinker, 1987). 따라서 본 연구는 학생들이 선 그래프를 보는 사고과정을 살펴보고자 발성사고법을 이용하였다.
또한 각 선 그래프 문항들은 선 그래프로부터 읽어내는 정보를 네 단겨|(값-횡단, 값-종단, 경향-횡단, 경향-종단) 로 나누어 문제를 풀도록 구성하였다. 이와 같은 네 가지 단계에서 상위그룹과 하위그룹 학생들의 프로토콜을 분석하여 어떠한 반응을 보이는지 비교하였다.
상위그룹의 학생들과 하위그룹의 학생들이 적응단계에서 보이는 차이점을 파악하기 위하여, 선 그래프 문항을 읽기 이전에 발성사고한 언어의 양과 유형을 살펴보았다. 먼저 발성사고한 양을 비교한 결과가 Table 4로 주어진다.
선 그래프 도식을 가지고 있는 학생과 가지고 있지 않은 학생들 간에 선 그래프 유형에 따라 발성사고하는 과정의 유형과 내용은 어떻게 다른지 비교하였다.
선 그래프 이해 능력을 갖고 있는 학생들과 그렇지 못한 학생들의 사고과정 차이점을 비교하고자, 선 그래프를 8가지 유형으로 나누어 선 그래프 발성사고지를 개발하였다(Kim & Kim, 2002a).
나누어 문제를 풀도록 구성하였다. 이와 같은 네 가지 단계에서 상위그룹과 하위그룹 학생들의 프로토콜을 분석하여 어떠한 반응을 보이는지 비교하였다.
상위 그룹의 학생들이 초인지 진술 범주에 해당하는 발성사고를 많이 하며, 하위 그룹의 학생들은 값을 비교하건 경향을 비교하건 선 그래프로부터 값을 찾는 경향이 많았다. 적응단계에서 이미 선 그래프의 경향을 파악한 상위 그룹의 학생들과 달리, 하위 그룹의 학생들은 확인단계에 이르러서야 비로소 선 그래프의 경향 비교와 값 비교가 이루어졌다.
2와 같다. 주어진 총 8문항의 선 그래프 문제를 발성사고하는 과정을 비디오로 담아 프로토콜을 분석하는데 참여한 학생들 네 명으로부터 얻어진 발성 사고 분석 시간은 총 8시간이었다.
1은 8 개의 선 그래프 문제 중 하나이다. 학생들이 발성 사고한 프로토콜 자료를 그대로 기록하는 것에 중점을 두었으므로 말이 매끄럽지 못하거나 틀리게 단어를 사용한 것도 그대로 기록하였으며, 또한 학생들이 중간에 말을 멈추고 휴지시간을 갖는 것 등도 '...'을 사용하여 기록하였다. 학생들이 발성사고하는 과정은 비디오와 녹음기를 통하여 기록하고, 특히 학생들이 문제를 풀다가 주저하거나, 머뭇거림, 휴지시간 등에 주목하였다.

대상 데이터

중위 그룹(33명^ 해당하는 학생들은 본 연구에서 제외되었다. 16명의 상위그룹 학생들과 17명의 하위그룹 학생들 중에서 비디오로 발성사고 장면을 촬영하는데 기꺼이 동의하는 학생 4명(각 그룹별 2명)이 선정되었다. 참여 학생의 진행 상황은 Fig.
TOGS 검사문항 26개 중 75% 이상에 바르게 응답한 학생들 66명을 그래프 능력을 지닌 것으로 선정하였다. 이 66명의 학생들 중 TOGS의 경향성을 평가하는 하위목표에 모두 바르게 응답한 학생들을 상위그룹(16명)으로, 그렇지 못한 학생들을 하위그룹(17명)으로 정의하였다.
본 연구에 처음 참여한 학생은 중소도시 고등학교 1 ■ 2 학년 총 123명으로, 과학관련 그래프 능력을 검사하는 검사지 TOGS(M아Bnzie & Padilla, 1983)의 투입 대상이었다. TOGS 검사문항 26개 중 75% 이상에 바르게 응답한 학생들 66명을 그래프 능력을 지닌 것으로 선정하였다.

성능/효과

3) 용수철 A가 2cm 늘어나는데 필요한 추의 무게는 10 N이다. 용수철 A에 추를 매달아 용수철의 늘어난 길이를 2cm에서 4cm로 되도록 하고자 한다.
또한 값 비교와 경향 비교의 관점에서 살펴볼 때, 하위그룹의 경우에는 값 비교이든 경향 비교이든 상관없이 횡단적인 비교보다 종단적인 비교에서 더 많은 양의 언어화가 이루어졌지만, 상위 그룹 학생들의 경우에는, 횡단적 인비교에서 값을 비교할 경우보다 경향을 비교할 경우에 훨씬 적은 양의 문장을 발성사고함을 알 수 있다.
이 표에 의하면, 몇 가지 흥미로운 현상을 볼 수 있다. 첫째로, 값 비교의 경우, 횡단적인 비교이든 종단적인 비교이든 간에 상위 그룹의 학생들이 하위 그룹의 학생에 비하여 월등히 높게 초인지 진술을 하고 있음을 발견할 수 있다. 먼저 학생들이 발성사고한 문장의 수를 비교한 Table 7에 의하면, 상위 그룹에 속하는 학생들이 값을 비교하는 경우에는 선 그래프 점의 값을 확인하는 문장을 많이 발성사고하고, 경향을 비교하는 경우에는 선 그래프의 경향을 확인하는데 많이 발성사고한 것과 달리, 하위 그룹의 경우 값을 비교하는 문제에서도 경향을 찾는 문장이 발성사고되고 있음을 알 수 있다.

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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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