[논문]크로마토그래피 개념에 대해 중학교 과학영재가 만든 비유의 유형과 대응 오류 및 비유 만들기 활동에 대한 인식 조사

김유정; 문세정; 노태희

크로마토그래피 개념에 대해 중학교 과학영재가 만든 비유의 유형과 대응 오류 및 비유 만들기 활동에 대한 인식 조사
An Investigation of the Types of Analogies Generated by Science-Gifted Student, Mapping Errors on the Chromatography, and the Perceptions on Generating Analogy 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.29 no.8, 2009년, pp.861 - 873

김유정 (서울대학교) , 문세정 (수성고등학교) , 노태희 (서울대학교)

초록
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이 연구에서는 비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다. 서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대부분 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 글과 그림으로 비유를 표현하였고, 목표 개념의 기능적 속성과 인과 관계를 포함시켜 부연 설명하였다. 자신이 만든 비유 중 가장 좋은 비유로는 목표물과 비유물 사이의 유사점이 가장 많거나 구조와 원리가 비슷한 비유를 선택하는 학생들이 많았으며, 비유 소재로는 주로 '학교생활'을 사용하였다. 선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 '대응 불이행', '과잉 대응' 등의 오류를 범하는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the types of analogies generated by science-gifted students, mapping errors on the chromatography, and the perceptions on generating analogy. The subjects were science-gifted eighth-graders (N=68) enrolled at four gifted-education centers in Seoul. Analyses of the results revealed that most science-gifted students represented the analogies using verbal and pictorial forms based on concrete and everyday experiences, and they elaborately explained them including the functional attributes and the causal relationships of the target concept. Science-gifted students selected the analogies having rich similarities or similar structure and principle between the target concept and the analogy as the best of the self-generated analogies. And they used mainly their 'school life' as analogy materials. The results of the mapping test showed that many science-gifted students had mapping errors such as 'failure to map' and 'overmapping'. They were found to have the positive perceptions on generating analogy. The present study will provide the basic information to develop an instructional model in generating analogy in an education program for science-gifted students.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 과학영재들을 위한 교육프로그램의 일환으로 비유 만들기 활동의 적용 가능성을 탐색하기 위해, 중학교 2학년 과학영재들이 크로마토그래피에 대한 비유 만들기 활동에서 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다.
이 연구에서는 비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다. 서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다.
대상 학년인 중학교 2학년 과학 교과서에 제시된 비유를 분석한 결과, 용해와 크로마토그래피 개념을 설명하기 위한 비유가 많이 사용되고 있으며, 서울시 지역교육청 영재교육원의 프로그램을 수합하여 개발한 영재교육과정(서울특별시교육청, 2009)과 영재교수∙학습 표준화자료(서울특별시 과학전시관, 2008)에도 크로마토그래피가 모두 포함되어 있었다. 이에 목표 개념으로 크로마토그래피를 선정하고, 비유 만들기 활동을 위한 교사용 수업 지도안과 학생용 학습 자료를 개발하였다. 개발한 교수∙학습 자료는 과학교육 전문가 2인과 현직 교사 7인으로 구성된 소모임에서 여러 차례 논의를 거쳐 수정∙보완한 후, 과학영재들이 물질의 특성에 대해 학교에서 학습한 이후인 1학기말(7월)에 이를 활용한 수업을 실시하였다.
이에 이 연구에서는 중등 과학영재의 과학 개념 이해 및 창의성 향상을 촉진하는 비유 만들기 수업 모형 개발을 위한 기초 연구로서, 비유 만들기 활동의 적용 가능성을 탐색하기 위해 크로마토그래피 개념에 대해 중학교 2학년 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다.

제안 방법

‘대응 정도’는 비유물에 대한 부연 설명이나 언급 정도에 따라 단순 비유, 부연 비유, 확장 비유로 분류하였고, ‘체계성’은 목표 개념의 인과 관계에 대응되는 구조가 비유물에 포함되어 있는지에 따라 저체계 비유와 고체계 비유로 분류하였다.
‘표현 방식’에 따라 글 비유, 그림 비유, 글과 그림 비유로 분류하였고, ‘공유 속성’은 목표 개념이 지니는 여러 속성 중 외양이나 구조적인 유사성만 나타난 구조적 비유, 기능이나 행동적인 성질의 유사성만 나타난 기능적 비유, 두 측면을 모두 포함한 구조와 기능적 비유로 분류하였다.
1차시 수업에서는 학생들에게 목표 개념인 크로마토그래피와 관련된 영화의 일부(약 1분)를 보여준 후, 학교에서 배운 물질의 특성에 대한 지식을 이용해서 ‘잉크를 분리할 수 있는 방법을 고안하도록 하였다.
2차시 수업에서 교사는 학생들이 1차시에 학습한 목표 개념을 상기할 수 있도록 간단한 설명과 확인 질문을 한 후, 비유 만들기 활동에 대한 오리엔테이션(10분)을 실시하였다. 오리엔테이션 내용은 과학사적으로 중요한 비유적 추론과 비유의 정의를 설명한 후, 7학년에서 학습한 지구의 내부 구조에 대한 ‘달걀 비유’를 사용하여 비유물과 목표물 간에는 유사점과 차이점이 존재한다는 것을 설명하고, 좋은 비유의 조건에 대해서도 설명하였다.
이에 목표 개념으로 크로마토그래피를 선정하고, 비유 만들기 활동을 위한 교사용 수업 지도안과 학생용 학습 자료를 개발하였다. 개발한 교수∙학습 자료는 과학교육 전문가 2인과 현직 교사 7인으로 구성된 소모임에서 여러 차례 논의를 거쳐 수정∙보완한 후, 과학영재들이 물질의 특성에 대해 학교에서 학습한 이후인 1학기말(7월)에 이를 활용한 수업을 실시하였다.
이렇게 분석한 결과에 대해 연구자 간의 일치도를 구하고 이견을 좁히는 과정을 반복하여 분석자 간 일치도가 90%이상에 도달한 후, 연구자 중 1인이 모든 답안지를 분석하였다. 과학영재들이 만든 비유의 개수, 소재 및 비유 유형과 대응 오류 유형은 빈도 및 백분율(%)로 제시하였다. 비유 만들기 활동에 대한 인식 검사는 5단계 리커트 척도 9문항에 대하여 ‘전혀 그렇지 않다’는 1점, ‘그렇지 않다’는 2점, ‘보통이다’는 3점, ‘그렇다’는 4점, ‘매우 그렇다’는 5점으로 환산하여 범주별 백분율(%) 및 평균을 구하고, 서술형 문항의 경우에는 학생들의 응답을 범주화하여 백분율(%)과 함께 제시하였다.
학생들은 크로마토그래피에 대한 비유를 만드는 활동(25분)을 한 후, 자신이 만든 비유 중에서 가장 좋은 비유를 선택하여 목표 개념 속성과 대응시키는 대응 검사(15분)를 실시하였다. 교사는 순회하면서 학생들이 비유 만들기 활동과 대응 검사를 제대로 하고 있는지 확인하고, 대응 검사 직후에 비유 만들기 활동에 대한 인식 검사(10분)를 실시하였다.
본 수업은 학생들이 크로마토그래피에 대한 지식이 부족하여, 비유 만들기를 못하는 경우를 배제하기 위해 목표 개념에 대한 수업(1차시)과 비유 만들기 활동(1차시)으로 총 2차시동안 진행하였다. 1차시 수업에서는 학생들에게 목표 개념인 크로마토그래피와 관련된 영화의 일부(약 1분)를 보여준 후, 학교에서 배운 물질의 특성에 대한 지식을 이용해서 ‘잉크를 분리할 수 있는 방법을 고안하도록 하였다.
비유 만들기 활동에 대한 인식 검사는 5단계 리커트 척도 9문항에 대하여 ‘전혀 그렇지 않다’는 1점, ‘그렇지 않다’는 2점, ‘보통이다’는 3점, ‘그렇다’는 4점, ‘매우 그렇다’는 5점으로 환산하여 범주별 백분율(%) 및 평균을 구하고, 서술형 문항의 경우에는 학생들의 응답을 범주화하여 백분율(%)과 함께 제시하였다.
, 2003)의 ‘대응 관계 이해도 검사’를 참고하여 개발하였다. 이 검사는 학생들이 스스로 만든 여러 개의 비유 중에서 가장 좋은 비유를 하나만 선택한 후, 그 이유를 서술하고, 제시된 목표 개념의 속성과 선택한 비유물의 속성들을 비교하여 유사점(공유 속성)과 차이점(비공유 속성)에 해당하는 요소를 찾아 대응시키고, 그 이유를 서술하도록 구성하였다. 이 때, 검사지에 제시된 목표 개념의 속성은 ‘전개용매’, ‘거름종이’, ‘전개용매와 친한 물질’, ‘거름종이와 친한 물질’, ‘분자사이의 친화력’, ‘이동거리’였다.
비유 만들기 활동에 대한 ‘인식 검사’는 학생들의 비유 만들기 활동에 대한 이해, 비유물과 목표 개념의 유사점 찾기의 어려움, 비유 만들기 활동을 통한 학습의 장점, 활동에 대한 흥미와 어려움, 활동 참여도, 다른 상황으로의 비유 만들기 활동의 적용 가능성 등을 5단계 리커트 척도로 답하고, 그 이유를 서술하는 9문항과 비유 만들기 활동의 목적을 묻는 서술형 1문항, 총 10문항으로 구성되었다. 이렇게 개발한 대응 검사지와 인식 검사지는 과학교육 전문가 2인과 중등 교사 3인으로부터 여러 번 검토를 받아 수정∙보완하였다.
학생들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 분석의 신뢰도를 높이기 위해 일부 학생들의 검사지를 무작위로 추출하여 연구자 2인이 각자 독립적으로 분석하였다. 이렇게 분석한 결과에 대해 연구자 간의 일치도를 구하고 이견을 좁히는 과정을 반복하여 분석자 간 일치도가 90%이상에 도달한 후, 연구자 중 1인이 모든 답안지를 분석하였다. 과학영재들이 만든 비유의 개수, 소재 및 비유 유형과 대응 오류 유형은 빈도 및 백분율(%)로 제시하였다.
자석의 끌림과 밀어냄으로 비유한 경우에는 ‘다른 극’은 서로 끌기 때문에, ‘전개용매(거름종이)와 친한 물질’에 대응되고, 그때 작용하는 ‘자기력’이 ‘분자사이의 친화력’에 대응되지만, ‘다른 극’과 ‘분자사이의 친화력’을 서로 대응시킴으로써, 비유물과 목표 개념의 공유 속성을 올바르게 대응시키지 못하는 ‘부적절한 대응’ 오류를 범하였다.
즉, 분리된 색소들의 이동 거리를 측정하고, 거름종이와 친한 색소가 무엇인지, 전개용매와 친한 색소가 무엇인지 찾고, ‘분자사이의 친화력’을 비교해보면서, 그 이유를 설명해보도록 하였다.
학생들의 활동이 끝난 후, 교사는 학생들이 생각한 방법을 평가하고 크로마토그래피에 대해 간단히 소개하였다. 학생들은 2인 1조를 이루어 종이 크로마토그래피를 이용하여 여러 종류의 펜에 들어있는 색소를 분리하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 정리하는 단계에서는 예를 들어가며 크로마토그래피의 원리에 대해 자세히 설명하였다.
또한, 비유 만들기 활동 방법을 설명한 후, 독창적으로 가능한 많은 수의 비유를 만들도록 안내하였고, 교사는 학생들이 비유 만들기 활동에 대해 제대로 이해했는지 최종적으로 확인하였다. 학생들은 크로마토그래피에 대한 비유를 만드는 활동(25분)을 한 후, 자신이 만든 비유 중에서 가장 좋은 비유를 선택하여 목표 개념 속성과 대응시키는 대응 검사(15분)를 실시하였다. 교사는 순회하면서 학생들이 비유 만들기 활동과 대응 검사를 제대로 하고 있는지 확인하고, 대응 검사 직후에 비유 만들기 활동에 대한 인식 검사(10분)를 실시하였다.
학생들이 만든 비유는 선행 연구(권혁순 등, 2003)에서 사용한 분석틀에 기초하여 그 유형을 분류하였다. ‘표현 방식’에 따라 글 비유, 그림 비유, 글과 그림 비유로 분류하였고, ‘공유 속성’은 목표 개념이 지니는 여러 속성 중 외양이나 구조적인 유사성만 나타난 구조적 비유, 기능이나 행동적인 성질의 유사성만 나타난 기능적 비유, 두 측면을 모두 포함한 구조와 기능적 비유로 분류하였다.
학생들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 분석의 신뢰도를 높이기 위해 일부 학생들의 검사지를 무작위로 추출하여 연구자 2인이 각자 독립적으로 분석하였다. 이렇게 분석한 결과에 대해 연구자 간의 일치도를 구하고 이견을 좁히는 과정을 반복하여 분석자 간 일치도가 90%이상에 도달한 후, 연구자 중 1인이 모든 답안지를 분석하였다.

대상 데이터

이 연구에서는 비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다. 서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대부분 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 글과 그림으로 비유를 표현하였고, 목표 개념의 기능적 속성과 인과 관계를 포함시켜 부연 설명하였다.
이 연구는 본 수업 전에 학교에서 물질의 특성 단원을 학습한 서울시 4개 지역교육청 영재교육원의 중학교 2학년 학생 75명을 대상으로 하였다. 지역교육청 영재교육원의 과학영재들은 각 학교장으로부터 추천을 받아 창의성과 언어, 수리, 공간지각에 대한 보통 이상의 지적능력을 측정하는 문항들을 통해 고차원적인 사고와 창의적 문제해결력 등을 측정하는 영재성 검사와 심층 면접을 통한 학문적성∙인성 등의 평가를 통해 선발되었다(한국교육개발원, 2008).
따라서 엄격한 심사를 통해 선발된 이 연구 대상 학생들도 마찬가지라고 가정할 수 있다. 이 학생들 중에서 자신이 만든 여러 개의 비유 중에서 비유가 아닌 단순한 예시를 선택한 학생(1명), 대응 오류 검사에 결시한 학생(2명), 대응 오류 분석이 불가능한 학생(4명)을 제외한 68명을 최종 연구 대상으로 선정하였다.

이론/모형

대응 검사에서 과학영재들의 대응 오류 유형은 선행 연구(김경순 등, 2008; Else et al., 2003)에서 사용한 분류틀에 기초하여 분석하였다(표 1).

성능/효과

과학영재들이 자신이 만든 여러 개의 비유 중에서 가장 좋은 비유를 선택한 이유를 분석한 결과, 가장 높은 빈도를 나타낸 것은 ‘유사점이 가장 많아서(30.9%)’였고, ‘구조와 원리가 가장 비슷해서(19.1%)’, ‘이해하기 쉬워서(14.7%)’, ‘제일 자세하고 그럴 듯해서(10.3%)’등의 순이었다.
과학영재들이 스스로 만든 비유 중 가장 좋은 비유로 선택한 비유물의 소재에 따른 분석 결과(표 3), 10가지 이상 범주의 다양한 소재가 사용되었다. 그 중 가장 높은 빈도는 수업시간, 친구, 성적 등과 같은 학교생활을 소재로 한 비유(25.0%)였고, 과학(16.2%), 운동(11.8%) 순으로 빈도가 높게 나타났다. 이는 목표 개념을 독창적이고 다양하게 설명하기 위한 비유를 만들 때, 자신의 사전 지식이나 경험에 연결하는 과정에서 일반 학생들과 마찬가지로(김경순 등, 2008) 과학영재들도 자신에게 친숙한 일상적인 소재를 선택하기 때문으로 볼 수 있다.
이는 성취수준이 높은 학생일수록 구조적 비유보다는 기능적 비유를 잘 만든다는 선행연구 결과(권혁순 등, 2003)를 고려할 때, 연구 대상이 과학영재였기 때문에 기능적 비유의 빈도가 높았던 것으로 생각된다. 그러나 공유 속성 측면에서 가장 정교한 비유라고 볼 수 있는 구조와 기능적 비유(전체: 8.1%, 선택: 11.8%)의 비율은 선택한 가장 좋은 비유에서 약간 증가했음에도 불구하고 여전히 낮았다. 이는 과학영재들이 크로마토그래피에서 혼합물이 분리된 상태보다는 분리되는 과정이 더 중요하다고 인식하여 주로, 목표 개념의 기능적 측면에 주목했기 때문일 가능성이 있다.
선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 ‘대응 불이행’, ‘과잉 대응’등의 오류를 범하는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초 정보로 활용될 수 있을 것이다.
연구 결과, 과학영재들은 목표 개념에 대한 비유를 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 목표 개념이 지니고 있는 기능적 속성을 글과 그림을 모두 사용하여 표현한 경우가 많았고, 속성들 간의 인과 관계에 대한 설명을 포함시켜 체계적인 비유를 만드는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 자신이 만든 비유 중에서 친구나 성적과 같은 학교생활을 소재로 사용하고 목표 개념의 공유 속성이 많이 포함되어 있어, 목표 개념의 구조와 원리를 잘 담고 있는 비유를 좋은 비유로 선택하는 경향이 있었다. 한편, 과학영재들은 비유 만들기 활동이 학습 내용을 이해하거나 오래 기억하는데 도움이 되며, 상상력과 창의력을 향상시키는데 효과적이라는 인식을 지닌 경우가 많았고, 비유 만들기 활동이 재미있는 활동이어서 적극적으로 참여했다는 응답이 많았다.
오리엔테이션 내용은 과학사적으로 중요한 비유적 추론과 비유의 정의를 설명한 후, 7학년에서 학습한 지구의 내부 구조에 대한 ‘달걀 비유’를 사용하여 비유물과 목표물 간에는 유사점과 차이점이 존재한다는 것을 설명하고, 좋은 비유의 조건에 대해서도 설명하였다. 또한, 비유 만들기 활동 방법을 설명한 후, 독창적으로 가능한 많은 수의 비유를 만들도록 안내하였고, 교사는 학생들이 비유 만들기 활동에 대해 제대로 이해했는지 최종적으로 확인하였다. 학생들은 크로마토그래피에 대한 비유를 만드는 활동(25분)을 한 후, 자신이 만든 비유 중에서 가장 좋은 비유를 선택하여 목표 개념 속성과 대응시키는 대응 검사(15분)를 실시하였다.
일반 학생들을 대상으로 한 연구에서는 절반 이상의 학생들이 비유를 만들지 못했고, 비유를 만든 경우에도 목표물의 속성을 제대로 고려하지 못하거나 속성 사이의 인과 관계를 기술하지 못하는 등의 낮은 수준의 비유를 만들었으며, 비유 만들기 활동을 어려워하는 것으로 나타났다. 또한, 초등 과학영재들이라 할지라도 자신이 만든 비유를 목표 개념과 대응시키는 과정에서 여러 대응 오류를 범하는 것으로 나타났다. 그러나 초등 과학 영재들이나 일반 학생들보다 상대적으로 인지적 수준이 높은 중등 과학영재들은 비유 만들기 유형 및 대응 오류에서 이와 다른 양상을 보일 것으로 생각되지만, 이들을 대상으로 한 연구는 거의 없는 실정이다.
마지막으로 비유 만들기 활동의 목적을 묻는 질문(문항 10)에 대해서는 절반 이상의 과학영재들이 ‘쉬운 내용으로 확실하게 개념을 이해하기 위해서(52.0%)’라고 응답하였으며, 그 외에도 ‘배운 내용을 더 잘 기억하기 위해(12.0%)’, ‘창의력 향상을 위해(10.7%)’라는 응답도 있었다.
목표 개념과 비유물의 공유 속성의 구조와 기능적 특성에 따라 분류한 결과, 과학영재들이 만든 비유는 크로마토그래피에서 혼합물이 분리되는 원리만을 표현한 기능적 비유(전체: 79.5%, 선택: 80.9%)가 대부분이었으며, 혼합물이 분리된 상태만을 표현한 구조적 비유(전체: 12.4%, 선택: 7.3%)는 비교적 적게 나타났다. 이는 성취수준이 높은 학생일수록 구조적 비유보다는 기능적 비유를 잘 만든다는 선행연구 결과(권혁순 등, 2003)를 고려할 때, 연구 대상이 과학영재였기 때문에 기능적 비유의 빈도가 높았던 것으로 생각된다.
상황의 작위성에 따라서는 전체 비유 중 77.3%, 선택한 비유 중 76.5%가 생활주변의 상황이나 사물을 그대로 이용한 일상적 비유였다. 예를 들어, ‘크로마토그래피는 마라톤에서 함께 출발했던 사람들이 개인의 속도 차이 때문에 거리가 멀어져 분리가 되는 것에 비유할 수 있다’와 같이 달리기 상황에 비유하는 경우가 많았다.
선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 ‘대응 불이행’, ‘과잉 대응’등의 오류를 범하는 것으로 나타났다.
연구 결과, 과학영재들은 목표 개념에 대한 비유를 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 목표 개념이 지니고 있는 기능적 속성을 글과 그림을 모두 사용하여 표현한 경우가 많았고, 속성들 간의 인과 관계에 대한 설명을 포함시켜 체계적인 비유를 만드는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 자신이 만든 비유 중에서 친구나 성적과 같은 학교생활을 소재로 사용하고 목표 개념의 공유 속성이 많이 포함되어 있어, 목표 개념의 구조와 원리를 잘 담고 있는 비유를 좋은 비유로 선택하는 경향이 있었다.
적어도 한 가지 이상의 대응 오류를 보인 학생들은 67.6%로 높은 편이었으며, ‘대응 불이행’, ‘과잉 대응’, ‘부적절한 대응’, ‘불가능한 대응’, ‘무분별한 대응’ 오류가 나타났다.
3%)’등의 순이었다. 즉, 과학영재들은 공유 속성을 많이 포함하고 있어 목표 개념을 이해하기 쉽게 표현한 비유를 자신이 만든 비유 중 가장 좋은 비유로 선택하였다. 이는 과학영재들이 좋은 비유의 조건에 대해 제대로 이해하고 있으며, 이를 자신이 만든 여러 개의 비유를 평가하고 선택하는 과정에 반영했음을 보여준다고 할 수 있다.

후속연구

이는 과학영재들이 크로마토그래피에서 혼합물이 분리된 상태보다는 분리되는 과정이 더 중요하다고 인식하여 주로, 목표 개념의 기능적 측면에 주목했기 때문일 가능성이 있다. 그러나 목표 개념에 따라 공유 속성의 구조와 기능적 특성 중 어떤 측면을 비유로 표현하는 것이 가장 적절한지에 대해서는 일반화된 결론을 내리기 어려우무로, 다른 과학 개념을 이용해서 추후 연구를 할 필요가 있다.
목표 개념의 속성들 간의 관계에 대한 이해는 과학 개념 이해에 필요한 주요 도식을 인지 구조 내에 효과적으로 유도하여 적절하게 활용할 수 있도록 하는 요인이므로(권혁순, 2000), 과학영재들의 개념 이해나 응용력을 향상시키는데 비유 만들기 활동이 도움이 될 가능성을 시사하는 것으로 볼 수 있다. 그러나 선택한 비유 중에서 저체계 비유의 비율이 줄어들긴 했지만 그 비율이 낮지 않으므로, 과학영재들이 비유를 만드는 과정에서 속성들 간의 인과 관계를 체계적으로 포함하고 있는 비유를 만들 수 있도록 하는 구체적인 방안을 마련해야 할 것이다.
또한, 비유 만들기 활동에서 학생들이 만든 비유의 유형이나 대응 오류 유형은 목표 개념의 특성이나 학생의 논리적 사고력, 창의력 등 다양한 인지적 특성에 따라 다르게 나타날 가능성이 있다. 따라서 다양한 개념에 대한 비유 만들기 수업에서 과학영재들과 일반 학생들을 비교하는 연구를 진행하여 목표 개념의 특성에 따른 차이와 과학영재들의 특성을 구체적으로 조사한다면, 과학영재들에게 적합한 비유 만들기 수업 모형 개발에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이다.
일부 이루어지고 있는 창의성 교육프로그램도 실생활에서 창의성을 발휘하는데 필요한 구성요인은 배제하고 지나치게 확산적 사고만 강조하여 실제적 효과를 얻지 못하고 있다(이희주 재인용, 2007; Keating, 1980). 따라서 앞으로의 과학영재 교육프로그램은 과학영재의 발달 수준에 적합한 내용에 기초한 개방적이고 주도적인 학습 활동으로 구성하고, 확산적 사고뿐만 아니라, 수렴적 사고, 비판적 사고와 같은 창의적 사고의 다양한 측면을 향상시킬 수 있는 기회를 제공할 필요가 있다.
이런 결과는 비유 만들기 활동이 과학영재들에게 학습한 개념을 자신의 사전 지식이나 경험과 연관시켜 설명할 수 있는 기회를 제공하여 개념 학습에 효과적일 뿐만 아니라, 과학 학습에 대한 흥미와 참여를 높이는데 도움을 줄 수 있으므로 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 활용 가능성이 높은 활동임을 시사한다. 따라서 이 연구 결과를 과학 영재 담당교사 연수 프로그램을 통해 영재담당 교사들에게 제공하여 비유 만들기 활동을 활성화함으로써, 기존의 속진과 심화 형태의 과학영재 교육프로그램의 문제점을 해결하는데 기여할 수 있을 것이다.
0%)도 적지 않았다. 따라서 추후 연구에서는 과학영재들이 비유 만들기 활동 과정에서 겪는 어려움에 대해 구체적으로 조사할 필요가 있다. 비유 만들기 활동에 대한 흥미와 참여도에 대한 문항에서는 비유 만들기가 새로운 경험이었고, 직접 자신이 만든 비유를 발표했기 때문에 재미있었다고 응답하였으며(문항 6), 활동에 적극적으로 참여했다고 인식하였다(문항 7).
따라서 과학영재를 위한 비유 만들기 수업에서는 과학영재들이 구조와 기능적 속성을 모두 포함하고 있으며, 일상생활에서 흔히 경험할 수 있는 상황을 소재로 선택하여 비유를 만들 수 있도록 체계적인 비유 만들기 수업 모형을 구성하는 것이 필요하다. 또한, 학생들이 자신이 만든 비유의 제한점에 대해 깊이 생각해볼 수 있는 구체적인 단계를 제공함으로써, 대응 오류를 예방할 수 있을 것이다.
또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초 정보로 활용될 수 있을 것이다.
, 2003). 이러한 대응 오류로 인해 학생들이 오개념을 갖게 되어, 후속 개념 학습에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로(김경순 등, 2008), 중등 과학영재들이 만든 비유를 목표 개념과 대응시키며 이해하는 과정에서 유발될 수 있는 대응 오류를 조사하여 이를 예방하기 위한 적절한 지도 방안을 마련할 수 있을 것이다.
한편, 비유 만들기가 학생들의 과학 개념 이해 및 창의성 향상에 도움이 될 수 있다고 제안되고 있음에도 불구하고, 이 연구에서 학생들이 만든 비유 활동지와 대응 검사지를 통해 얻은 결과만으로는 비유 만들기 활동이 과학 개념 이해와 창의성의 어떤 측면에 도움을 주는지에 대한 정보를 심층적으로 밝히기에 한계가 있다. 또한, 학생들이 비유를 만드는 과정이나 대응 과정 및 대응 오류가 발생한 원인에 대해서도 알기 어려웠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사한 결과는?	서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대부분 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 글과 그림으로 비유를 표현하였고, 목표 개념의 기능적 속성과 인과 관계를 포함시켜 부연 설명하였다. 자신이 만든 비유 중 가장 좋은 비유로는 목표물과 비유물 사이의 유사점이 가장 많거나 구조와 원리가 비슷한 비유를 선택하는 학생들이 많았으며, 비유 소재로는 주로 '학교생활'을 사용하였다. 선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 '대응 불이행', '과잉 대응' 등의 오류를 범하는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.
	현재 진행되고 있는 과학영재 교육프로그램의 한계는?	특히, 과학 분야에서는 단순한 지식의 암기나 주입을 통해 주어진 문제를 해결하는 것보다 문제 발견과 관련된 창의적인 활동이 강조되므로(나동진, 김진철, 2004), 과학영재 교육에서는 새롭고 적절한 산출물을 생산하는 능력인 창의성이 더욱 강조되고 있다(한기순 등, 2003). 그러나 현재 진행되고 있는 과학영재 교육프로그램은 학생들이 탐구나 실험 활동 등을 제시 순서대로 따라해 보도록 하는 수렴적 사고가 필요한 활동이 많고, 학습 내용도 해당 학년의 수준을 벗어나 새로운 개념을 학습하는 선행 학습 위주로 구성되어 있다(박지영 등, 2005). 즉, 과학영재들의 발달 수준에 맞는 학습 내용에 기초하여 창의성을 계발하기 위한 교육 방법이나 교육프로그램은 매우 부족한 실정이다(정현철 등, 2002). 일부 이루어지고 있는 창의성 교육프로그램도 실생활에서 창의성을 발휘하는데 필요한 구성요인은 배제하고 지나치게 확산적 사고만 강조하여 실제적 효과를 얻지 못하고 있다(이희주 재인용, 2007; Keating, 1980). 따라서 앞으로의 과학영재 교육프로그램은 과학영재의 발달 수준에 적합한 내용에 기초한 개방적이고 주도적인 학습 활동으로 구성하고, 확산적 사고뿐만 아니라, 수렴적 사고, 비판적 사고와 같은 창의적 사고의 다양한 측면을 향상시킬 수 있는 기회를 제공할 필요가 있다.
	우리나라에서는 2002년부터 영재교육진흥법을 통해 영재 교육의 주요 목적을 어디에 두고 있는가?	우리나라에서는 2002년부터 영재교육진흥법을 통해 영재 교육의 주요 목적을 국가와 사회의 발전을 위해 앞으로 큰 역할을 담당하게 될 인재양성 및 개인의 능력신장에 두고 영재 교육을 실시하고 있다(한국교육개발원, 2008). 현대 사회가 인간의 통찰력 및 창의력 등이 더욱 필요한 시대가 되어감에 따라 영재 교육 프로그램의 교육 방식에 있어서도 주체성과 자율성을 중심으로 사고력을 증진시키고, 개성과 창의성을 중심으로 한 교육에 대한 요구가 증가하고 있다(정현철 등, 2002).

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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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