우리나라 중학생들의 논리적 사고 능력에 대한 메타 분석 - 1980 ${\\sim}$ 2000년까지의 학술지 게재 논문을 중심으로 - A Meta-analysis on the Logical Thinking Ability of Korean Middle-School Students - Meta-analysis of the researches between 1980 and 2000 -원문보기
이 연구의 목적은 한국 중학생들의 논리적 사고에 대해 메타분석을 통해 평균적인 논리 형성 정도를 알아보는 것이다. 1980년대부터 2000년까지 학술지에 게재된 논리적 사고 하위 논리를 조사한 연구는 6편이며, 이들에 대해 메타 분석해 본 결과, 우리나라 중학생들의 GALT 검사에 의한 논리적 사고 형성자 비율은 32% 정도이며, 하위 논리별로 보면, 보존 논리 48%, 비례 논리 42%, 변인통제 논리 29%, 확률 논리 33%, 상관 논리 10%, 조합논리 35% 정도로 나타났다. 우리나라 중학생들의 논리 형성자 비율 평균은, 비슷한 시기에 다른 연구자들에 의해 조사된 미국 학생들의 수준(31%)과는 비슷하고 일본 중학생들의 수준(50%)에 비해서는 많이 떨어지는 것으로 나타났다.
이 연구의 목적은 한국 중학생들의 논리적 사고에 대해 메타분석을 통해 평균적인 논리 형성 정도를 알아보는 것이다. 1980년대부터 2000년까지 학술지에 게재된 논리적 사고 하위 논리를 조사한 연구는 6편이며, 이들에 대해 메타 분석해 본 결과, 우리나라 중학생들의 GALT 검사에 의한 논리적 사고 형성자 비율은 32% 정도이며, 하위 논리별로 보면, 보존 논리 48%, 비례 논리 42%, 변인통제 논리 29%, 확률 논리 33%, 상관 논리 10%, 조합논리 35% 정도로 나타났다. 우리나라 중학생들의 논리 형성자 비율 평균은, 비슷한 시기에 다른 연구자들에 의해 조사된 미국 학생들의 수준(31%)과는 비슷하고 일본 중학생들의 수준(50%)에 비해서는 많이 떨어지는 것으로 나타났다.
The purpose of the study is to meta-analyze research results on Korean students' logical thinking ability. The results of meta-analysis on the research studies between the year 1980 and the year 2000 show that about 40-50% of Korean middle school students have conservation reasoning, proportional re...
The purpose of the study is to meta-analyze research results on Korean students' logical thinking ability. The results of meta-analysis on the research studies between the year 1980 and the year 2000 show that about 40-50% of Korean middle school students have conservation reasoning, proportional reasoning and combinatorial reasoning abilities, and that about 25-30% of them have control of variables and probability reasoning abilities. In addition, only 8% of the Korean middle-school students have correlational ability. When comparing their logical thinking ability results with those of Japanese and American middle-school students, The ratio (32.6%) of Korean middle-school students who have formal thought ability is a little higher than that of American students (30.6%), but much lower than that of Japanese students (50.1%).
The purpose of the study is to meta-analyze research results on Korean students' logical thinking ability. The results of meta-analysis on the research studies between the year 1980 and the year 2000 show that about 40-50% of Korean middle school students have conservation reasoning, proportional reasoning and combinatorial reasoning abilities, and that about 25-30% of them have control of variables and probability reasoning abilities. In addition, only 8% of the Korean middle-school students have correlational ability. When comparing their logical thinking ability results with those of Japanese and American middle-school students, The ratio (32.6%) of Korean middle-school students who have formal thought ability is a little higher than that of American students (30.6%), but much lower than that of Japanese students (50.1%).
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문제 정의
어렵게 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 그동안 이루어진 연구결과들을 메타 분석해 봄으로써, 논리적 사고 능력의 하위 논리들에 대해 우리나라 학생들의 평균적인 형성 정도를 분석해 보고 비슷한 시기에 조사된 일본과 미국 중학생들의 논리적 사고와 비교해 보는 것을 목적으로 하였다. 미국과 일본 중학생들을 대상으로 한 연구는 메타 분석한 연구를 찾기 어려워 대규모 표집 학생을 대상으로 한 한 개 연구 결과만을 사용하였다.
본 연구에서는 GALT 축소본을 사용했을 때의 논리적 사고 형성 정도와 축소본이든 완본이든 GALT 도구를 사용했을 때의 논리적 사고 형성 정도를 별도로 분석하였다.
이렇게 1990년대 중반 이후 학생들의 논리적 사고에 대한 연구가 거 의없는 것은 학생들의 논리적 사고 능력이 시대에 따라 변하는 것은 아니라는 것을 전제로 하고 있다고 생각된다. 본 연구에서는 이 전제를 받아들여 집중적으로 연구된 시기의 우리나라 학생들의 논리적 사고 수준에 대한 메타분석 결과가 우리나라 학생들의 일반적인 논리적 사고 수준으로 보고자 한다. 아울러 석사학위 논문으로 발표된 것은 학술지 발표 논문에 비해 심사과정의 신뢰성이 확보되었다고 보기 어렵기 때문에 본 연구에서는 메타분석 대상에서 제외하였다.
그러므로 유층 표집과 대규모 표집은 신뢰도를 높이는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서의 메타분석은 이러한 오류를 좀 더 줄일 수 있으며 다양한 조사 결과에 대해 평균적인 형성 정도를 파악하게 해 주었다.
이와 같은 방법으로 하위 논리별 평균 형성 정도를 구하였다. 이렇게 6개 연구 결과들을 통합함으로써 표집 학생 수를 크게 하고 연구 대상 표집 지역을 넓힘으로써 논리적 사고 검사 결과의 신뢰도를 높이고자 하였다. 그럼에도 불구하고 표4에서 보는 것과 같이 지금까지 조사된 연구의 표집 대상 지역이 서울을 비롯한 도시에 편중되어 있음을 보이고 있어, 일부 시골 지역이 포함되어 있긴 하지만 이 결과는 우리나라 도시 지역 학생들의 논리적 사고 수준으로 보는 것이 타당하다고 생각된다.
제안 방법
대부분의 연구들이 GALT 검사지를 사용하였으므로 GALT 검사지를 사용한 연구를 대상으로 한다. 그런데 GALT 검사지는 축소본과 완성본이 있으며, 축소본을 사용했을 때와 완성본을 사용했을 때의 결과가 다르다는 연구 결과(강순희 외, 1998)를 받아들이고, 비교하고자 하는 미국과 일본의 결과가 축소 본을 사용했을 때의 결과임을 감안하여 GALT 축소 본을 사용한 연구들을 별도로 선정하여 분석한다.
백분율로 형성 정도를 나타내고 있다. 따라서 본연구에서는 분석 대상 연구들에서 조사 대상으로 했던 학생 수를 모두 합하여 전체 학생으로 하고, 각 연구에서 형성된 것으로 분석된 학생 수를 모두 합하여, 전체 학생 수에 대한 형성된 학생 수의 비율(백분율) 을 구하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 방법으로 하위 논리별 평균 형성 정도를 구하였다.
본 연구에서는 평균을 산출하는데 있어, 두 가지값을 산출하였는데, 첫째는 전체적인 평균(이하 전체평균)이고, 둘째는 GALT 축소본을 사용했을 때의 평균(이하 축소본 평균)을 산출하였다. 보존 논리의 경우를 예로 들면, 전체 6개 연구를 통합한 보존 논리의 전체 평균값과 축소본을 사용한 3개 연구의 축소 본 평균값은 다음과 같이 구해진다.
이 연구의 결과는 Table 5와 같다. 우리나라 학생들의 논리적 사고 수준과 비교하는데 있어서는 우리나라 학생들 대상 연구들 중에서 GALT 축소본을 사용한 연구 결과들에 대한 메타분석 결과를 사용하였다.
대상 데이터
2000년 이후에는 논리적 사고 조사 연구가 모두 석사학위 논문으로만 발표되 었으므로 분석 대상으로 선정된 연구는 없다. 그러므로 전체적으로 6개의 연구가 메타분석 대상으로 선정되었다. 이들은 모두 학회 학술지 또는 대학 논문집에 수록되어 있으며, 1980년대, 1990년대, 2000년대로 나누어 분류해 보았더 니 Table 4와 같았다.
둘째, 같은 검사지를 사용한 연구들을 대상으로 한다. 대부분의 연구들이 GALT 검사지를 사용하였으므로 GALT 검사지를 사용한 연구를 대상으로 한다.
et a心992)의 연구결과를 준거로 사용하였다. 이 연구는 GALT 검사지 축소본을 사용하였고, 표집 학생수 규모가 크며(일본, 4397명; 미국 NC주, 3291명), 본 연구에서와 마찬가지로 중학교 학생들을 대상으로 하였기 때문에 비교하기에 적절하다고 생각되었다. 이 연구의 결과는 Table 5와 같다.
이론/모형
비슷한 시기에 조사된 일본과 미국 중학생들의 논리적 사고 능력과의 비교를 위해 본 연구에서는 Mattheis, et a心992)의 연구결과를 준거로 사용하였다. 이 연구는 GALT 검사지 축소본을 사용하였고, 표집 학생수 규모가 크며(일본, 4397명; 미국 NC주, 3291명), 본 연구에서와 마찬가지로 중학교 학생들을 대상으로 하였기 때문에 비교하기에 적절하다고 생각되었다.
5%가 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이때 사용된 검사 도구는 Gray & BSCS가 개발한 'How's Your Logic Test' 와 Karplus and Peterson이 개발한 'The Ratio Puzzle” 이었다. 이후부터 한국의 중등학교 학생들을 대상으로 한 논리적 사고 능력 조사 연구는 상당히 많이 이루어졌다.
성능/효과
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 27%가 변인통제 논리가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본(50.7%) 중학생들보다는 낮고, 미국(North Carolina 주, 27.0%)의 중학생들과는 비슷한 것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 30%가 확률논리가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본 (50, 7%) 중학생들보다는 낮고, 미국(North Carolina 주, 27.0%)의 중학생들보다는 약간 높은 것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 40%가 조합논리가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본 (76.3%) 중학생들 및 미국(North Carolina 주, 53.3%) 중학생들보다 훨씬 낮은 것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 42%가 비례논리가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본 (53.1%) 중학생들보다는 낮고, 미국(North Carolina 주, 16.9%)의 중학생들보다는 크게 높은 것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 50%가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본(70.6%)과 미국(North Carolina 주, 60.8%)의 중학생들보다 낮은것으로 나타났다.
GALT 축소본을 사용했을 경우만 분석해 보면, 중학생 전체적으로는 약 8%가 상관논리가 형성된 것으로 나타났으며, 이는 비슷한 시기에 조사된 일본(8.5%) 중학생들 및 미국(North Carolina 주, 8.6%)의 중학생들과 비슷한 정도로 형성된 것으로 나타났다.
비례 논리의 경우에는, 연구자에 따라서 그 조사 결과가 1학년의 경우에는 31.2%에서부터 36.6%로 별로 차이를 보이지 않았으나, 2학년의 경우에는 33.2 ~ 47.8%로 14.6%의 차이를 보이고, 3학년의 경우에도 41.5% ~ 56.9%로 15.4%의 차이를 보이고 있다.
연구자에 따라서 우리나라 중학생의 보존 논리 형성 정도 조사 결과는 1학년의 경우 36.9%에서부터 60.8% 까지 23.9%의 차이를 보이며, 2학년의 경우에도 29.7 ~ 56.1%로 26.4%의 차이를 보이고, 3학년의 경우에도 37.6% ~ 64.6%로 27.0%의 차이를 보이고 있다.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 10%의 학생들이 상관 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 7%의 흐】생들이, 중학교 2학년은 약 8%, 중학교 3학년이 되면 약 14% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 상관논리는 중학교 3학년이 되어서도 14% 정도의 학생들만 형성되는 것으로 나타나 매우 느리게 발달하는 양상을 보인다.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 30%의 학생들이 변인통제 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 20%의 학생들이, 중학교 2학년은 약 27%, 중학교 3학년이 되면 약 36% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 변인통제 논리의 경우에는 앞의 보존 논리나 비례논리와는 달리 1학년과 2학년 차이(평균 차, 7.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 33%의 학생들이 확률 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 21%의 학생들이, 중학교 2학년은 약 29%, 중학교 3흐^년이 되면 약 47% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 확률 논리의 경우에는 비례 논리와 마찬가지로 1학년과 2학년 차이(평균 차, 7.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 35%의 학생들이 조합 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 29%의 학생들이, 중학교 2학년은 약 36%, 중학교 3학년이 되면 약 39% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 조합 논리의 경우에는 다른 논리들의 발달 양상과는 다르게 1학년과 2학년 차이(평균차, 6.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 42%의 학생들이 비례 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 34%의 학생들이, 중학교 2학년은 약 39%, 중학교 3학년이 되면 약 51% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 비례 논리의 발달은 보존논리와 약간 다른 양상을 보여준다.
이 연구 결과들에 대해 메타 분석해 보았더니, 중학생 전체적으로는 약 48%의 학생들이 보존 논리가 형성되어 있는 것으로 나타났으며, 중학교 1학년 학생들의 경우는 약 45%의 학생들이, 중학교 2학년은 약 46%, 중학교 3학년이 되면 약 52% 정도가 형성되는 것으로 나타났다. 보존 논리는 중학교 1학년과 2학년 사이에는 별로 차이가 나지 않다가(평균 차, 0.
그리고 Matheis 등(1992)은 미국 노스캐롤라이나 주 학생들과 일본 학생들의 논리적 사고 능력에 대해 비교 연구한 바 있다. 이 연구 결과에 의하면 일본 학생들의 경우는 보존 논리가 70.6%, 비례 논리가 53, 1%, 변인통제 논리가 50, 7%, 확률논리가 41.6%, 상관논리가 8.5%, 조합논리가 76.3% 형성되어 있고, 미국 학생들의 경우는 보존 논리가 60.8%, 비례 논리가 16.9%, 변인통제 논리가 27.0%, 확률 논리가 16.7%, 상관논리가 8.6%, 조합논리가 53.3% 형성되어 있다고 보고하였다. 미국 학생들의 변인 통제능력 또는 형식적 사고 능력에 있어서의 성 차이(sex difference)0]] 대한 메타 분석 연구(Ross, J.
그 차는 그리 크지 않다. 하위 논리 별로 보면, 보존 논리와 조합논리는 일본 중학생들이 월등하게 높고, 미국 중학생들도 우리나라 중학생들보다 높으며 , 비례 논리, 확률 논리는 우리나라 중학생들이 일본 중학생들보다는 낮고 미국 중학생들보다는 높은 것으로 나타났으며, 변인통제 논리는 일본 학생들은 과반수가 형성된 반면 한국 중학생들과 미국 중학생들은 27% 정도로 비슷하게 형성된 것으로 나타났다. 그리고 상관 논리는 3개국 중학생들이 모두 매우 낮은 비율로 형성되어 있으며, 그 비율도 비슷한 것으로 나타났다.
후속연구
미국과 일본 중학생들을 대상으로 한 연구는 메타 분석한 연구를 찾기 어려워 대규모 표집 학생을 대상으로 한 한 개 연구 결과만을 사용하였다. 그러므로 그 한 개 연구 결과를 우리나라 메타분석한 결과와 비교한 것은 본 연구의 한계에 속한다.
상관 논리는 우리나라, 일본, 미국 중학생들이 모두 10% 미만의 형성율을 보이고 있음을 볼 때, 이 논리는 중학교 과정에서는 형성되기가 매우 어려운 논리인 것으로 보이며, 고등학생 이후에는 어떻게 변화하는지 심층적 조사가 필요한 것으로 보인다.
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