[논문]지식공간론에 기초한 천문학적 공간개념의 위계 분석

윤마병; 김희수

doi:10.5467/jkess.2010.31.3.259

지식공간론에 기초한 천문학적 공간개념의 위계 분석
Hierarchical Analysis of Astronomical Space Concepts Based on the Knowledge Space Theory 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.31 no.3, 2010년, pp.259 - 266

초록
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학습자의 개별 정답 문항에서 얻어지는 단편적인 정보들로부터 평가에 관련되는 지식 전체에 대한 정보를 추론할 수 있는 지식공간론을 활용하여 고등학생의 천문학적 공간개념에 대한 위계와 개별 학생의 지식상태를 분석하였다. 천문학적 공간개념을 구성하는 요인의 위계는 '공간위치$\ll$공간추리$\ll$공간변화'로 분석되었다. 또한 지식공간론을 활용한 평가 자료의 분석은 기존의 평가 방법으로는 알 수 없었던 평가 문항과 문항 간의 관계와 학생 개개인의 지식상태를 알 수 있게 함으로서 학습자의 수준별 개별화 학습과 교육과정 선정에서 많은 시사점을 찾을 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

High school students' understanding hierarchy of astronomical concepts and an individual student's knowledge state are analyzed by using the knowledge space theory that allows one to infer an individual's entire knowledge on a subject based on fragmentary information coming from that student's answers. The hierarchy of astronomical space concepts is: spatial position$\ll$spatial reasoning$\ll$spatial variation. In addition, an analysis of assessment materials using the knowledge space theory shows not only the relationship of assessment questions but also the knowledge state of individual students, which the current evaluation method is not able to reveal. Therefore, the assessment analysis of this study using the knowledge space theory becomes critically instrumental in providing information of an instructional differentiation amenable to individual learners for deciding their level of understanding and selecting suitable curriculum.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구의 목적은 과학 개념의 위계 관계와 학습자의 지식상태를 분석할 수 있는 지식공간론의 적용 방안을 논의하고, 이를 활용하여 고등학생들의 천문학적 공간개념에 대한 위계와 학습자 개별의 지식상태를 분석하는 것이다. 또한 분석된 위계 구조와 지식상태도를 이용하여 교육과정과 학습자의 개별화 학습에 관한 적용 방안을 연구하였다.
본 연구의 목적은 과학 개념의 위계 관계와 학습자의 지식상태를 분석할 수 있는 지식공간론의 적용 방안을 논의하고, 이를 활용하여 고등학생들의 천문학적 공간개념에 대한 위계와 학습자 개별의 지식상태를 분석하는 것이다. 또한 분석된 위계 구조와 지식상태도를 이용하여 교육과정과 학습자의 개별화 학습에 관한 적용 방안을 연구하였다.

제안 방법

지식공간론에 기초하여 인정률 10%에서 천문학적 공간개념의 위계와 개별 학생의 지식상태를 분석하였다. 그 결과 천문학적 공간개념을 구성하는 3가지 요인의 위계는 ‘공간위치≪공간추리≪공간변화’의 순이다.
지식공간론을 이용하여 고등학교 11학년의 천문학적 공간개념의 위계 관계와 개별 학생에 대한 지식 상태를 분석하였다. 천문학적 공간개념 검사지의 평가 결과는 Table 4와 같다.
천문학적 공간개념의 위계를 분석하기 위해서 공간 개념의 3가지 하위요인(Table 3)에 해당하는 각 7문항을 평균하여 지식상태를 분석하였다(Fig 2). 천문학적 공간개념 요인의 개념 위계는 공간위치가 공간추리와 공간변화의 하위 위계(공간위치≪공간추리, 공간 위치≪공간변화)임을 보여준다.

대상 데이터

본 연구는 지식공간론을 활용하여 천문학적 공간개념의 위계 구조와 학습자의 지식상태를 밝히기 위한 연구로서 표집 대상을 전집을 대표하는 무선추출의 대규모 표집을 하지 않고, 대전의 3개 고등학교 178명의 학생을 대상으로 하였다(Table 2).

성능/효과

본 연구에서는 10%의 인정률을 사용하여 분석하였다. 이것은 오차의 허용한계를 10% 이내로 하여 분석하였다는 의미이다.

후속연구

교수-학습의 계열성과 개념의 위계 관계가 모호하거나, 개별화 학습을 위한 학습자의 지식상태 분석을 위해 지식공간론에 기초한 위계 연구가 더 많이 이루어져야 함을 제언한다. 예를들어, 지구과학I의 ‘천체 관측과 천구의 운동’ 단원에서 ‘천체관측’을 먼저 수업할 것인지, ‘천구의 운동’을 먼저 수업할 것인지 명쾌하지 않은데, 이에 대한 개념의 위계 분석이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	개념의 위계 구조가 학습자에게 어떠한 의미인가?	개념의 위계 구조는 학습자가 직면한 학습과제에서 좀 더 높은 수준에 있는 기능을 성공적으로 수행하기 위한 필수적인 요소이다(정진우 외, 1996; Bergan, 1980). 또한 최종적인 학습목표에 도달하기 위해서 어떤 학습 요소나 기능을 먼저 학습해야 하는지를 명확히 알 수 있게 한다.
	공간능력이란?	공간능력은 공간 속에 있는 내적표상을 기호화하거나 만들어내며, 이것을 다른 사물이나 공간위치에 관계시키는 능력이라고 말할 수 있는데, 공간능력의 향상은 중학생의 천체운동 개념 획득에 매우 중요한 요인으로 작용한다(최호순, 1999). 또한 공간능력이 고등학생의 천체운동 개념과 상관관계(r=0.
	위계분석에 있어 인정률이 필요한 이유는?	이와 같은 위계 분석은 수학적 도구를 사용하기 때문에 분석 과정에서의 오류는 발생하지 않는다. 그러나 분석의 대상이 되는 학생들이 불성실하게 답하거나, 우연히 맞힌 경우에는 그 만큼 위계 분석 결과의 신빙성이 떨어지게 된다. 따라서 이와 같은 요인을 어느 정도 인정하여 위계를 분석할 필요가 있는데, 이를 ‘인정률’이라고 부른다.

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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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