선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 각 변인의 수준에 따라 학생들이 생성한 비유의 소재를 살펴보았다. 먼저 개념 이해도의 측면에서는 상위와 중위 집단의 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율 분포가 전체 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율 분포와 큰 차이를 보이지 않았다.
- 작위성과 추상도, 체계성의 측면에서 비유의 유형은 인지적 특성과 관련이 없었다. 이상의 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.
- 이상의 연구 결과를 바탕으로 비유 생성 활동을 효과적으로 활용하기 위한 구체적인 방안을 생각할 수 있다. 우선 비유 생성 개수와 대응 관계 이해도에 대한 연구 결과, 학생들은 비유 생성 활동에 적지 않은 어려움을 겪는 것으로 나타났으므로 실제 교육 현장에서 비유 생성 활동을 지도할 때, 학생들의 비유 생성을 촉진할 수 있는 방안이 필요하다.
- 비유 생성 활동은 비유 사용 수업과 마찬가지로 추상적이고 미시적인 개념의 학습에 효과적일 수 있으므로 화학 결합은 비유 생성 활동에 적합한 주제라고 볼 수 있다. 이에 이 연구에서는 화학 결합의 하위 개념 중 하나인 이온 결합에 대해 고등학교 2학년 학생들이 생성한 비유의 특징을 조사하였다. 비유의 특징은 학생들이 생성한 비유의 개수와 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하였다.
제안 방법
- 비유의 유형은 Kim et al.(2009)의 분석틀에 따라 표현 방식, 공유 속성, 작위성, 추상도, 대응 정도, 체계성의 측면에서 분류하여 각 유형에 해당하는 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하고, 비유의 소재에 대한 분석과 마찬가지로 이를 인지적 특성에 따라 비교하였다. 우선, 비유의 표현 방식에 따라 글 비유, 그림 비유, 글과 그림 비유로 분류하였다.
- 대응 관계 이해도 검사는 비유와 목표 개념 간의 대응 관계에 대한 이해도를 조사하기 위해 Kim et al.(2009)의 연구에서 사용한 검사지를 참고하여 개발하였다. 즉, 학생들이 생성한 여러 개의 비유 중 하나의 비유를 선택한 후, 검사지의 ‘보기’에 제시된 목표 개념의 속성과 선택한 비유의 속성을 비교하여 유사점(공유 속성)과 차이점(비공유 속성)에해당하는 요소를 대응하고, 그 이유를 서술하도록 구성하였다.
- 학생들이 고등학교 2학년의 두 학기에 걸쳐 화학1을 모두 이수한 후에 총 3차시 동안 연구를 진행하였다. 1, 2차시에는 이온 결합에 대한 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력을 조사하기 위한 검사를 실시하였다. 3차시에는 비유 생성 활동에 대한 오리엔테이션(10분), 이온 결합 개념에 대한 비유 생성 활동(25분), 자신이 생성한 비유 중 하나를 선택하여 비유와 목표 개념이 지닌 속성을 대응하는 대응 관계 이해도 검사(15분)를 실시하였다.
- 1, 2차시에는 이온 결합에 대한 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력을 조사하기 위한 검사를 실시하였다. 3차시에는 비유 생성 활동에 대한 오리엔테이션(10분), 이온 결합 개념에 대한 비유 생성 활동(25분), 자신이 생성한 비유 중 하나를 선택하여 비유와 목표 개념이 지닌 속성을 대응하는 대응 관계 이해도 검사(15분)를 실시하였다. 오리엔테이션에서는 비유의 정의와 과학사에서 비유적 추론의 사례를 설명한 후, 지구의 내부 구조에 대한 ‘달걀 비유’를 사용하여 비유와 목표 개념 간에는 유사점과 차이점이 있다는 것을 설명하였다.
- 우선, 비유의 표현 방식에 따라 글 비유, 그림 비유, 글과 그림 비유로 분류하였다. 공유 속성의 측면에서는 목표 개념과 비유의 공유 속성이 외적인 모양이나 크기, 색깔 등의 구조적인 유사성만 포함하는 구조적 비유, 기능이나 행동적인 성질 등의 유사성만 포함하는 기능적 비유, 두 측면을 모두 포함하는 구조와 기능적 비유로 분류하였다. 작위성은 일상적으로 흔히 볼 수 있는 사물이나 상황을 그대로 활용하여 비유의 상황을 구성한 일상적 비유와 목표 개념에 맞게 작위적으로 비유의 상황을 구성한 작위적 비유로 분류하였다.
- 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형에 대한 모든 분석은 분석의 신뢰도를 높이기 위해, 2인의 연구자가 무작위로 선정한 일부의 연구 결과를 각자 분석하고 분석한 결과를 비교하는 과정을 반복하여 연구자간 일치도가 90%이상이 된 후, 1인의 연구자가 모든 연구 결과를 분석하였다.
- 대응 관계 이해도는 유사점에 해당하는 공유 속성과 차이점에 해당하는 비공유 속성으로 나누어 분석하였다(Kang & Cheon, 2010).
- 추상도의 측면에서는 감각을 통해 직접 관찰할 수 있는 소재를 활용한 구체적 비유와 추상적 소재를 활용한 추상적 비유로 분류하였다. 대응 정도는 비유와 목표 개념의 공유 속성에 대한 부연이나 비유의 제한점에 대한 설명을 포함한 부연 비유와 그렇지 않은 단순 비유로 분류하였다. 체계성은 목표 개념의 인과 관계에 대응되는 구조를 체계적으로 포함한 고체계 비유와 목표 개념의 인과 관계를 포함하지 않은 저체계 비유로 분류하였다.
- 학생들이 비유를 생성하기 위해 활용하는 소재는 조사한 인지적 특성 중 목표 개념에 대한 이해도에 따라서만 다르게 나타났다. 또한, 개념 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하였다. 학생들이 생성한 비유의 유형은 일부 인지적 특성과 관련이 있었다.
- 또한, 학생들이 비유를 생성할 때 다양한 소재를 활용하는 정도를 조사하기 위하여 중등 학생의 창의성 검사를 위한 검사지를 개발한 Hu & Adey (2002)의 연구를 참고하여 비유 소재의 다양성 점수를 학생별로 채점하였다.
- 비유의 특징은 학생들이 생성한 비유의 개수와 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하였다. 또한, 학생들이 생성한 비유의 특징을 인지적 특성에 따라 조사하기 위하여 비유 생성 활동과 큰 관련이 있을 것으로 기대되는 인지적 특성인 목표 개념에 대한 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력의 세 가지 변인을 선정하고 이에 따라 생성된 비유의 특징을 비교하였다.
- 이 연구에서는 고등학교 2학년 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유의 개수와 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하였다. 또한, 학생들이 생성한 비유의 특징을 인지적 특성에 따라 조사하기 위하여 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 연구 결과, 학생들은 평균적으로 하나 이상의 비유를 생성하였으나 비유를 하나도 생성하지 못한 학생들도 적지 않았다.
- 즉, 공유 속성의 경우 검사지에 ‘보기’로 제시된 목표 개념의 6개 속성이 학생들이 생성한 비유에 포함되어 있으면 속성 1개당 1점, 이 속성을 목표 개념의 속성에 올바르게 대응한 경우에는 1점을 추가하여 각 속성 당 2점 만점으로 채점하였다. 비공유 속성의 경우에는 학생들이 생성한 비유에 따라 비공유 속성의 수와 종류가 다를 수 있으므로, 학생들이 생성한 모든 비유를 예비 분석하여 양이온과 음이온의 구분, 결정 구조의 규칙성, 전자 이동의 특성의 3가지 비공유 속성을 선정하였다. 학생이 생성한 비유에 비공유 속성이 존재하지 않거나, 비공유 속성을 비유와 목표 개념의 차이점으로 인식하여 대응한 경우에는 2점, 그렇지 않은 경우에는 0점으로 채점하였다.
- 비유 생성 개수는 학생 1인당 생성한 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하였다. 또한, 인지적 특성에 따라 비유 생성 개수의 차이를 조사하기 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하고자 하였으나, 모수 통계의 가정을 만족하지 못하여 비모수 분석 방법인 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다.
- 비유 생성 활동을 위한 활동지는 이온 결합의 형성 과정과 구조적 특징에 대한 내용을 간단히 제시하여 학생들이 이를 참고하여 이온 결합을 설명할 수 있는 비유를 자세히 나타내도록 구성하였다. 대응 관계 이해도 검사는 비유와 목표 개념 간의 대응 관계에 대한 이해도를 조사하기 위해 Kim et al.
- 비유의 소재를 분석하기 위해, 학생들이 생성한 모든 비유를 예비 분석하여 ‘사람’, ‘사물’, ‘음식’, ‘여가’, ‘자연 환경’, ‘신체’, ‘과학개념’, ‘학교 및 학업’, ‘교통수단’, ‘기타’의 10가지 소재를 분류하였다(Table 2).
- 이에 이 연구에서는 화학 결합의 하위 개념 중 하나인 이온 결합에 대해 고등학교 2학년 학생들이 생성한 비유의 특징을 조사하였다. 비유의 특징은 학생들이 생성한 비유의 개수와 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하였다. 또한, 학생들이 생성한 비유의 특징을 인지적 특성에 따라 조사하기 위하여 비유 생성 활동과 큰 관련이 있을 것으로 기대되는 인지적 특성인 목표 개념에 대한 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력의 세 가지 변인을 선정하고 이에 따라 생성된 비유의 특징을 비교하였다.
- (2009)의 분석틀에 따라 표현 방식, 공유 속성, 작위성, 추상도, 대응 정도, 체계성의 측면에서 분류하여 각 유형에 해당하는 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하고, 비유의 소재에 대한 분석과 마찬가지로 이를 인지적 특성에 따라 비교하였다. 우선, 비유의 표현 방식에 따라 글 비유, 그림 비유, 글과 그림 비유로 분류하였다. 공유 속성의 측면에서는 목표 개념과 비유의 공유 속성이 외적인 모양이나 크기, 색깔 등의 구조적인 유사성만 포함하는 구조적 비유, 기능이나 행동적인 성질 등의 유사성만 포함하는 기능적 비유, 두 측면을 모두 포함하는 구조와 기능적 비유로 분류하였다.
- 이 연구에서는 고등학교 2학년 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유의 개수와 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하였다. 또한, 학생들이 생성한 비유의 특징을 인지적 특성에 따라 조사하기 위하여 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다.
- 이 연구에서는 고등학교 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유 생성 개수와 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하고, 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 5개 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 395명이 연구에 참여하였다.
- 비유의 소재를 분석하기 위해, 학생들이 생성한 모든 비유를 예비 분석하여 ‘사람’, ‘사물’, ‘음식’, ‘여가’, ‘자연 환경’, ‘신체’, ‘과학개념’, ‘학교 및 학업’, ‘교통수단’, ‘기타’의 10가지 소재를 분류하였다(Table 2). 이를 바탕으로 각 소재를 활용한 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하였다. 인지적 특성에 따라 비유의 소재가 다른지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 각 하위 집단의 소재별 빈도와 백분율의 분포를 비교하였다.
- 이온 결합에 대한 개념 이해도 검사는 이온 결합의 형성, 이온 결합 물질의 특징 등 이온 결합 전반에 대한 이해 수준을 묻는 선다형 7문항으로 구성하였다. 개발한 검사지는 과학교육 전문가 3인 및 과학교사 2인으로부터 내용 타당도를 검증 받았다.
- 이온 결합에 대한 개념 이해도 검사와 논리적 사고력 검사, 비유 추론 능력 검사는 모든 문항에 1점을 배점하여 각각 총 7점, 12점, 12점으로 분석하였다. 이후, 학생의 인지적 특성에 따라 생성한 비유의 특징을 조사하기 위하여 모든 학생을 각 검사의 삼분위 점수를 기준으로 상위, 중위, 하위의 세 집단으로 구분하였다(Table 1).
- 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위하여 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다. 이후 대응 관계 이해도와 비유의 소재, 비유의 유형에 대한 분석은 비유를 1개 이상 생성한 학생들의 응답을 대상으로 실시하였다.
- 이온 결합에 대한 개념 이해도 검사와 논리적 사고력 검사, 비유 추론 능력 검사는 모든 문항에 1점을 배점하여 각각 총 7점, 12점, 12점으로 분석하였다. 이후, 학생의 인지적 특성에 따라 생성한 비유의 특징을 조사하기 위하여 모든 학생을 각 검사의 삼분위 점수를 기준으로 상위, 중위, 하위의 세 집단으로 구분하였다(Table 1).
- 이를 바탕으로 각 소재를 활용한 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하였다. 인지적 특성에 따라 비유의 소재가 다른지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 각 하위 집단의 소재별 빈도와 백분율의 분포를 비교하였다. 즉, 각 하위 집단에서 생성한 비유의 총 개수에서 특정한 소재의 비유가 차지하는 비율과 모든 학생이 생성한 비유의 총 개수에서 해당 소재의 비유가 차지하는 비율을 비교하였다.
- 공유 속성의 측면에서는 목표 개념과 비유의 공유 속성이 외적인 모양이나 크기, 색깔 등의 구조적인 유사성만 포함하는 구조적 비유, 기능이나 행동적인 성질 등의 유사성만 포함하는 기능적 비유, 두 측면을 모두 포함하는 구조와 기능적 비유로 분류하였다. 작위성은 일상적으로 흔히 볼 수 있는 사물이나 상황을 그대로 활용하여 비유의 상황을 구성한 일상적 비유와 목표 개념에 맞게 작위적으로 비유의 상황을 구성한 작위적 비유로 분류하였다. 추상도의 측면에서는 감각을 통해 직접 관찰할 수 있는 소재를 활용한 구체적 비유와 추상적 소재를 활용한 추상적 비유로 분류하였다.
- 인지적 특성에 따라 비유의 소재가 다른지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 각 하위 집단의 소재별 빈도와 백분율의 분포를 비교하였다. 즉, 각 하위 집단에서 생성한 비유의 총 개수에서 특정한 소재의 비유가 차지하는 비율과 모든 학생이 생성한 비유의 총 개수에서 해당 소재의 비유가 차지하는 비율을 비교하였다. 또한, 학생들이 비유를 생성할 때 다양한 소재를 활용하는 정도를 조사하기 위하여 중등 학생의 창의성 검사를 위한 검사지를 개발한 Hu & Adey (2002)의 연구를 참고하여 비유 소재의 다양성 점수를 학생별로 채점하였다.
- 즉, 학생들이 생성한 여러 개의 비유 중 하나의 비유를 선택한 후, 검사지의 ‘보기’에 제시된 목표 개념의 속성과 선택한 비유의 속성을 비교하여 유사점(공유 속성)과 차이점(비공유 속성)에해당하는 요소를 대응하고, 그 이유를 서술하도록 구성하였다.
- 대응 정도는 비유와 목표 개념의 공유 속성에 대한 부연이나 비유의 제한점에 대한 설명을 포함한 부연 비유와 그렇지 않은 단순 비유로 분류하였다. 체계성은 목표 개념의 인과 관계에 대응되는 구조를 체계적으로 포함한 고체계 비유와 목표 개념의 인과 관계를 포함하지 않은 저체계 비유로 분류하였다.
- 작위성은 일상적으로 흔히 볼 수 있는 사물이나 상황을 그대로 활용하여 비유의 상황을 구성한 일상적 비유와 목표 개념에 맞게 작위적으로 비유의 상황을 구성한 작위적 비유로 분류하였다. 추상도의 측면에서는 감각을 통해 직접 관찰할 수 있는 소재를 활용한 구체적 비유와 추상적 소재를 활용한 추상적 비유로 분류하였다. 대응 정도는 비유와 목표 개념의 공유 속성에 대한 부연이나 비유의 제한점에 대한 설명을 포함한 부연 비유와 그렇지 않은 단순 비유로 분류하였다.
- 서울특별시에 소재한 5개 고등학교의 2학년 16개 학급에서 연구의 모든 절차에 참여한 학생 중 불성실한 응답을 보인 학생(6명)을 제외한 389명(남학생 200명, 여학생 189명)을 분석 대상으로 하였다. 학생들이 고등학교 2학년의 두 학기에 걸쳐 화학1을 모두 이수한 후에 총 3차시 동안 연구를 진행하였다. 1, 2차시에는 이온 결합에 대한 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력을 조사하기 위한 검사를 실시하였다.
대상 데이터
- 이 연구에서는 고등학교 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유 생성 개수와 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하고, 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 5개 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 395명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 학생들은 비유를 더 많이 생성하는 것으로 나타났다.
- 서울특별시에 소재한 5개 고등학교의 2학년 16개 학급에서 연구의 모든 절차에 참여한 학생 중 불성실한 응답을 보인 학생(6명)을 제외한 389명(남학생 200명, 여학생 189명)을 분석 대상으로 하였다. 학생들이 고등학교 2학년의 두 학기에 걸쳐 화학1을 모두 이수한 후에 총 3차시 동안 연구를 진행하였다.
데이터처리
- 결과적으로, 공유 속성(6개)의 12점과 비공유 속성(3개)의 6점을 합해 총 18점을 만점으로 채점하였다. 대응 관계 이해도 검사 점수도 모수 통계의 가정을 만족하지 못하였으므로, 인지적 특성에 따라 대응 관계 이해도 검사 점수에 차이가 있는지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 집단의 수준을 독립 변인으로 하고 대응 관계 이해도 검사 점수를 종속 변인으로 하는 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다. 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위해 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다.
- 비유 생성 개수는 학생 1인당 생성한 비유의 개수에 대한 빈도와 백분율(%)을 분석하였다. 또한, 인지적 특성에 따라 비유 생성 개수의 차이를 조사하기 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하고자 하였으나, 모수 통계의 가정을 만족하지 못하여 비모수 분석 방법인 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다. 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위하여 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다.
- 예를 들어, 각각 사람, 사물 소재를 활용하여 비유를 총 2개 생성한 학생은 2점, 사람 소재만을 활용하여 비유를 2개 생성한 학생은 1점을 배점하였다. 인지적 특성에 따라 비유 소재의 다양성 점수 차이를 조사하기 위하여, 인지적 특성에 따른 집단의 수준을 독립 변인으로 하고 비유 소재의 다양성 점수를 종속 변인으로 하는 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였고, 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위해 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다.
- 또한, 인지적 특성에 따라 비유 생성 개수의 차이를 조사하기 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하고자 하였으나, 모수 통계의 가정을 만족하지 못하여 비모수 분석 방법인 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다. 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위하여 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다. 이후 대응 관계 이해도와 비유의 소재, 비유의 유형에 대한 분석은 비유를 1개 이상 생성한 학생들의 응답을 대상으로 실시하였다.
- 대응 관계 이해도 검사 점수도 모수 통계의 가정을 만족하지 못하였으므로, 인지적 특성에 따라 대응 관계 이해도 검사 점수에 차이가 있는지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 집단의 수준을 독립 변인으로 하고 대응 관계 이해도 검사 점수를 종속 변인으로 하는 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다. 주효과가 있는 경우에는 집단 간 차이를 밝히기 위해 Dunn의 방법으로 사후 검증을 실시하였다.
이론/모형
- 개발한 검사지는 과학교육 전문가 3인 및 과학교사 2인으로부터 내용 타당도를 검증 받았다. 논리적 사고력 검사는 총 12문항으로 구성된 Group Assessment of Logical Thinking(GALT) 축소본(Roadrangka et al., 1983)을 사용하였다. 비유 추론능력 검사는 A와 B의 관계를 바탕으로 C와 D의 관계를 유추하는 방식으로 A와 B의 관계와 C를 함께 제시한 후 적절한 D를 선택하도록 하는 총 12문항으로 구성된 비유 추론 능력 검사지(Noh et al.
- , 1983)을 사용하였다. 비유 추론능력 검사는 A와 B의 관계를 바탕으로 C와 D의 관계를 유추하는 방식으로 A와 B의 관계와 C를 함께 제시한 후 적절한 D를 선택하도록 하는 총 12문항으로 구성된 비유 추론 능력 검사지(Noh et al., 1997)를 사용하였다. 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력 검사의 내적 신뢰도(Cronbach’s α)는 각각 .
성능/효과
- 개념 이해도와 논리적 사고력의 수준이 높은 집단일수록 비유 소재의 다양성 점수가 높았으나, 개념 이해도에서만 집단 간 차이가 통계적으로 유의미하였고(p<.05), 상위 집단의 점수가 하위 집단보다 높았다(p=.008).
- 이온 결합에 대한 개념 이해도 검사는 이온 결합의 형성, 이온 결합 물질의 특징 등 이온 결합 전반에 대한 이해 수준을 묻는 선다형 7문항으로 구성하였다. 개발한 검사지는 과학교육 전문가 3인 및 과학교사 2인으로부터 내용 타당도를 검증 받았다. 논리적 사고력 검사는 총 12문항으로 구성된 Group Assessment of Logical Thinking(GALT) 축소본(Roadrangka et al.
- 학생이 생성한 비유에 비공유 속성이 존재하지 않거나, 비공유 속성을 비유와 목표 개념의 차이점으로 인식하여 대응한 경우에는 2점, 그렇지 않은 경우에는 0점으로 채점하였다. 결과적으로, 공유 속성(6개)의 12점과 비공유 속성(3개)의 6점을 합해 총 18점을 만점으로 채점하였다. 대응 관계 이해도 검사 점수도 모수 통계의 가정을 만족하지 못하였으므로, 인지적 특성에 따라 대응 관계 이해도 검사 점수에 차이가 있는지 조사하기 위하여 인지적 특성에 따른 집단의 수준을 독립 변인으로 하고 대응 관계 이해도 검사 점수를 종속 변인으로 하는 Kruskal-Wallis 검증을 실시하였다.
- 공유 속성 측면의 결과를 각 변인의 수준에 따라 살펴보면, 개념이해도 상위 집단의 학생들이 구조와 기능적 비유를 더 많이 만들었고, 논리적 사고력 중위와 상위 집단의 학생들이 구조와 기능적 비유를 더 많이 만들었다. 이는 학생들이 구조와 기능적 측면을 모두 고려한 비유를 생성하는 데 어려움을 겪었으나, 개념 이해도와 논리적 사고력이 높은 학생들은 이러한 어려움을 비교적 쉽게 극복하고 두 측면을 모두 고려하여 비유를 생성한 것으로 볼 수 있다.
- 또한, 표현 방식의 측면에서 글과 그림 비유를, 대응정도의 측면에서 부연 비유를, 작위성의 측면에서 일상적인 비유를, 추상도의 측면에서 구체적인 비유를 선호하는 것은 학생들의 비유 생성 활동에서 나타나는 일반적인 경향으로 볼 수 있었다. 공유 속성이나 체계성 측면은 목표 개념의 특성과 관련지어 해석할 수 있었고, 공유 속성의 측면은 개념 이해도와 논리적 사고력에 따라 달라졌다.
- , 2009)에서는 대응 관계 이해도를 목표 개념에 대한 이해도와 관련지어 해석하였다. 그러나 이 연구에서 대응 관계 이해도는 개념 이해도에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았고, 논리적 사고력과 비유 추론 능력에 따라서만 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 이는 대응 관계 이해도가 개념 이해도보다는 논리적 사고력이나 비유 추론 능력과 더 큰 관계가 있다는 것을 의미하므로, 학생들의 목표개념에 대한 이해도가 유사하더라도 논리적 사고력이나 비유 추론능력에 따라 대응 관계 이해도가 다를 수 있음을 시사한다.
- 논리적 사고력과 비유 추론 능력의 경우에는 모든 소재에서 각 집단의 소재별 백분율이 전체 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율과 5%포인트 이하의 차이를 보였다. 즉, 학생들이 비유를 생성하기 위하여 활용하는 소재는 논리적 사고력이나 비유 추론 능력에 따라 크게 달라지지 않는 것으로 나타났다.
- , 2009), 표현 방식에서는 글과 그림을 모두 사용한 비유, 대응 정도에서는 부연 비유, 작위성에서는 일상적인 비유, 추상도에서는 구체적인 비유가 과반을 차지하는 일반적인 경향성은 이상의 연구들에서 일관되게 나타났다. 따라서 이상의 연구 결과들을 종합하면, 비유 생성 활동에서 학생들이 비유의 특정 유형을 선호하는 경향성은 학교 급이나 학생 개인의 특성과는 무관한 일반적인 경향으로 볼 수 있다.
- 비유의 소재 측면에서 학생들은 이온 결합에 대한 비유를 생성하기 위해 사람과 사물, 음식, 여가, 자연 환경 등의 소재를 활용하였는데, 이러한 소재를 활용한 이유는 이온 결합의 개념적 특성과 관련지어 생각할 수 있었다. 또한, 개념 이해도에 따라 비유의 소재가 달라지고, 개념 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하는 것으로 나타나 비유의 소재는 개념 이해도와 큰 관련이 있는 것으로 볼 수 있었다. 비유의 유형에서 표현 방식과 대응 정도의 측면은 개념이해도나 논리적 사고력에 따라 달라져 학생의 인지적 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으나, 작위성과 추상도 측면은 인지적 특성에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
- 연구 결과, 학생들은 평균적으로 하나 이상의 비유를 생성하였으나 비유를 하나도 생성하지 못한 학생들도 적지 않았다. 또한, 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 전반적으로 낮은 수준에 머물러 학생들이 공유 속성을 많이 포함하는 비유를 생성하고 이를 목표 개념의 공유 속성이나 비공유 속성과 대응하는 데 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 한편, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 비유를 많이 생성하고, 논리적 사고력과 비유 추론 능력이 높을 수록 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도가 높은 것으로 나타났다.
- 비유의 유형에서 표현 방식과 대응 정도의 측면은 개념이해도나 논리적 사고력에 따라 달라져 학생의 인지적 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으나, 작위성과 추상도 측면은 인지적 특성에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 또한, 표현 방식의 측면에서 글과 그림 비유를, 대응정도의 측면에서 부연 비유를, 작위성의 측면에서 일상적인 비유를, 추상도의 측면에서 구체적인 비유를 선호하는 것은 학생들의 비유 생성 활동에서 나타나는 일반적인 경향으로 볼 수 있었다. 공유 속성이나 체계성 측면은 목표 개념의 특성과 관련지어 해석할 수 있었고, 공유 속성의 측면은 개념 이해도와 논리적 사고력에 따라 달라졌다.
- 각 변인의 수준에 따라 학생들이 생성한 비유의 소재를 살펴보았다. 먼저 개념 이해도의 측면에서는 상위와 중위 집단의 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율 분포가 전체 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율 분포와 큰 차이를 보이지 않았다. 예를 들어, 상위 집단의 소재별 백분율은 전체 비유의 소재별 백분율과 비교하여 모든 소재에서 2%포인트 이하의 차이를 보였다.
- , 2008), 이 연구의 결과도 목표 개념인 이온 결합의 특성과 관련지어 해석할 수 있다. 먼저 공유 속성의 측면에서 기능적 비유가 전체 비유에서 대부분(81.3%)을 차지하였고, 구조적 비유와 구조와 기능적 비유는 각각 9.5%, 9.3%로 매우 적었다. 기능적 비유가 대부분을 차지한 것은 이온 결합의 핵심적인 개념인 금속 원자와 비금속 원자의 관계가 기능적 속성의 성격이 강하기 때문으로 볼 수 있다.
- 반면, 작위성과 추상도 측면에서는 각 변인의 수준에 관계없이 각 유형의 백분율이 유사한 경향을 보여 인지적 특성에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 작위성의 경우 일상적 비유가 대부분(88.
- 또한, 개념 이해도에 따라 비유의 소재가 달라지고, 개념 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하는 것으로 나타나 비유의 소재는 개념 이해도와 큰 관련이 있는 것으로 볼 수 있었다. 비유의 유형에서 표현 방식과 대응 정도의 측면은 개념이해도나 논리적 사고력에 따라 달라져 학생의 인지적 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으나, 작위성과 추상도 측면은 인지적 특성에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 또한, 표현 방식의 측면에서 글과 그림 비유를, 대응정도의 측면에서 부연 비유를, 작위성의 측면에서 일상적인 비유를, 추상도의 측면에서 구체적인 비유를 선호하는 것은 학생들의 비유 생성 활동에서 나타나는 일반적인 경향으로 볼 수 있었다.
- 05). 사후 검증 결과, 개념 이해도 하위 집단이 중위 집단(p=.000) 또는 상위 집단(p=.000)과 통계적으로 유의미한 차이를 보였고, 논리적 사고력의 경우, 하위 집단과 상위 집단의 차이가 통계적으로 유의미하였다(p=.000). 비유 추론 능력의 경우, 중위, 상위, 하위 집단의 순서로 학생 1인당 비유 생성 개수가 많았고, 집단 간 차이가 유의미하였다(p<.
- 세 가지 변인 모두에서 수준이 높은 집단일수록 대응 관계 이해도 검사 점수가 높았는데, 개념 이해도의 수준에 따른 집단 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않았고(p=.173), 논리적 사고력과 비유 추론능력의 수준에 따른 집단 간 차이가 통계적으로 유의미하였다(p<.05).
- 서울특별시에 소재한 5개 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 395명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 학생들은 비유를 더 많이 생성하는 것으로 나타났다. 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 논리적 사고력과 비유 추론 능력만 관계가 있었다.
- 또한, 학생들이 생성한 비유의 특징을 인지적 특성에 따라 조사하기 위하여 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 연구 결과, 학생들은 평균적으로 하나 이상의 비유를 생성하였으나 비유를 하나도 생성하지 못한 학생들도 적지 않았다. 또한, 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 전반적으로 낮은 수준에 머물러 학생들이 공유 속성을 많이 포함하는 비유를 생성하고 이를 목표 개념의 공유 속성이나 비공유 속성과 대응하는 데 어려움을 겪는 것으로 나타났다.
- 6%). 이를 각 변인의 수준에 따라 살펴보면, 개념 이해도와 논리적 사고력의 수준이 높은 집단일수록 글 비유는 적게 생성하고, 글과 그림 비유를 많이 생성하는 일관된 경향을 보였다. 논리적 사고력의 수준이 높은 집단의 학생들이 대응 관계 이해도 점수가 높았던 결과에 비추어 볼 때, 이러한 결과는 개념이해도와 논리적 사고력이 높은 학생들이 더 구체적이고 내용이 풍부한 비유를 생성하였고, 이를 효과적으로 표현하기 위해 글과 그림을 모두 사용한 것으로 볼 수 있다.
- 즉, 비유 추론 능력의 상위와 중위 집단의 1인당 비유 생성 개수가 하위 집단의 1인당 비유 생성 개수보다 통계적으로 유의미하게 많았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 학생들의 목표 개념에 대한 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 비유를 더 많이 생성한다고 할 수 있다. 이는 Kim et al.
- 대응 정도에 따른 분석 결과도 이와 유사한 맥락에서 볼 수 있다. 전체 비유 중 부연 비유가 86.2%를 차지하였고 단순 비유는 13.8%에 불과하였는데, 논리적 사고력의 수준이 높은 집단일수록 단순 비유보다는 부연 비유를 더 많이 생성하였다. 즉, 표현 방식과 마찬가지로 논리적 사고력이 높은 학생들이 더 정교한 비유를 생성하였고 이를 효과적으로 표현하기 위해, 비유를 목표개념과 관련지어 자세히 설명하려는 경향이 있었다.
- 013)과 통계적으로 유의미한 차이를 보였고, 중위 집단과 상위 집단의 차이는 유의미하지 않았다. 즉, 비유 추론 능력의 상위와 중위 집단의 1인당 비유 생성 개수가 하위 집단의 1인당 비유 생성 개수보다 통계적으로 유의미하게 많았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 학생들의 목표 개념에 대한 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 비유를 더 많이 생성한다고 할 수 있다.
- 05). 즉, 학생들의 논리적 사고력과 비유 추론 능력이 높을수록 공유 속성을 더 많이 포함하는 비유를 생성하고 이를 목표 개념과 잘 대응하는 것으로 나타났다.
- 비유 추론 능력은 중위, 상위, 하위 집단 순으로 비유 소재의 다양성 점수가 높았으나 집단 간 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다. 즉, 학생들의 목표 개념에 대한 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하는 것으로 나타났다. 이 결과를 개념 이해도에 따라 비유의 소재가 달랐던 앞의 결과와 종합하면 학생들이 생성한 비유의 소재는 개념 이해도와 큰 관련이 있다고 할 수 있다.
- 논리적 사고력과 비유 추론 능력의 경우에는 모든 소재에서 각 집단의 소재별 백분율이 전체 학생들이 생성한 비유의 소재별 백분율과 5%포인트 이하의 차이를 보였다. 즉, 학생들이 비유를 생성하기 위하여 활용하는 소재는 논리적 사고력이나 비유 추론 능력에 따라 크게 달라지지 않는 것으로 나타났다. 이를 개념 이해도에 따른 결과와 종합해 볼 때, 학생들이 생성한 비유의 소재는 논리적 사고력이나 비유 추론 능력보다는 목표 개념에 대한 이해도에 더 큰 영향을 받는 것으로 볼 수 있다.
- 비유의 소재를 분석한 결과는 Table 6과 같다. 학생들은 이온 결합에 대한 비유로 사람(201개, 36.5%)와 관련된 비유를 가장 많이 생성하였고, 다음으로 사물(112개, 20.4%), 음식(56개, 10.2%), 여가(54개, 9.8%), 자연 환경(50개, 9.1%)과 관련된 비유를 많이 생성하였다. 학생들이 가장 많이 생성한 사람과 관련된 비유에서는 남자와 여자, 부자와 거지와 같이 두 사람의 관계를 통해 이온 결합에서 양이온과 음이온의 관계를 빗댄 비유가 가장 많았고, 번화가에 사람들이 모여있는 모습과 같이 사람들이 모인 집단의 모습을 통해 이온 결합 물질의 결정 구조를 빗댄 비유도 적지 않았다.
- 1%)과 관련된 비유를 많이 생성하였다. 학생들이 가장 많이 생성한 사람과 관련된 비유에서는 남자와 여자, 부자와 거지와 같이 두 사람의 관계를 통해 이온 결합에서 양이온과 음이온의 관계를 빗댄 비유가 가장 많았고, 번화가에 사람들이 모여있는 모습과 같이 사람들이 모인 집단의 모습을 통해 이온 결합 물질의 결정 구조를 빗댄 비유도 적지 않았다. 사물, 음식, 여가, 자연환경과 관련된 비유에서도 이와 유사한 경향을 보였다.
- 학생 1인당 비유 생성 개수에 대한 빈도와 백분율은 Table 3과 같다. 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유는 총 550개로 1인당 약 1.41개의 비유를 생성하여 학생들은 평균적으로 1개 이상의 비유를 생성하였다. 그러나, 비유를 하나도 생성하지 못한 학생들도 27.
- 또한, 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 전반적으로 낮은 수준에 머물러 학생들이 공유 속성을 많이 포함하는 비유를 생성하고 이를 목표 개념의 공유 속성이나 비공유 속성과 대응하는 데 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 한편, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 비유를 많이 생성하고, 논리적 사고력과 비유 추론 능력이 높을 수록 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도가 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- 개념 이해도에 비해 논리적 사고력과 비유 추론 능력이 비교적 고유한 인지적 특성이라는 점에서 이러한 결과는 특히 주목할 만하다. 그러나 대응 관계 이해도를 학생들의 인지적 특성과 관련하여 체계적으로 조사한 연구나 학생들의 비유 생성 과정이나 대응 명료화 과정을 심층적으로 조사한 연구가 부족한 상황이므로 이와 관련된 추후 연구가 필요하다.
- 그런데, 비유의 소재는 학생의 개념 이해에 영향을 미칠 수 있으므로(Kang, 2011; Kim & Park, 2000) 과학 교과에서 비유 활용의 효용성을 높이기 위해 주요 과학 개념에 대해 학생들이 생성한 비유를 조사하는 연구가 추가적으로 필요하다.
- 우선, 창의적 사고력과 같이 이 연구에서 다루지 않은 인지적 특성뿐만 아니라 정의적 특성이나 비유에 대한 선호도, 소재에 대한 친숙도 등 비유 생성과 관련될 수 있는 다양한 변인이 비유 생성에 미치는 영향에 대한 조사가 더 필요하다. 또한, 비유의 소재나 비유의 유형 중 일부 측면과같이 목표 개념의 특성과 관련지어 해석할 수 있는 비유의 특징이 있었으므로 좀 더 다양한 개념에 대해 학생들이 생성한 비유를 분석하는 연구도 필요하다. 나아가, 이 연구에서는 비유의 특징과 인지적 특성의 관계를 정량적으로 조사하였으므로 학생 개인의 특성이 구체적으로 어떻게 작용하여 비유 생성에 영향을 미치는지에 대한 심층적 정보를 얻기는 어려웠다.
- 또한, 비유의 특징을 학생의 특성에 따라 실증적으로 조사한 연구도 일부 이루어졌으나, 각각 과학 성취도(Kwon et al., 2003), 논리적 사고력(Kim et al., 2008), 학습접근양식(Kang & Cheon,2010)에 따라 비유의 특징을 분석한 개별적인 조사에 그쳐 비유 생성과 관련될 수 있는 인지적 특성과 학생이 생성한 비유의 특징의 관계를 종합적으로 해석하기에는 한계가 있다.
- 또한, 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 소재에 대한 결과와 비유의 구체적인 예시들은 비유 생성 수업뿐만 아니라 비유 사용 수업에서도 효과적으로 활용될 수 있다. 즉, 교사 중심의 비유 사용 수업에서 비유 사용의 효과를 높이기 위해서는 학생의 사전 경험과 지식 등을 고려한 비유를 사용할 필요가 있는데, 이 연구의 결과를 바탕으로 학생들에게 익숙한 비유의 소재와 비유의 구체적인 예시들을 적극적으로 활용할 수 있다.
- 즉, 교사 중심의 비유 사용 수업에서 비유 사용의 효과를 높이기 위해서는 학생의 사전 경험과 지식 등을 고려한 비유를 사용할 필요가 있는데, 이 연구의 결과를 바탕으로 학생들에게 익숙한 비유의 소재와 비유의 구체적인 예시들을 적극적으로 활용할 수 있다. 뿐만 아니라 연구 결과를 바탕으로 학생의 비유 생성 활동에 대한 기초 자료를 구성하여 비유 생성 활동에 대한 교사의 전문성 계발에도 활용할 수 있다. 예를 들어, 학생의 인지적 특성에 따른 비유 생성 개수나 대응 관계 이해도 분석 결과, 학생들이 생성한 비유 소재와 비유의 구체적인 예시, 비유의 유형에서 나타나는 일반적인 경향 등 이 연구의 결과를 교사용 자료에 제시하거나 교사 연수 및 대학 강의 등을 통해 현직 및 예비 교사들에게 안내하는 방법을 생각할 수 있다.
- 마지막으로 다음과 같은 추후 연구를 제안할 수 있다. 우선, 창의적 사고력과 같이 이 연구에서 다루지 않은 인지적 특성뿐만 아니라 정의적 특성이나 비유에 대한 선호도, 소재에 대한 친숙도 등 비유 생성과 관련될 수 있는 다양한 변인이 비유 생성에 미치는 영향에 대한 조사가 더 필요하다. 또한, 비유의 소재나 비유의 유형 중 일부 측면과같이 목표 개념의 특성과 관련지어 해석할 수 있는 비유의 특징이 있었으므로 좀 더 다양한 개념에 대해 학생들이 생성한 비유를 분석하는 연구도 필요하다.
- 이러한 결과는 목표 개념에 내재된 인과관계나 구조적/기능적 특성 혹은 학생들이 느끼는 목표 개념의 수준 등 목표 개념이 갖는 다양한 특성이 영향을 미친 결과라고 볼 수 있다. 즉, 목표 개념에 따라 학생들이 비유를 쉽게 혹은 어렵게 생성할 수 있고, 이에 따라 학생들이 비유 생성 활동에서 겪는 어려움도 달라질 수 있으므로 목표 개념의 어떠한 특성이 비유 생성에 영향을 미치는지를 조사하는 등 이와 관련된 추후 연구가 필요하다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.