The Relationship between Conservation Reasoning and Functional Prefrontal Lobe in Elementary School Students

초등학교 저학년 학생의 전두엽연합령의 기능과 보존논리 형성과의 관계에 대한 연구

  • Published : 2004.06.30

Abstract

Conservation reasoning makes operational thought possible as a functional tool and it is the essential concept not only in the area of science and mathematics but also in several aspects of daily life. The abilities to solve mathematical problems and that of scientific reasoning and abstract way of thinking depend on whether thereis conservation reasoning or not and they are critical concepts that enables us to confirm the steps of cognitive development. Therefor in the study, we emphasized the issue that is the ways to speed up the scientific era by analyzing the correlation between the formation of conservation reasoning and neuro-cognitive variables. About 50% of 1-3 grade students did not had conservation reasoning skills. The formation of conservations was not linear. Scientific reasoning ability, planing and inhibiting ability were significantly different in levels of conservation, And, conservation reasonings were significantly correlated with cognitive variables. Scientific reasoning and planning ability significantly explained about 20% of the conservation reasoning ability of 1-3 grades.

보존 논리는 조작적 사고를 가능케 하는 도구적 역할로서 과학, 수학, 물리학 등의 분야뿐만 아니라 일상 생활의 모든 측면에서 필수적인 개념이다. 보존 논리의 형성 여하에 따라 수리문제의 해결 능력과 과학적 유추 능력, 추상적 사고능력이 결정되며, 인지 발달 단계를 확인할 수 있는 개념이기도 하다. 따라서 이 연구에서는 보존 논리 형성과 전두엽연합령 기능과의 상관관계를 살펴봄으로써 아동의 사고력 향상과 과학개념 시기를 앞당기는 시사점을 마련하고자 하였다. 이 연구의 결과 초등학교 1, 2, 3학년 학생의 보존 논리의 형성 정도는 약 50% 정도였으며, 수 보존 논리의 형성 정도가 가장 높았고, 부피 보존 논리의 형성 정도가 가장 낮았다. 보존 논리의 형성은 비선형적으로 일어났으며, 보존 논리의 형성 정도에 따라서, 추론 능력과 설계능력, 보속적 오류에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 보존 논리와 전두엽연합령 기능과는 유의미한 상관관계를 보였다. 초등학교 저학년 학생들의 보존 논리 형성에 대한 예측 변인으로는 추론 능력과 설계 능력이였으며, 이들 변인이 보존 논리에 대한 설명력은 약 20% 정도이다. 이 연구의 결과, 초등학교 저학년에서 보존 논리가 미형성 단계에 해당하는 학생들이 많이 있지만, 이들 학생들의 보존 논리 형성을 위한 구체적인 노력이 부족한 실정이다. 또한, 보존 논리 형성에 전두엽연합령이 깊은 관계가 있어 전두엽연합령의 기능을 향상시키기 위한 구체적인 연구가 이루어지길 기대한다.

Keywords

References

  1. 강심원, 우종욱(1995). 인지양식에 따른 인지수준과 과학 탐구능력에 관한 연구. 한국과학교육학회지, 15(4), 404-416
  2. 권용주 & Lawson, A. E.(1998). 중등학교 학생들의 신경 기능, 성숙, 과학적 사고 발달 그리고 개념 변화에서 밝혀진 비선형적 발달의 정체와 급등 현상. 한국과학 교육학회지, 18(4), 589-600
  3. 김설한(1998). 초둥학교 학생들의 귀납 - 연역적 추론 능력과 정신 용량 및 보속오류와의 관계, 한국교원대학교 대학원, 석사학위논문
  4. 김영신(2000). 과학적 사고력 발달의 인과적 구조모형에 대한 생태학적 접근. 한국교원대학교 대학원, 박사학위 논문
  5. 김영신, 권용주, 박윤복, 구수정, 정완호(2000). 과학 성취도에 영향을 미치는 전두엽 연합령의 기능에 대한 종단적 연구. 한국생물교육학회지, 20(2). 123-128
  6. 김영희(1988). 국민학교 6학년 아동의 지적 발달 수준과 '자연' 교과내용의 수준비교 연구. 이화여자대학교 대학원, 석사학위 논문
  7. 정완호, 김영신, 권용주(1998). 초등학교 학생의 비례 전략에 대한 연구. 한국초등과학교육학회지, 17(2), 23- 31
  8. 정완호, 김영신, 권용주(1999). 중학생들의 과학적 사고 수준과 교과서 생물 분야의 탐구활동에서 요구하는 사고수준의 분석. 한국생물교육학회지, 19(3), 202- 210
  9. 최재환, 이운환, 김애자(1993). 국민학교 아동의 지적발달 수준과 자연 교과서 내용과의 비교 연구. 한국초등과학교육학회지, 12(2), 127-144
  10. Educational Policies Commission(1966). Education and the spirit of science. Washington, DC.: National Education Association
  11. Epstein, H. T.(1978). Growth spruts during brain development: Implications for educational policy and practive. In J. S. Chall & A. F. Mirsky(Eds.). Education and the brain.: The seventy-seventh Yearbook of the National Society for the Study of Education. Chicago, IL: The University of Chicago Press
  12. Epstein, H. T., & Toepfer, Jr, C. F.(1978). A neuroscience basis for middle grades education. Educational Leadership, 656-660
  13. Hudspeth, W. J., & Pribram, K. H.(1990). Stages of brain and cognitive maturation. Journal of Educational Psychology, 82(4), 881-883 https://doi.org/10.1037/0022-0663.82.4.881
  14. Kwon, Y. J.(1997). Linking Prefrontal Lobe Functions with Reasoning and Conceptual Change. Unpublished doctoral dissertation. Tempe, AZ: Arizona State University
  15. Lawson, A. E.(1976). M-space: Is it a constraint on conservation reasoning ability? Journal of Experimental Child Psychology, 22(1), 40-49 https://doi.org/10.1016/0022-0965(76)90087-4
  16. Lawson, A. E.(1993). Deductive Reasoning, Brain Maturation, and Science Concept Acquisition: Are they Linked?. Journal of Research in Science Teaching, 30(9), 1029-1051 https://doi.org/10.1002/tea.3660300904
  17. Lawson, A. E.(1995). Science teaching and the development of thinking, California: Wadsworth Publishing Company
  18. Lawson, A. E., Karplus, R., & Aki, H.(1978). The acquisition of propositional logic and formal operational shemata during the secondary school years. Journal of Research in Science Teaching, 15(6), 465-478 https://doi.org/10.1002/tea.3660150605
  19. Lezak, M. D.(1995). Neuropsychological assessment, New York. Oxford University press
  20. Milner, B.(1963). Effects of different brain lesion on card sorting. Archives of Neurology, 9(1), 90-100 https://doi.org/10.1001/archneur.1963.00460070100010
  21. Pascual-Leone, J.(1987). Organismic processes for neo-Piagetian theories.: a dialectical causal account of cognitive development, International Journal of Psychology, 22, 531-570 https://doi.org/10.1080/00207598708246795
  22. Piaget, J.(1961). The genetic approach to the psychology of thought. Journal of Educational Psychology, 52(2), 275-281 https://doi.org/10.1037/h0042963
  23. Piaget, J.(1964). Cognitive development in chidren: Development and learning. Journal of Research in Science Teaching. 2(3), 176-186 https://doi.org/10.1002/tea.3660020306
  24. Piaget, J.(1975). Biology and Knowledge: An essay on the relations between organic regulations and cognitive processes(3rd). University of Chicago