Study on Levels of Thinking of Elementary and Middle School Students on the Task of Explaining and Dealing with Variability

통계적 변이성 설명과 제어 과정에서 나타나는 초등.중학교 학생들의 사고 수준 연구

This study investigates levels of thinking of elementary and middle school students doing their tasks of explaining and dealing with variability. According to results, on the task of explaining variability in the measurement settings five levels of thinking were identified: a lack of understanding of explanation of the causes, an insufficient understanding of the causes, an offer of physical causes, consideration of unexplained causes as the source of variability, and consideration of unexplained causes as quasi-chance variability. Also, in the chance settings five levels of thinking were identified: a lack of understanding of explanation of the causes, an insufficient understanding of the causes, an offer of physical causes, recognition of chance variability, and consideration of causes of distribution. On the task of dealing with variability in both the measurement and chance settings five levels of thinking were identified: a lack of understanding of dealing with variability, no physical control and improper statistical control, no physical control and proper statistical control, physical control and improper statistical control, and physical control and proper statistical control.

본 연구에서는 초등학교 5학년과 중학교 2학년 학생들이 측정상황과 우연상황에서 통계적 변이성을 설명하고 제어할 때 나타나는 사고 수준을 살펴본다. 연구결과, 측정상황에서 변이성을 설명할 때는, 원인 설명에 대한 이해가 부족한 수준, 원인 인식이 미흡한 수준, 물리적 원인을 제시하는 수준, 설명되지 않는 원인을 변이성의 근원으로 인식하는 수준, 설명되지 않는 원인을 의사-우연변이성으로 간주하는 수준이 확인되었다. 우연상황에서 변이성을 설명할 때는, 원인 설명에 대한 이해가 부족한 수준, 원인 인식이 미흡한 수준, 물리적 원인을 제시하는 수준, 우연변이성을 인식하는 수준, 분포의 원인을 인식하는 수준이 확인되었다. 변이성을 제어할 때는, 측정상황과 우연상황 모두에서 변이성 제어에 대한 인식이 미흡한 수준, 물리적 제어 방법을 고려하지 않으며 또한 통계적 방법 역시 부적절하게 적용하는 수준, 물리적 제어 방법은 고려하지 않지만 통계적 방법을 적절하게 적용하는 수준, 물리적 제어 방법은 제시하지만 통계적 방법을 부적절하게 적용하는 수준, 물리적 제어 방법을 고려하며 또한 통계적 방법을 적절하게 적용하는 수준이 확인되었다.