Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Analyses of Elementary Science-gifted Students' Epistemological Beliefs about Science Through Use of Anomalous Situations

불일치 상황의 활용을 통한 초등 과학영재학생들의 과학에 대한 인식론적 신념 분석

  • Received : 2012.12.19
  • Accepted : 2013.02.08
  • Published : 2013.04.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study investigated the types of elementary science-gifted students' coping strategies and teachers' desired teaching strategies in anomalous situations. Their epistemological beliefs about science were then analyzed on the bases of the types. To do this, 5th and 6th year science-gifted students (N=72) were asked to respond to an open-ended question with some of them being interviewed deeply. The analyses of the results indicated seven types of coping strategies in anomalous situations and were identified as follows: Abandoning, asking a teacher for help, trying the experiment again with same methods, trying the experiments again with different methods, trying the experiment again after actively analyzing the causes, recognizing the experimental results, and explaining the experimental results. Seven types of teachers' desired teaching strategies emerged and were also identified as follows: Encouraging, providing successful experimental results, explaining, providing the opportunity for trying the experiment again with same methods, providing the opportunity for trying the experiments again with different methods, providing the opportunity and help for trying the experiment again after actively analyzing the causes, and providing the opportunity and help for explaining the experimental results. The fourteen types were grouped again into four categories such as 'transferring facts', 'constructing facts', 'transferring meanings', and 'constructing meanings' on the bases of the epistemological beliefs toward knowledge and the epistemological beliefs toward relation. Educational implications of these findings are discussed.

이 연구에서는 초등 과학영재학생들의 불일치 상황에서의 대처 전략 및 원하는 교사 지도 전략 유형을 조사한 후, 이에 기초하여 그들의 과학에 대한 인식론적 신념을 분석했다. 이를 위해, 초등학교 5~6학년 과학영재학생 72명을 대상으로 개방형 설문을 실시했다. 일부 학생들을 대상으로 심층 면담도 실시했다. 연구 결과, ' 포기', ' 교사에게 도움 요청', ' 같은 방법으로 다시실험', ' 다른방법으로 다시실험', ' 능동적인 원인 분석 후 다시 실험', ' 실험 결과 인정', ' 실험결과 설명'이라는 7가지 불일치 상황에서의 대처 전략 유형이 나타났다. 원하는 교사 지도 전략의 경우에는 '격려', ' 성공적인 실험 결과 제시', ' 설명', ' 같은방법으로 다시 실험하는 기회 제공', ' 다른 방법으로 다시 실험하는 기회 제공', ' 능동적인 원인 탐색 기회나 도움 제공', '실험 결과 설명 기회나 도움 제공'의 7가지 유형이 나타났다. 이 14가지 유형들을 지식에 대한 인식론과 관계에 대한 인식론 차원에 기초하여 '사실 전달', '사실 구성', '의미 전달', '의미 구성'의 네 가지 관점으로 다시 분류했다. 이런 결과에 대한 교육적 함의를 논의했다.

Keywords

References

  1. 강훈식, 김민영, 노태희 (2007). 밀도 학습에서 인식론적 신념이 개념변화 과정에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 27(5), 412-420
  2. 강훈식, 장해정 (2012). 과학 수업에서 불일치 상황에의 대처 전략 유형 조사를 통한 초등학생들의 인식론적 신념 분석. 한국과학교육학회지, 32(7), 1087-1098.
  3. 김경대, 강순민, 임재항 (2006). 과학영재들의 과학의본성에 대한 인식. 한국과학교육학회지, 26(6), 743-752.
  4. 문병상 (2009). 인식론적 신념, 성취목표지향성, 자기조절학습 및 학업성취간의 관계. 초등교육연구, 22(4),49-68.
  5. 문성숙, 권재술 (2004). 학습자의 역학적 에너지에 대한 개념변화 중에 살펴본 물리지식과 앎에 대한 인식론적신념간의 관계. 한국과학교육학회지, 24(3), 499-518.
  6. 박성익, 조석희, 김홍원, 이지현, 윤여홍, 진석언, 한기순 (2003). 영재교육학원론. 서울: 교육과학사.
  7. 양미경 (2006). 학습자의 인식론적 신념: 연구의 동향과 과제. 열린교육연구, 14(3), 1-25.
  8. 우영진 (2010). 과학의 본성에 대한 초등학교 6학년학생과 과학 영재 학생의 인식. 한국교원대학교 교육대학원 석사학위논문.
  9. 원정애 (2006). 초등학생들의 과학에 대한 인식론적신념에 따른 과학개념 변화과정. 한국교원대학교 대학원박사학위논문.
  10. 윤혜경 (2008). 과학 실험 실습 교육에서 초등 교사가느끼는 딜레마. 초등과학교육, 27(2), 102-116
  11. 이수아, 전영석, 홍준의, 신영준, 최정훈, 이인호(2007). 초등 교사들이 과학 수업에서 겪는 어려움 분석.초등과학교육, 26(1), 97-107.
  12. 이영미 (2008). 과학영재의 물리학에 대한 인식론적신념과 물리 개념 이해에 관한 사고 모형과의 관계 연구.이화여자대학교 대학원 박사학위논문
  13. 이주연, 백성혜 (2006). 초등학생의 과학에 대한 인식론적 신념과 학습자 특성과의 관련성 분석. 초등과학교육,25(2), 167-178.
  14. 이항로 (2011). 과학 영재의 과학 본성과 탐구 관점 분석. 영재교육연구, 21(2), 511-530.
  15. 장병기 (2004). 과학의 본성에 대한 학생의 생각을 조사하기. 초등과학교육, 23(2), 159-171.
  16. 조헌국, 송진웅 (2011). 불일치 상황에서 나타나는 초등학생들의 관찰 유형과 학습자의 과학의 관점이 관찰 활동에 미치는 효과 분석. 초등과학교육, 30(4), 405-414.
  17. 조현철 (2011). 과학영재학생과 일반학생의 인식론적신념 비교. 영재와 영재교육, 10(1), 5-26.
  18. 조희형, 최경희 (2002). 구성주의와 과학교육. 한국과학교육학회지, 22(4), 820-836.
  19. 최준식 (2010). 과학영재와 일반학생의 과학의 본성에대한 이해와 과학 관련 태도 비교연구. 대구교육대학교 교육대학원 석사학위논문
  20. 한수진, 이인혜, 강석진, 노태희 (2011). 위기 상황에의 대처 전략을 통한 초등교사들의 과학에 대한 인식론적신념 연구. 초등과학교육, 30(1), 61-70.
  21. 홍훈기, 박은이 (2011). 중학교 과학영재들의 과학의본성에 대한 인식 분석. 영재교육연구, 21(2), 391-405.
  22. Chinn, C. A., & Brewer, W. F. (1993). The role of anomalous data in knowledge acquisition: A theoretical framework and implications for science instruction. Review of Educational Research, 63(1), 1-49. https://doi.org/10.3102/00346543063001001
  23. Driver, R., Leach, J., Miller, R., & Scott, P. (1996). Young people's images of science. Philadelphia, PA: Open University Press.
  24. Elder, A. D. (1999). An exploration of fifth-garde students'epistemological beliefs in science and an investigation of their relation to science learning. Unpublished doctoral dissertation, The university of Michigan
  25. Gilbert, J. K., & Newberry, M. (2007). The characteristics of the gifted and exceptionally able in science. In K. S. Taber (Ed.), Science Education for Gifted Learners. NY: Routledge.
  26. Hammer, D. (1994). Epistemological beliefs in introductory physics. Cognition and Instruction, 12(2), 151- 183. https://doi.org/10.1207/s1532690xci1202_4
  27. Kang, S., Scharmann, L. C., & Noh, T. (2005). Examining students'views on the nature of science: Results from Korean 6th, 8th, and 10th graders. Science Education, 89(2), 314-334 https://doi.org/10.1002/sce.20053
  28. Mason, L. (2003). Personal epistemologies and intentional conceptual change. In G. M. Sinatra & P. R. Pintrich (Eds.), Intentional conceptual change (pp. 199-236). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
  29. Muis, K. R. (2007). The role of epistemic beliefs in selfregulated learning. Educational Psychologist, 42(3), 173-190. https://doi.org/10.1080/00461520701416306
  30. Nott, M., & Wellington, J. (1998). Eliciting, interpreting and developing teachers'understandings of the nature of science. Science & Education, 7(6), 579-594. https://doi.org/10.1023/A:1008631328479
  31. Qian, G., & Alvermann, D. (1995). Role of epistemological beliefs and learned helplessness in secondary school students'learning science concepts from text. Journal of Educational Psychology, 87(2), 282-292. https://doi.org/10.1037/0022-0663.87.2.282
  32. Rigano, D. L., & Rotchie, S. M. (1995). Student disclosures of fraudulent practice in school laboratory. Research in Science Education, 25(4), 353-363. https://doi.org/10.1007/BF02357382
  33. Roth, W. M., & Roychoudhury, A. (1994). Physics students'epistemologies and views about knowing and learning. Journal of Research in Science Teaching, 31(1), 5-30. https://doi.org/10.1002/tea.3660310104
  34. Samarapungavan, A., Westby, E. L., & Bodner, G. M. (2006). Contextual epistemic development in science: A comparison of chemistry students and research chemists. Science Education, 90(3), 468-495. https://doi.org/10.1002/sce.20111
  35. Schommer, M., & Dunnell, P. A. (1994). A comparison of epistemological beliefs between gifted and non-gifted high school students. Roeper Review, 16(3), 207-210. https://doi.org/10.1080/02783199409553575
  36. Songer, N. B., & Linn, M. C. (1991). How do students' views of science influence knowledge integration? Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 761-784. https://doi.org/10.1002/tea.3660280905
  37. Strauss, A., & Corbin, J. (1998). Basics of qualitative research: Techniques and procedures for developing grounded theory. Thousand Oaks, CA: Sage.
  38. Thomas, J. A. (2008). Reviving Perry: An analysis of epistemological change by gender and ethnicity among gifted high school students. The Gifted Child Quarterly, 52(1), 87-98. https://doi.org/10.1177/0016986207311422
  39. Tsai, C. C. (2000). The effects of STS-orientated instruction on female tenth graders'cognitive structure outcomes and the role of student scientific epistemological beliefs. International Journal of Science Education, 22(10), 1099-1115. https://doi.org/10.1080/095006900429466