Improvement in University Freshmen's Questioning by Explicit Practice of Experts' Physics Problem Solving Strategies

It was proposed that proper problem solving practice should improve students' questioning in physics. In the previous researches, improvement in students' questioning was observed after practice of making questions given the examples of desirable questions. In this study, the problem solving strategies used by experts were introduced to students in the form of step-by-step guide to follow in problem solving practice. The directions in the guide were concrete and operational for students to understand the expected behaviors explicitly. It was assumed that students could pinpoint the difficulty specifically through this guide, which would result in positive effects on students' recognition and expression of their own questions. The subjects in this study were college freshmen enrolled in the introductory physics for science or engineering major. The physics problems from the textbook were solved and practiced in the traditional way for controlled group. Worksheets designed to follow experts' problem solving strategies were used for the experimental group. Two groups were taught in the same way during lecture part of the class. Students were asked to describe the difficulties they had during homeworks or tests. Questions in this study means these descriptions written by students although they were not necessarily in the form of interrogative sentences. The questions were analyzed both in quantity and quality. Quantitatively, more students spontaneously turned in their questions in the experimental group than in the controlled group. Regarding the quality, there were more students in the experimental group than in the controlled group who described their difficulties in detail or recognized the need for the procedural knowledge.

전문가의 물리 문제 풀이 방략 가시화 연습에 의한 대학생의 질문 향상

본 연구에서는 바람직한 질문의 일반적인 예를 제시하고 질문 만들기를 연습시킴으로써 학생 질문의 양과 질의 향상을 기대한 종전의 연구와 달리 적절한 물리 연습 문제 풀이를 통해서 학생의 질문이 향상될 것을 가정하였다. 이 연습에서는 전문가가 물리 문제를 풀 때 사용하는 방략을 단계적인 문제 풀이 안내의 형태로 구성하였는데 각 단계에서 조작적인 지시 사항을 사용하여 학생에게 기대되는 행동을 명시적으로 제시했다는 뜻에서 가시화 연습이라고 하였다. 이러한 문제 풀이 과정은 이해가 부족한 부분을 구체적으로 인식하도록 돕고 따라서 학생이 스스로의 질문을 정확하게 인식하고 표현하는데 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대되었다. 연구의 대상은 이공계 물리학 강좌를 수강하는 서울지역 대학 일학년 학생이었다. 수업의 대부분은 동일하고, 다만 연습문제 풀이를 할 때 실험집단은 전문가의 문제 풀이 방략을 가시화하는 연습 활동을 했고, 통제집단 학생들은 교과서에 있는 연습 문제를 전통적인 방법으로 풀었다. 학생들의 질문을 조사하기 위해 과제물을 부여할 때 또는 시험을 실시할 때 자신이 어려웠던 부분에 대해서 서술할 것을 요철하였다. 즉 본 연구에서 질문은 학생들이 자신의 경험한 어려움에 대해서 글로 서술한 것을 의미하며 의문문의 형태가 아닐 수도 있다. 수집된 질문을 질문의 양과 질, 두 가지 측면에서 분석하였다. 실험집단의 학생들은 통제 집단의 학생들보다 자발적으로 질문을 표현하는 경향이 있었다. 학생 질문의 내용에서 많이 관찰된 첫째 특성은 자신의 어려움에 대한 구체적인 표현의 중가이다. 두 번째 특성은 과정적 지식의 지식의 필요를 인식했다는 점이다. 구체적인 표현과 과정적 지식에 관한 인식은 모두 실험집단에서 다 많이 관찰되었다.