• 영재교육연구
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• 제14권2호
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• pp.19-47
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• 2004

본 연구의 목적은 구성주의 유아과학프로그램을 만 5세의 유아에게 일정기간 동안 경험하게 한 다음 그러한 경험이 유아의 창의성과 문제해결력에 긍정적인 효과가 있는지 알아보고자 함이다. 이를 위해 만 5세 유아 39명을 대상으로 구성주의 유아과학프로그램이 창이성과 문제해결력에 효과가 있는지 알아 본 결과 본 구성주의 유아과학프로그램을 경험한 유아들은 일반 유아교육기관의 과학프로그램을 경험한 유아들보다 창의성, 과학적 문제해결력이 향상되었으며 성별에 따른 차이 없이 모두 창의성과 문제해결력이 향상되었다. 이상의 연구 결과를 종합해 볼 때, 구성주의 유아과학 프로그램은 유아의 창의성과 문제해결력을 신장시키기 위해 보다 적절하다고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.149-160
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 중등 과학 프로그램 개발의 기초연구를 위해 수행된 것이다. 기초 연구로서 제 6차 과학과 교육과정에는 창의적 문제해결력에 관한 내용이 어떻게 반영되고 있으며, 교실현장에서는 창의적 문제해결력 신장을 위한 수업이 이루어지고 있는지에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 제 6차 중 학교 과학과 교육과정의 성격, 목표, 방법에 나타난 창의적 문제해결력의 요소를 조사하였으며, 과학 수업 관찰, 교사면담을 실시하였다. 중학교 과학과 교육과정은 특정, 총괄목표, 하위목표 모두 창의성 및 문제해결력이라는 용어를 명시함으로써 창의적 문제해결력을 강조하였다. 그러나 현 중학교 과학교육에 있어 창의적 문제해결력은 교육과정의 성격 및 총괄 목표에만 포괄적으로 기술되어 있을 뿐, 실제적으로는 실시되지 못하고 있음이 드러놨다. 또한 과학 교사들은 창의적 문제해결력에 대하여 대체로 이해하고 있었으나 교과진도 문제, 학급당 과다한 학생수, 지식중심의 교과 내용, 입시와 연관된 평가, 교사의 준비 부족으로 인하여 창의적 문제해결력 배양을 위한 수업은 거의 하지 못하고 있음을 밝혔다.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1042-1055
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• 2011

이 연구는 보일의 법칙과 샤를의 법칙에 대한 중학교 1학년 학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교한 것이다. 연구를 위해 개념과 수리 문제 해결력 검사지를 개발하여, 중학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교하고, 기억 보유 효과를 알아보았으며, 어떠한 개념을 가지고 문제를 해결하였는지 분석하였다. 연구 결과, 모든 인지수준에서 개념 문제 해결력이 수리 문제 해결력보다 높았으며, 구체적 조작기와 과도기의 중학생들의 경우 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 대한 기억 보유 효과 비교에서 형식적 조작기 중학생들은 기억 보유 효과가 있었다. 중학생들의 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력 비교에서 사교육을 받은 중학생들과 받지 않은 중학생들 사이의 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 과학 활동 경험과 과학 관련 진로 희망 여부에서는 과학 활동 경험이 있고 과학 관련 진로를 희망하는 중학생들이 그렇지 않은 중학생들보다 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력이 모두 통계적으로 유의미하게 높았다. 중학생들의 문제 해결 과정을 분석해 본 결과, 거시적인 현상을 단순히 기억하여 과학적 개념에 대한 올바른 이해 없이 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 그러므로 중학생들의 비과학적인 개념을 사전에 파악하여 이를 과학적인 개념으로 바꿀 수 있는 교수-학습 전략이 필요하다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.290-303
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• 2009

본 연구의 목적은 초 중등 과학 영재의 의사소통력, 문제해결력, 자기주도적 학습력을 분석하기 위한 것이다. 또한 의사소통력, 문제해결력, 자기주도적 학습력의 하위 요소들간 상관관계를 조사하고자 한다. 연구대상은 대학교 부설 과학영재교육원 등록생 252명(초등 97명, 중등 155명)이다. 초 중등 과학 영재들은 핵심능력 중 자기주도적 학습력이 가장 높은 것으로 나타났다. 자기주도적 학습력 하위 요소에 대한 분석결과 초등 영재에서는 기본적 자기 관리가 가장 높게 나타났다. 중등 과학 영재들은 결과에 대한 노력 귀인이 가장 높은 점수를 보였다. 핵심능력 하위 요소들간의 상관 관계 분석 결과 의사소통력, 문제해결력, 자기주도적 학습력 하위요소들간에는 대체로 높은 상관을 나타냈다. 이 연구의 결과는 초 중등 과학 영재들의 의사소통력, 문제해결력, 자기주도적 학습력을 향상시키기 위해 구체적인 능력 요소들에 근거한 체계적인 생애능력 교육이 효과적임을 제안한다.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.649-657
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• 2014

과학 글쓰기가 학생들의 문제해결력 향상에 영향을 주는지 알기 위해서 과학글쓰기 수업 모형(REWS 모형)을 개발하였다. REWS 모형은 네 단계로 이루어져 있으며 R단계는 읽기를 통해 과학적 문제를 인식하는 단계이며 E단계는 문제를 탐색하는 단계, W단계는 글쓰기를 통해 과학적 이해를 증명하는 단계이고 S단계는 통합적 문제해결 단계이다. 135명의 고등학교 1학년 학생들을 실험반과 비교반으로 나누고 실험반은 REWS 모형으로 수업을 하였고 비교반은 강의식 수업을 실시하였다. 수업은 34차시동안 진행하였다. 연구 결과를 보면 실험반과 비교반의 문제해결에 필요한 비판적 사고력 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 즉 과학 글쓰기를 강조한 수업 전략은 학생들의 문제해결력에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1604-1611
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• 2013

본 연구는 숲체험을 통한 환경오염예방교육 활동이 유아의 자연친화적 태도와 과학적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보는데 목적을 갖고 C농촌 소도시에 소재한 어린이집 만5세반 원아를 대상으로 실험집단 22명(남 12명, 여 10명)과 비교집단 22명(남 13명, 여 9명)으로 총 44명을 대상으로 실험조사 하였다. 분석결과 첫째, 집단별 유아의 자연친화적 태도의 변화를 분석한 결과 본 연구에서 적용한 숲체험을 통한 환경오염예방교육이 유아의 자연친화적 태도 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 집단별 유아의 과학적 문제해결력의 변화를 분석한 결과 본 연구에서 적용한 숲체험을 통한 환경오염예방교육이 유아의 전체 과학적 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 유아의 숲체험활동이 유아의 자연친화적 태도 향상과 과학적 문제해결력을 향상시키는데 유용한 교육적 활동임을 시사한 것이다.

• 대한화학회지
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• 제55권2호
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• pp.290-303
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• 2011

발산적 사고력과 수렴적 사고력 신장 모형을 만들고 난 후에 현행 과학 탐구 교수 전략에 함께 사용한 새로운 수업 전략을 개발하였다. 이 연구에서 창의적 사고력은 협의의 측면으로 발산적 사고력이다. 그리고 과학과에서의 문제 해결력은 탐구 능력이며 수렴적 사고인 비판적 사고력이다. 이러한 창의적 문제해결력 지향 탐구 수업 모형에 의한 수업 전략을 사범 대학 학생들에게 1학기 동안 적용하여 그 적용 효과를 알아보았다. 첫 번째, 이 학생들의 창의적 사고력인 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 문제를 인식하는 기능, 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능에 있어서 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 두 번째, 이 학생들의 문제 해결력인 탐구 능력에서의 비판적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능, 결론을 도출하는 기능에 있어서 유의미하게 비판적 사고력이 신장되고 있음을 알 수 있었다. 세 번째, 이 학생들의 창의적 문제 해결력도 유의미하게 신장되었다. 구체적으로 변인 통제 능력을 제외한 나머지 탐구 능력에서 모두 창의적 문제 해결력이 유의미하게 신장 되었다.

• 대한화학회지
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• 제44권1호
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• pp.68-73
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• 2000

본 연구에서는 고등학교 학생들의 화학문제 해결력과 인지적 변인(논리적 사고력, 기억 용량,학습 전략) 및 정의적 변인(자아 효능감, 능력에 대한 자아 개념, 학습 목적, 과학에 대한 태도) 사이의 관계를조사하였다. 수리 문제와 개념 문제 해결력에 대한 변인들의 예언력을 중다 회귀 분석으로 조사하였다. 연구 결과, 인지적 변인 중 논리적 사고력이 수리 문제의 해결력을 유의미하게 설명하였고, 개념 문제의 해결력은 학습 전략이 가장 많이 설명하였으나 유의미하지는 않았다. 정의적 변인 중 능력에 대한 자아 개념은 수리 문제와 개념 문제 해결력 모두에 대해 유의미한 예언 변인이었으며, 자아 효능감은 개념 문제 해결력과 유의미한 상관이 있었으나 설명력은 없었다.

• 영재교육연구
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• 제18권3호
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• pp.401-424
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• 2008

아동의 자발적이고 주도적인 활동을 지향하는 구성주의 과학 프로그램을 개발하여 13주에 걸쳐서 실시한 집단(26명)과 비교집단(27명)을 대상으로 창의성과 문제해결력의 사전, 사후 검사를 실시하였다. 전반적으로 창의성과 문제해결력이 모두 향상되었다. 창의성중 뚜렷한 향상을 보인 영역(유창성, 독창성, 정교성)과 그렇지 않은 영역(개방성, 추상성)이 발견되었다. 반면 모든 문제해결력의 영역(문제의 발견 및 진술, 문제에 대한 아이디어 제안 및 적용능력, 문제에 대한 결론짓기)에서는 유의한 향상이 있었다. 이러한 프로그램의 효과에 있어 성차는 유의하지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제8권2호
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• pp.43-52
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• 1988

과학교육에서의 문제해결력의 강조는 그 긴 역사를 가지고 있으나, 인지 심리학에서의 정보처리 모형을 사용한 문제해결과정의 분석이 사용되면서 그 교수가능성이 높아지고 있다. 본 연구는 하나의 탐색연구로써 학습자들이 물리문제를 해결하려는 과정에서 그 문제를 자기나름으로 이해하여 만든 내적표상과 동원한 해결방안이 문제해결에 어떤 관련이 있는지를 알아내보려고 한다. 물리전공 박사과정 학생 3명을 전문가로, 고등학생 2명과 대학 1년생 4명, 모두 6명을 초보자로 삼아 역학내용을 다룬 세 문제를 소리내어 푸는 과정을 개인별로 녹음하여 그 문제해결과정들을 분석하였으며, 학생들의 사고수준을 알기위해 사고 수준검사가 실시 되었다. 주로 질적 분석을 사용했으나 그 결론을 뒷받침하기위해 비모수통계방법이 사용되었다. (유의수준 . 10) 밝혀진 결론은 다음과 같다. 1) 내적표상은 피험자와 문제에 따라 각각 달랐다. 초보자들은 모두 한가지 표상을 세 문제에 걸쳐 계속 사용한데 반해, 2명의 전문가는 문제에 따라 다른 표상을 사용하였다. 이러한 표상의 형태에 따라 문제해결결과가 달랐다. 즉,일-에너지 표상형태를 사용한 피험자가 더 나은 결과를 얻는것으로 나타났다. 2) 문제해결방안에 있어서는 전문가들은 세문제에 걸쳐 계속하여 지식-개발 방안을 사용하였으나 초보자들은 문제에 따라 다른 방안들을 동원하였다. 지식-개발 방안을 사용한 경우가 다른 것들에 비해 더 나은 결과를 얻는 것으로 나타났다. 3) 사고 수준검사(하위검사 또는 전체)의 접수와 문제해결과정 변인들-특히 내적표상의 형태, 문제해결방안의 종류, 목표확인 그리고 문제 해결력-간에는 유의미한 관련이 있는 것으로 나타났다. 4) 그외 속도와 가속도 개념의 혼동, 마찰력 개념의 부정확 등이 공통적으로 범하는 실수였다. 본 연구가 과학교육 실제에 주는 함의로는 내적표상, 문제해결방안의 훈련을 통한 문제해결력의 향상을 들 수 있겠으며 이를 위한 세부연구가 실행되어야 할 것이다.