• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.513-524
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• 2013

이 연구의 목적은 의문 상황 제시 방법에 따라 생성된 의문을 유형, 수준, 객관도, 조작의 기준에 따라 비교하여, 다양한 의문을 생성하기 위한 적절한 의문 상황 제시 방법을 제시하고자 하였다. 연구를 위하여 초등학교 4학년 96명을 대상으로 하였으며, 평형설계로 반복제시의 효과가 연구 결과에 미치는 영향을 최소화하였다. 의문 상황 제시방법은 실물 동영상 사진자료로 선정하여, 각 의문 상황 제시 방법 별 3가지 의문 과제를 제시하였다. 그리고 제시된 의문 상황에 따라 학생 개개인이 20분간 개별적으로 의문을 생성하여 의문기록지에 작성하도록 하였다. 생성된 의문은 의문의 유형, 수준, 객관성, 조작에 따른 분석틀에 의해 분석하였다. 연구 결과로 추측적 의문, 예측적 의문, 방법적 의문, 탐색적 의문, 확인적 의문, 정성적 의문, 정량적 의문, 비조작적 의문, 조작 전 의문을 생성하는데 사진과 동영상으로 의문 상황을 제시한 경우, 실물로 제시한 것에 비해 빈도수가 유의미하게 높은 것으로 나왔다. 하지만 조작 후 의문을 생성하는데 실물로 의문 상황을 제시한 경우 사진과 동영상 제시 방법으로 제시하는 것에 비해 빈도수가 유의미하게 높은 것으로 나왔다. 인과적 의문, 적용적 의문, 주관적 의문은 의문 상황 제시 방법에 상관없이 의문이 생성되었다. 이를 통해 의문 상황 제시 방법이 학생들의 의문 특성에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 이것은 교사가 의문생성 교수 학습을 계획할 때 향상시키고자 하는 의문에 따라 의문 상황의 제시 형태를 고려해야 한다는 것을 말한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.1018-1027
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• 2004

이 연구의 목적은 과학적인 현상이 제시되었을 때 초등학생들과 초등예비교사들이 그 현상을 관찰하는 과정에서 생성하는 과학적 의문의 유형을 분석하여 분류하고, 초등학생들과 초등예비교사들이 생성한 의문의 유형과 수를 비교하고자 한다. 연구를 위하여 관찰활동 수행에 적합한 4가지의 과제 즉, 사이다에 담긴 건포도 관찰, 촛불 관찰, 잉크에 염색된 샐러리 관찰, 암석 관찰을 개발하고, 초등학교 6학년 학생 40명과 교원 양성 대학교에서 초등교육을 전공하는 초등예비교사 4학년 학생 20명을 대상으로 과학적 의문의 유형을 조사하였다. 연구 결과, 과학적 의문의 유형은 크게 추측적 의문, 인과적 의문, 예측적 의문, 방법적 의문, 적용적 의문으로 분류하였다. 그리고 이들의 하위 의문으로 각각 대상탐색 의문과 대상확인 의문, 설명자탐색 의문과 설명자확인 의문, 결과탐색 의문과 결과확인 의문, 실례탐색 의문과 실례확인 의문으로 분류하였는데, 방법적 의문에서는 하위 의문이 나타나지 않았다. 초등학생들과 초등예비교사들이 생성한 과학적 의문의 유형은 모두 동일하였으나, 그 빈도에 있어서는 차이가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.537-548
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• 2015

이 연구의 목적은 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타내는 과학적 의문 생성 패턴을 분석하는 것이다. 이 연구에서 과학적 의문 생성 패턴(pattern in generating scientific questions)이란 과학적 의문의 유형(Type of scientific questions)과는 구분되는 것으로, 학생들이 탐구 과정 중 여러 유형의 의문들을 생성해가는 방식을 의미한다. 연구에 적합한 관찰 과제로 사이다 속 건포도, 촛불, 염색된 샐러리 과제를 선정하였다. 그리고 연구의 대상은 전라남도 S시 영재교육원 6학년 과학영재 26명과 같은 지역 시내에 위치한 초등학교 6학년 일반학생 27명으로 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타낸 과학적 의문 생성 패턴은 '[패턴 1] 한 가지 유형의 의문 생성', '[패턴 2] 서로 다른 유형의 의문을 차례로 생성', '[패턴 3] 서로 다른 유형의 의문을 반복하여 생성', '[패턴 4] 서로 다른 유형의 의문을 순환하여 생성', '[패턴 5] 서로 다른 유형의 의문을 반복 순환하여 생성'의 다섯 가지로 분류할 수 있었다. 둘째, 초등과학영재와 일반학생은 각각 다섯 가지 패턴을 모두 나타냈으나 그 빈도에는 차이가 있었다. 영재학생들은 [패턴 3]과 [패턴 5]를 주로 나타냈으나, 일반학생들은 [패턴 1], [패턴 2], [패턴 3]을 가장 많이 나타냈다. 이러한 연구 결과는 학생들이 탐구 과정 중 생성한 개별 의문의 유형과 더불어 각 유형의 의문들을 생성해나가는 방식 또한 매우 중요함을 시사한다. 이를 통해 교사들은 학습자의 특성에 알맞은 과학적 의문 교수 학습 전략을 수립할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.752-769
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• 2010

이 연구는 미시발생적 연구 방법을 사용하여 초등학생들이 생성한 과학적 의문의 변화를 알아보는데 목적이 있다. 연구 대상은 경기도 소재 I초등학교 6학년 학생 6명으로 학생들은 사이다에 넣은 건포도 관찰 과제와 촛불 관찰 과제로 6회에 걸쳐 활동하였다. 자료는 학생들이 작성한 과학적 의문 생성 활동지, 현장 관찰 기록, 면담을 통해 수집되었다. 연구 결과, 첫째, 초등학생들이 생성한 과학적 의문은 회기에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 둘째, 과제에 따라 과학적 의문 생성의 변화 과정이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 셋째, 각 개인에게서 일어나는 과학적 의문의 유형 변화를 살펴봄으로써 동일한 과제에 대해회기에 따라 다른 결과가 나타나고 각 개인에게서 나타나는 변화 패턴이 다양하다는 것을 알 수 있었다. 즉 과학적 의문 생성활동에서 학생들은 개인 내 변산성과 개인 간 변산성이 존재함을 확인할 수 있었다. 따라서 이 연구의 결과는 과학적 의문 생성 지도에 다음과 같은 시사점을 줄 수 있다. 학생들에게 있어 과학적 의문의 생성은 지식의 성장, 획득 과정을 경험할수 있는 기회를 높여줄 수 있기 때문에 과학적 의문을 생성할 수 있는 상황을 조성하는 것이 중요하며 다양한 유형의 과학적 의문 생성을 위해 과제 선정 시 과제 속성에 대한 분석이 필요하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.249-258
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• 2005

이 연구의 목적은 초등예비교사들의 관찰활동에서 나타난 인과적 의문의 사고 유형과 생성 과정을 알아보는데 있다. 연구를 수행하기 위하여 기 개발된 (이혜정 등, 2004) 관찰활동 수행에 적합한 4가지의 과제 즉, 사이다에 담긴 건포도 관찰, 촛불 관찰, 잉크에 염색된 샐러리 관찰, 암석 관찰 과제를 토대로 교원 양성 대학교 4학년 학생 7명을 대상으로 질적연구 방법을 통하여 분석하였다. 연구 결과, 인과적 의문에서 나타난 사고 유형은 설명자 탐색의문이 8가지로 유형을 분류할 수 있었으며, 설명자 확인 의문은 설명자 탐색 의문에서 나타난 8가지 사고 유형 외에 설명자 차용이 추가로 발견되어 9가지로 사고 유형을 분류 할 수 있었다. 또한 설명자 탐색 의문의 생성 과정은 6가지 유형으로, 설명자 확인 인과적 의문의 생성 과정은 5가지 유형으로 생성되었다. 이러한 연구 결과는 학생들에게 과학적 탐구의 방향과 방법을 안내할 수 있는 교수 전략과 학생들의 과학적 의문 생성을 돕는 교수-학습 프로그램 개발을 위한 교수 전략으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.84-92
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• 2007

이 연구는 생물학자들이 생물학 현상에서 과학적 의문을 생성할 때 나타나는 두뇌의 활성을 분석하고자했다. 이를 위해서 10개의 의문 생성 과제를 개발하여 8명의 생물학자들에 투입하였고, 의문 생성 과정에서 fMRl를 통해 생물학자들의 두뇌 활성을 측정하여 분석하였다. 그 결과, 방추이랑, 전안구운동 영역, 소뇌, 좌측 전두엽, 좌우측 해마와 대상이랑, 복외측전 두피질부 등이 특징적으로 활성화되었다. 이것은 과학적 의문을 생성하는 과정에서 생물학자들의 뇌는 주어진 생물학 현상을 상세히 분석하였고, 언어적 전략을 사용하였으며, 현재의 현상과 비교하기 위해서 과거의 경험상황과 선지식 등의 장기기억을 인출하고 표상했다고 할 수 있다. 특히 복외측전 두피질부의 활성은 의문 생성 과정에서 뇌가 인지적 갈등 및 부조화 단계를 거쳤음을 보여주었다고 할 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.336-345
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• 2009

이 연구의 목적은 생명현상 관찰에서 나타나는 인과적 의문 생성 ERF components를 개발하는 것이다. 이를 위해 우선 인지심리적 방법으로 생명현상 기반의 인과적 의문생성 유발 사진 과제를 개발하였다. 이를 활용해 전기생리적 방법인 MEG(Magnetoencephalography) 두뇌 영상 기기를 이용하여 시계열적 두뇌 처리과정에 기초한 인과적 의문의 ERF(Event Related Fields) 패턴을 확인할 수 있었다. 생명현상 기반의 인과적 의문생성 유발 사진은 과학교육 전문가와 과학교육연구진으로 구성된 인원의 R&D 방식으로 개발되었다. 과제는 생물군 유형에 따라 동물(A, animal), 미생물(M, microbe), 식물(P, plant)과제로 분류 형태를 나누고, 생물 개체 수준의 유형에 따라 개체간 상호작용(i, interaction), 단일 개체(a, all), 개체 일부(p, part)로 구분하여 총 100장에 대한 인과적 의문 유발 사진을 완성하였다. 이후 서울대학병원 MEG 센터팀과의 세미나 과정을 통해 MEG 과제용 패러다임을 개발하고, 과학교육 전공 여자 대학원생 5명(M=26.4, SD=2.30)을 대상으로 인과적 의문생성간 MEG data를 수집하였다. 이를 통해 인과적 의문 유형별 고유 특성을 확인하기 위해 MEG ERF components 분석을 실시하였다. 인과적 의문 생성시 나타나는 ERF components 분석 결과 M1(100~130ms), M2(220~280ms), M3(320~390ms), M4(460~520ms) 총 4개 components 패턴이 발견되었다. M1과 M2의 경우 인과적 의문 사진 과제 제시에 따라 피험자가 관찰하는 동안 보고 되는 것으로 dipole fitting 과정을 통해 두뇌 활성 영역을 확인해 본 것처럼 시각령이 위치하는 후두엽에 걸쳐 확인되었다. M3 components의 경우 인과적 의문에 대한 불확실감을 해소하기 위해 장기기억 저장소로부터 경험 상황을 가지고 오는 귀추의 과정을 반영한다고 볼 수 있다. 이는 이전 경험상황을 분석하는 단계에 해당하며 학생들이 가설을 생성할 때 가장 큰 어려움을 경험하여 교사의 적절한 도움이 요구되는 부분이다. M4 components는 장기 기억 속의 경험 상황에서 인과적 의문에 대한 설명자를 표상하는 단계에 해당하는 것으로 인과적 의문 생성 후 가설을 만드는 전 단계에 해당 한다고 할 수 있다. 본 연구는 확인된 인과적 의문 생성시 나타나는 MEG ERF components와 latency 시간을 통해 인과적 의문 생성에 어려움을 호소하는 학생들에 대한 개별적 교수 처치와 더불어 고등인지 영역의 ERF 연구의 기초를 마련하였다는데 의의가 있다고 하겠다.

• 한국과학교육학회:학술대회논문집
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• 한국과학교육학회 2009년도 55차 정기총회 및 동계학술대회
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• pp.67.2-67.2
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• 2009

• 한국과학교육학회지
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• 제23권5호
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• pp.458-469
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• 2003

이 연구는 과학적 가설 지식의 생성 과정을 귀납적으로 기술하구 분석하여 하나의 바탕이론을 제시하고자 하였다. 이것을 위해 과학적 현상의 원인을 설명하는 과제를 피험자들에게 제시하고, 피험자들이 과제를 해결하는 과정에서 표상한 지식과 사고 유형을 발성 사고법과 심층면접을 통해 프로토콜로 생성하게 한 후, 이것에서 규칙성을 찾아 귀납적으로 기술하는 연구 방법을 이용하였다. 이 연구의 결과는 가설 지식 생성 과정에서 의문상황, 가설적 설명자, 경험상황, 원인적 설명자, 최종가설지식 등 5가지의 중간적 지식들이 생성됨을 보여주었다. 또, 지식 탐색, 의문상황과 경험상황 비교, 설명자 차용, 설명자 조합, 설명자 선택, 설명자 확인 등 6가지 유형의 사고가 가설 지식 생성에 관여한다는 것도 보여주었다. 또한 과학적 가설 지식은 '의문상황${\righallow}$경험상황${\righallow}$원인적 설명자${\righallow}$가설적 설명자${\righallow}$가설' 순으로 중간적 지식들의 표상되는 과정을 통해 생성되며, 이러한 과정은 귀추적 추론 뿐만 아니라 귀납과 연역 추론도 함께 관여하는 복잡한 사고 과정임을 보여주었다.

• 과학교육연구지
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• 제34권1호
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• pp.105-112
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• 2010

본 연구의 목적은 탐구 과제에 대한 사전지식이 초등 과학 영재의 관찰방법과 의문에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 '거미와 거미줄' 이라는 과제를 해결하는 과정에서의 학생들의 관찰방법과 의문이 사전지식에 의해 어떻게 영향을 받는지 연구하였다. 사전지식이 상대적으로 높은 집단의 학생들은 사전지식이 낮은 집단에 비해서 관찰의 방법과 양이 높게 나타났다. 그러나 사전지식이 양이 높은 집단이나 낮은 집단 모두 관찰 방법에서는 오감을 이용한 단순 관찰을 주로 하였다. 이는 사전지식의 양이 관찰의 양에는 영향을 미치나 관찰 방법에는 영향을 주지 못하는 것으로 볼 수 있다. 사전지식이 높은 집단에서는 보다 높은 수준의 관찰이 나타났다. 이는 관찰의 수준이 높아지기 위해서는 사전에 충분한 교육이 필요함을 의미한다. 따라서 교사들이 관찰을 이용한 수업을 수행할 경우에 사전에 관련된 지식에 대하여 충분한 수업이 이루어져야 보다 효율적인 관찰이 일어난다고 볼 수 있다.