• 제목/요약/키워드: 과학 논변

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사회 속 과학 쟁점에 대한 소집단 논변 상호작용 분석을 위한 방법론 고찰 (Theoretical Considerations on Analytical Framework Design for the Interactions between Participants in Group Argumentation on Socio-Scientific Issues)

  • 박지영;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.604-624
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    • 2012
  • 본 연구는 한 학기 동안 비과학 전공 대학생들의 사회 속 과학 쟁점에 대한 일련의 소집단 논변을 참여자 상호작용을 중심으로 설명하는 분석틀 마련을 위한 연구이다. 분석틀 마련을 위하여 소집단 논변이 진행되는 상황의 특성 및 논변과 사회적 상호작용 분석을 위한 방법들을 고찰하였다. 연구 상황과 관련하여 논변의 제재가 사회 속 과학 쟁점이며, 참여자들의 논변 경험이 제한되었음을 고려하였다. 따라서 소집단 논변을 통해 관련된 다양한 입장과 견해를 고려했는지, 그리고 참여자의 상호작용 역할 및 일련의 논변을 통한 변화와 발달을 제시할 수 있는 분석틀을 고안하고자 하였다. 기존 분석 방법들 중 과학교육에서 논변의 분석에 가장 빈번히 사용된 Toulmin이 제시한 논변의 구조를 고찰하고, 어떻게 변형되어 다른 연구에 이용되었는지 살펴보았다. 또한 상호작용의 기능과 전략을 설명한 연구들을 토대로 하여 각 발화의 기능을 구분하였다. 이러한 문헌 연구를 바탕으로 분석틀을 마련하였는데, 상호작용 역할과 절 내에서의 기능, 논변 수준에 기여하는 발화를 나타내는 것으로 각 발화를 15개 종류로 구분하여 제시하였다. 도입에 해당하는'시작', '사담', 응답에 해당하는 '단정지음', '응답', '반복', '약간부연', '다른면', '종합', '정교화', '반박정교화', 그리고 반응에 해당하는 '단순응대', '핀잔', '확인', '회의', '설명요청'으로 구분하고, 이전의 발화에 대한 이해를 바탕으로 분석하고 종합한 '향상발화'와 그렇지 않은 '단순발화'로 수준을 구분하였다. 고안한 분석틀로 '에이즈 치료약 개발비와 약소국의 특허권 불인정 주장' 쟁점에 대한 소집단 논변분석 사례를 제시하였다. 분석 결과 고안한 분석틀은 소집단 논변 동안 참여자들이 다양한 견해를 인식하고 관련 과학 지식을 고려했는지를 드러내는데 적절하였다. 또한 소집단 논변 동안 각 참여자의 역할 및 참여자들의 상호작용과 논변의 수준을 관련지어 나타낼 수 있었다. 고안한 분석틀은 정성적인 분석뿐만 아니라 정량적인 분석을 가능하게 함으로서 소집단 구성원들의 상호작용 양상 및 두 소집단의 논변 양상에 대한 비교를 가능하게 하였다.

논변 활동 중심 과학 수업에서 교사의 반응적 교수 실행 탐색 -논변의 구조적·대화적 측면을 중심으로- (Exploring Teachers' Responsive Teaching Practice in Argumentation-Based Science Classroom: Focus on Structural and Dialogical Aspects of Argument)

  • 박지영;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.69-85
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 논변 중심 과학 수업에서 교사의 반응적 발화가 학생들의 논변 활동에 어떠한 영향을 미치는지 수업 사례를 탐색함으로써 반응적 교수 실행 전략을 제안하는 것이다. 논변 수업의 경험이 없는 중학교 교사 2명과 학생 57명이 연구에 참여하였으며 '자극과 반응' 단원을 중심으로 논변 활동 중심의 과학 수업이 이루어졌다. 모든 수업과 인터뷰는 녹화, 녹음 후 전사하여 주요 분석 자료로 활용하였다. 근거 이론에 따라 두 교사의 반응적 발화를 유형화하여 논변의 구조적 대화적 측면으로 범주화하였으며, 이를 토대로 교사의 반응적 교수 실행이 드러난 수업 사례를 중심으로 질적 분석을 수행하였다. 연구 결과 두 교사는 논변의 대화적 측면 보다는 구조적 측면에 주로 반응하였는데, 특히 전체 논의 보다는 소집단 활동에서 이러한 양상이 두드러졌다. 이는 한 명의 교사가 짧은 시간 내에 여러 소집단에 개입해야 하는 교실의 상황과 논변 활동의 구조적 측면에 주된 목표를 둔 교사의 인식이 주요 요인이었다. 논변의 구조적 측면에 대한 교사의 반응적 발화 중 학생의 사고를 탐색하거나 추론을 촉진하는 발화는 학생들이 자신의 사고를 드러내고 수업의 목표를 인식하며 추론의 책임을 갖고 스스로 사고해 나가도록 지원하였다. 논변의 대화적 측면에 대한 교사의 반응적 발화는 주로 5차시 수업의 전체 논의에서 다수 나타났는데 소집단 간 논변의 차이를 명확히 보여준 수업 과제가 대화적 상호작용 촉진의 기회를 제공하였다. 이때 교사의 논변 간 공통점과 차이점을 부각시키는 발화, 소집단의 논변을 학급 전체에 발표하게 하는 발화, 특정한 학생을 지목하여 논변을 검증하고 평가하게 한 발화들은 소집단 간 논변의 차이를 명확히 드러내게 하여 소집단 간 검증과 반박을 이끌었고, 서로 다른 주장을 담은 논변 간의 연결을 지속적으로 지원하며 대화적 상호작용을 촉진하였다. 이러한 결과를 바탕으로 논변 활동에서 교사의 반응적 교수 실행을 위한 교수 전략을 제언하였다.

협력적 성찰과 과학 논변수업 실행에서 드러난 교사의 논변특이적 PCK 탐색 (Exploring a Teacher's Argumentation-Specific Pedagogical Content Knowledge Identified through Collaborative Reflection and Teaching Practice for Science Argumentation)

  • 김선아;이신영;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.1019-1030
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    • 2015
  • 이 연구는 논변활동을 지도하는 교사의 수업실행 변화와 이 과정에서 드러나는 논변특이적 PCK의 요소를 확인하고 이것이 수업 실행에 미친 영향에 대해 탐색하였다. 연구에 참여한 교사는 과학교육 박사학위 소지자로 연구 당시 교육경력이 19년이었으며 연구에 참여하기 이전에 논변수업을 지도해 본 경험은 없었다. 논변활동 수업은 중학교 1학년 광합성 단원에 대한 9차시로 구성되었고 수업 이후 주 1회 약 30여분 총 5회에 걸쳐 연구자와 교사 간 협력적 성찰이 이루어졌다. 모든 수업과 협력적 성찰은 녹화, 녹음되었으며, 교사의 사전사후 논변검사지, 수업전사본, 관찰일지, 협력적 성찰 전사본이 분석 자료로 활용되었다. 교사의 발화를 분석한 결과 교사의 수업 실행은 1~3차시에 해당하는 초반부에는 학생들에게 말하기, 논변 정의하기, 정당화하기 등을 촉진하는 발화가 주로 나타났으나 4차시 이후부터는 교사가 학생들의 상호작용을 강조하며 상대방 이야기를 들어주기, 대안주장하기, 논변과정 반성해보기 등을 촉진시키는 발화도 함께 나타났다. 본 연구에서는 협력적 성찰과 논변 수업 실행으로부터 교사의 논변특이적 PCK 발달이 나타났으며, 논변특이적 PCK는 학생에 대한 이해, 논변의 본성에 대한 이해, 논변 과제전략에 대한 이해로 분석되었다. 이러한 참여 교사의 논변 특이적 PCK에 대한 이해는 협력적 성찰과 수업실행이 반복되면서 향상되었음을 확인할 수 있었다. 참여교사는 논변수업에서 학생이 갖는 어려움에 대한 이해가 깊어졌으며, 논변에 대한 이해를 개인적 측면으로부터 사회적 측면을 포함한 것으로 발달시켰다. 또한 논변과제를 자발적으로 변환시킴으로써 과제전략에 대한 깊은 이해를 드러냈다.

탐구 실험을 활용한 과학교사 논변 과제 개발과정에서 드러난 쟁점 및 수정 효과: 기체에 대한 샤를의 법칙 실험 사례 (Issues and Effects in Developing Inquiry-Based Argumentation Task for Science Teachers: A Case of Charles' Law Experiment)

  • 백종호;정대홍;황세영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.79-92
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 과학교사의 논변 수업 전문성 증진을 위해 실질적인 논변활동의 경험을 제공할 수 있는 탐구기반 논변과제를 개발하는데 있다. 이를 위해 샤를의 법칙과 관련된 탐구 실험을 활용하여 논변과제를 개발하였고, 3차에 걸쳐 총 8명의 참여자들을 대상으로 논변활동을 적용하였다. 적용과정에서 드러난 쟁점들을 분석하여 논변활동이 촉진될 수 있는 방향으로 문항을 수정하였고, 이러한 수정의 효과는 참여자 논변 양상의 변화를 통해 확인하였다. 본 연구의 교사 전문성 신장을 위한 논변 과제 개발에서 나타난 세 가지 쟁점은 논변 주제의 구조화, 인지 갈등 유발과 의견 수렴의 연계, 다양한 증거의 활용과 활용 방법 결정이다. 논변 주제를 과학적인 접근을 할 수 있는 형태의 문항으로 구성하고, 의견 수렴을 위한 전략을 사용한 결과 논변 구조가 질적, 양적으로 발전했으며, 논변 양상도 복잡하게 나타났다. 실험 활동의 사용 여부는 논변 양상에는 큰 영향이 없었으나, 문항의 특성에 따라 실험 결과의 관찰이 논의의 가장 핵심적 근거로 사용됨을 확인하였다. 앞으로 과학교사에게 논변 활동의 경험을 갖게 하는 보다 다양한 프로그램이 개발될 필요가 있으며, 본 연구의 결과는 이러한 프로그램 개발에 실질적인 시사점을 줄 수 있다.

소집단 논변 활동 후 전체 논의에서 이루어진 교사의 반응적 교수 실행과 인식론적 프레이밍 탐색 (Exploring the Teachers' Responsive Teaching Practice and Epistemological Framing in Whole Class Discussion After Small Group Argumentation Activity)

  • 하희수;이영미;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.11-26
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    • 2018
  • 본 연구는 소집단 논변 활동을 도입한 과학 수업에서 소집단 논의 후 이루어지는 교실 전체 논의에서의 반응적 교수 실행을 탐색하고, 이로부터 드러나는 교사의 인식론적 프레이밍을 파악했다. 이를 위해 교사 3명과 이 교사들이 담당한 학급의 학생들 총 84명이 본 연구에 참여했고, 자극과 반응 단원의 학습 개념을 바탕으로 설계된 논변 수업을 진행했다. 연구자들은 수업에서 이루어진 학생들의 논의를 녹화하고 교사와의 인터뷰를 실시했으며, 교사와 학생들의 담화와 인터뷰 내용을 전사하여 분석 자료로 활용했다. 연구 결과, 교사의 반응적 교수 실행은 교실 구성원 간의 상호작용의 특성과, 논변을 발전시키는 과정에서 활용되는 개념적 또는 인식론적 자원이 누구로 부터 활성되었는지에 따라 네 가지로 구분되었다. 교사가 전체 논의를 '학생들이 논의를 통해 정답에 도달하는 활동'으로서 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 과학 개념과의 비교하고 과학 개념을 전달했고, '적절한 개념적 자원을 이끌어내어 논변을 비판적으로 검토하고 수정하는 활동'으로 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 과학 개념으로 나아갈 수 있는 자원으로서 여기며 교사가 직접 논의에 참여하여 학생과 함께 정당화를 수정하는 반응적 실행을 보였다. 전체 논의를 '소집단의 논변을 명확히 표현하여 공유하는 활동'으로서 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 하나의 나름대로 타당한 논변으로 보아 이를 구체적으로 표현하도록 지원했으며, '비판적 평가를 바탕으로 교실 전체에서 합의된 논변을 구성하는 활동'으로 프레이밍한 경우 각 소집단의 논변을 교실 전체의 합의된 논변을 구성하기 위한 자원으로 여기고 학생들 간 상호작용을 통해 논변의 비판적 검토와 발달이 이루어지도록 중재했다. 본 연구는 다양한 맥락에서 드러나는 교사의 프레이밍과 반응적 교수 실행이 지니는 의의와 제한점을 살펴보아, 현장의 상황을 고려한 논변 활동에서의 반응적 교수 전략을 마련하는 데에 기여할 것이다.

교사들의 진화 개념 이해 향상을 위한 논변활동 프로그램 효과 분석 (Analyzing the Effect of Argumentation Program for Improving Teachers' Conceptions of Evolution)

  • 권지은;차희영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.691-707
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    • 2015
  • 이 연구는 생명과학교사들의 진화개념 향상을 위한 논변활동 프로그램을 개발하고 이를 교사교육에 적용하여 진화개념에 대한 논변활동 특성을 분석함으로써 효과를 알아보고자 하는 것이었다. 이를 위해 먼저 진화를 이해하는데 필요한 주요 개념들을 문헌 조사를 통해 추출하여 '변이', '변이의 유전', '경쟁', '자연선택과 적응', '차등적 생식력', '개체군 내 개체분포의 변화', '대진화'를 주요개념으로 선정하였고, 각각의 개념에 대한 논변활동 질문지를 개발하였다. ADI모형을 변형한 7단계로 이루어진 순환적 논변활동 학습모형도 개발하였다. 총 7회에 대학원 교과교육 수업에 적용하였다. 현직 생명과학교사 4명과 예비 생명과학교사 2명을 대상으로 남, 여 3명씩 두 개의 소집단으로 구성하여 논변활동을 진행하였다. 프로그램이 진행되는 동안 녹음을 통한 담화와 논변글쓰기의 자료를 수집하여 분석하였다. 논변글쓰기는 '설명의 충분성', '설명의 개념적 수준', '증거의 수준', '정당화의 적절성'의 4가지 범주를 기준으로 논변의 질 수준을 분석하여 사전사후에 진화개념의 변화 정도를 확인하였고, 담화분석을 통해 진화주요개념에 대한 논변활동 특성을 분석하였다. 논변글쓰기와 담화를 분석한 결과 개발된 논변활동 모형과 프로그램은 생명과학교사들의 진화개념 이해 향상에 효과적이었다. 이 연구는 논변활동을 통한 교수학습 전략이 생명과학교사교육을 위한 효과적인 진화개념학습 전략이될 수 있음을 보여주었다.

비생산적 논변에서 생산적 논변으로의 실행 변화 탐색 -인식론적 자원과 맥락을 중심으로- (Exploring Scientific Argumentation Practice from Unproductive to Productive: Focus on Epistemological Resources and Contexts)

  • 이정화;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.193-202
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    • 2021
  • 본 연구에서는 과학 논변 활동에 참여하는 학생들이 비생산적, 생산적 논변 실행에서 각각 어떠한 인식론적 자원들을 활성화시키는지 탐색하고, 논변 실행 변화에 어떤 맥락이 기여하는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 과학 논변 활동에 참여한 소집단 학생들의 수업 실행과 면담을 녹화 및 녹음하여 전사했으며, 학생 활동지와 연구자의 필드노트를 수집하여 본 연구의 분석 자료로 활용하였다. 분석 결과, 초점 집단은 비생산적 실행에서 전파, 신뢰, 축적 자원을 활성화시키다가 생산적 실행에서 구성, 이해, 축적, 형성, 반박 자원을 활성화시키는 것으로 나타났다. 이러한 인식론적 자원 변화에 따른 실행 변화에 기여한 맥락은 친숙하지 않은 형태의 논변 과제가 제공된 것과 더불어 소집단 내 인식적 권위자의 정서적, 인식적, 개념적 지원이 작용한 것으로 분석되었다. 본 연구는 학습자의 맥락 의존적인 인식론에 따른 실행 변화를 분석하는 연구들에 추가적인 사례 연구로 제공될 수 있으며, 추후 학생들의 진정한 과학 참여를 위해 생산적인 인식론의 형성 및 안정화에 대한 논의에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

소집단 논변활동에 대한 협력적 성찰을 통한 중학생들의 소집단 규범과 논변활동 능력 발달 탐색 (Exploring Secondary Students' Progression in Group Norms and Argumentation Competency through Collaborative Reflection about Small Group Argumentation)

  • 이신영;박소현;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.895-910
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 중학교 학생들이 소집단 논변활동 수업과 협력적 성찰에 참여하면서 나타나는 논변활동에 대한 소집단 규범과 인식적 측면에서 이해 발달 과정 및 논변활동 실행에서의 변화를 살펴보고자 하였다. 참여 학생들은 중학교 1개 학급 내 1개 소집단 구성원으로 선정되었으며, 이들의 학업 성취 수준과 학습접근방식은 다양하였다. 소집단 논변활동 수업은 광합성 단원에 대해 10차시 동안 이루어졌고, 협력적 성찰은 일주일에 한 번씩 총 7번 실시하였다. 학생들의 논변활동 수업과 협력적 성찰을 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 협력적 성찰과 소집단 논변활동 수업이 진행됨에 따라 참여 학생들의 논변활동 참여 형태와 관련된 사회적 규범이 발달하였고 논변활동의 인식적 측면에서 이해 수준이 높아지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동 산물과 논변활동 과정으로 살펴본 소집단 논변활동 능력도 향상되는 것도 확인할 수 있었다. 논변활동 산물 측면에서는 반박 관련 발화의 수가 증가하였고, 논변활동 과정 측면에서는 다양한 학생들이 논변의 구조에서 증거, 정당화, 주장을 제시하면서 논변활동 과정이 복잡해졌다. 협력적 성찰을 통해 학생들의 소집단 규범 및 논변활동의 인식적 측면에서 이해가 발달하고 이와 더불어 논변활동 능력이 발달한 것으로 보인다. 본 연구 결과는 학교 현장의 과학 수업에서 논변활동을 적용하기 위한 좋은 본보기가 될 수 있을 것이다

학생의 논변활동을 강조한 개방적 과학탐구활동 모형의 탐색 (The Exploration of Open Scientific Inquiry Model Emphasizing Students' Argumentation)

  • 김희경;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.1216-1234
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    • 2004
  • 전통적인 학교 과학 실험은 실제 과학 활동, 즉 참과학 탐구의 특징을 적절히 반영하고 있지 못하며, 특히 토론이나 논변적 실제가 부족하다는 비판이 제기되고 있다. 이에, 본 논문의 목적은 학생들의 동료간 논변활동을 강조한 개방적 탐구 활동을 제안하기 위해, 그 조건 및 특징을 알아보고 적절한 모형을 제안하는 것이다. 문헌 분석 및 이론적 논의를 바탕으로, 학생들의 논변활동을 촉진시키기 위해서 논변적 과학탐구 활동이 가져야 할 조건에 대하여 살펴 본 결과, 인지적 측면에서는 '다양한 견해가 가능한 문제 상황', '학생 자신의 주장 펼치기', '효과적으로 조직된 논변 구성의 기회'가 필요하며, 사회적 측면에서는 '수펑적 관계', '경쟁과 협력의 공동체 활동'이 필요한 것으로 분석되었다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 논변적 과학 탐구 활동은 실험활동과 논변활동으로 구성되며 논변활동은 동료 검토용 보고서 쓰기와 비판적 토론으로 조직되었다. 논변활동은 조 내부와 조 별간에, 그리고 쓰기와 토론을 통해서 반복적으로 이루어지며 되먹임을 통해 실험활동과 연계되어 있으며 전체 탐구 과정은 순환적인 특징을 갖는다.

인터넷 메신저를 활용한 과학 수업에서 나타나는 학생들의 논변활동의 특성: 과학 영재 학생들의 사사과정의 사례 (Characteristics of Argumentation in Science Instruction Using Internet Messenger: A Case of Scientifically Gifted Students in Apprenticeship)

  • 이고은;최승언;김찬종
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.625-636
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    • 2010
  • 본 연구에서는 인터넷 메신저를 활용한 수업에서 이루어지는 과학 영재 학생들의 논변활동과 대화의 유형을 분류하여 수업 주제와 형태에 따라 나타나는 차이점을 분석하였다. 수업은 서울대학교 영재센터 학생 가운데 선발된 5명의 남학생을 대상으로 하였으며, 인터넷 메신저 프로그램을 활용하여 진행되었다. 학생들의 논변활동은 Toulmin의 논쟁 틀에 바탕을 두어 분석되었으며, 논변활동 요소의 흐름에 따라 논변활동을 유형화하였다. 연구 결과 학생들의 수업 참여의 기회가 높은 수업에서 상대적으로 높은 수준의 논변활동이 나타났으며, 전체 수업에 걸쳐 4가지의 논변활동 유형이 나타났다. 이러한 결과는 학생들의 논변 능력 향상과 교수자-학습자간의 상호작용 촉진을 위한 수업 모형의 개발과 적절한 주제 선정이 필요함을 시사한다.