• 과학교육연구지
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• 제43권1호
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• pp.79-93
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• 2019

귀납, 연역, 가설연역, 귀추는 과학의 방법, 혹은 그것의 토대를 이루는 논리로서 과학교육에서 주목받아왔다. 그런데 가설연역과 귀추가 갖는 논리적 유사성에서 확인할 수 있듯이 이들 용어들의 구분이 항상 명확한 것은 아니다. 본 연구는 귀납, 연역, 가설연역, 귀추에 대한 과학교육론 교재들의 서술을 조사하여 과학의 방법으로서, 혹은 과학 탐구의 맥락에서 이들 용어들이 사용되는 의미를 분석하였다. 이를 위해 7종의 과학교육학 교재들에서 관련된 서술을 추출하였고, 용어의 정의, 사용된 예시, 다른 용어들과의 관계를 검토하여 용어가 갖는 의미의 일관성과 용어간의 구별가능성을 조사하였다. 분석 결과 교재의 서술에서 용어가 갖는 의미가 일관성을 갖지 못하며, 관련 용어사이의 의미구별을 어렵게 하는 여러 논의들이 발견된다는 문제를 발견할 수 있었다. 이러한 혼선의 원인, 그리고 과학교육의 맥락에서 본 연구가 갖는 교육적 시사점도 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권1호
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• pp.10-21
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• 2009

이 연구에서는 중학교 3학년 '물질의 구성' 단원과 '물질 변화에서의 규칙성' 단원에서 다루는 가설과 법칙들을 과학 교사들이 어떻게 이해하고 있는지 알아보고, 귀추적 관점을 경험하였을 때 이들의 사고가 어떻게 변화하는지 알아보았다. 22명의 대학원 과정 화학 교사들을 대상으로 3주간 귀추법에 관련된 토론 수업을 진행하고, 수업에 참여한 교사들 중에 4명을 선발하여 사고의 변화를 면담과 보고서 등을 통해 조사하였다. 조사 결과, 교과서 내용 순서에 문제점을 인식하지 못하였던 교사 2명은 토론 수업 후에 법칙과 가설의 차이를 인식하는 사고로 변화하였다. 수업 전에 교과서의 내용 전개 순서에 문제가 있다고 생각하였던 교사 2명은 수업을 통해 귀추적 관점을 획득하였다. 또한 이들은 학생들의 지도 방식에 대한 새로운 견해와 귀추적 관점이 가지는 교육적 의미도 깨달았다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.531-554
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• 2020

본 연구는 귀추적 탐구 중심 야외 지질 답사 교육의 실제에 대한 설명을 제공하기 위해, 명시적 지질학 지식 및 탐구 학습 도입 전·후의 지질 답사에서 나타난 학생들의 귀추 수행 특징을 살펴보았다. 이를 위해 사전 평가, 초기 답사, 명시적 지질학 지식 및 탐구 학습, 후기 답사, 사후 평가 등의 순서로 진행되는 21차시의 프로그램을 개발하여 중학생 9명에게 적용했다. 연구 자료로서 야외 지질 답사 수업 녹화·녹음 자료 및 학생 활동지가 수집되어 질적으로 분석되었다. 연구 결과, 초기 답사에서 학생들은 지질학적 중요도가 낮은 단서를 포착했고, 해당 단서의 생성 원인에 대한 가설 생성을 요구받자 일상 경험 및 일반 과학 지식을 규칙으로 활용했으며, 생성된 가설을 규칙의 과학성이나 임의적 기준에 의해 평가했다. 한편, 후기 답사에서 학생들은 지질학적 핵심 단서를 포착했고, 자발적으로 해당 단서와 관련된 지질학적 사건 가설을 지질학 개념을 규칙으로 차용해 생성했으며, 생성된 가설을 관찰 증거와 규칙의 정합성을 바탕으로 과학적으로 평가했다. 이러한 결과를 종합하여, 지질 답사에서 능숙한 귀추 수행을 위해 학습자의 지질학 지식과 탐구(귀추) 역량이 미치는 영향을 경로로 제시했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권6호
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• pp.839-851
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• 2018

이 연구의 목적은 초등학생들의 과학 글쓰기에 나타나는 과학적 추론의 학년별 차이를 분석하는 것이다. 이를 위해 과학 글쓰기 활동지와 분석틀을 개발하였다. 국가수준의 성취도 평가 중상위 수준의 서울 지역의 한 초등학교 3학년부터 6학년 학생들에게 개발한 과학글쓰기활동을 하도록 하여, 총 320명의 과학 글쓰기 자료를 수집하여 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 3학년 학생들의 글 중 52%, 4학년 학생들의 글 중 68%, 5학년 학생들의 글 중 85%, 그리고 6학년 학생들의 글 중 89%가 과학적 추론을 포함하고 있었다. 초등학생들이 쓴 과학 글에는 귀납적 추론, 연역적 추론, 귀추적 추론과 같은 세 가지 유형의 과학적 추론이 포함되어 있었다. 귀추적 추론이 나타난 글은 귀납적 추론이나 연역적 추론에 비해 상대적으로 매우 적었다. 그리고 과학적 추론 수준에서는 각 과학적 추론 유형별로 3 수준의 글이 가장 많았다. 귀납적 추론과 연역적 추론에서는 학년이 올라감에 따라 점점 높은 수준의 글을 썼으나, 귀추적 추론에서는 그러한 경향이 나타나지 않았다. 학년별로 귀납적 추론, 연역적 추론, 귀추적 추론에 의한 글이 모두 나타났다. 귀납적 추론과 연역적 추론 수준은 통계적으로 유의한 학년별 차이를 나타내었다. 그러나 귀추적 추론 수준은 통계적으로 유의한 학년별 차이를 나타내지 않았다. 3학년의 귀납적 추론과 연역적 추론 수준은 다른 학년과 비교하여 많이 낮은 편이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.703-722
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• 2006

본 연구는 Peirce가 제시한 귀추법의 특성을 고찰하고, 이에 기초하여 그의 귀추법이 갖는 과학교육적 함의에 관해 논의하는 것을 목적으로 하였다. 귀추법은 가설 생성의 논리로서, 일반적 규칙과 관찰된 결과를 결합시키고, 유사성에 근거하여 관찰된 결과를 기존 법칙의 한 사례로 인식할 수 있도록 하는 논리적인 추리이다. 그리고 그 과정은 의심의 상태를 벗어나 믿음의 상태에 이르는 탐구의 과정이다. 이때 도달하게 되는 믿음은 습관의 확립을 수반하고, 습관은 어떤 대상이 갖는 의미 전부이므로, 그에게 있어서 믿음의 정착은 진리에 도달하는 길이다. 단, 그 믿음이 개인적인 경우에는 항상 오류가능하기 때문에, 진리에 도달하는 것은 무한히 탐구할 수 있는 탐구공동체가 궁극적 의견에 도달함으로써 가능하다. 이러한 특성의 귀추법은 과학교육에서 첫째, 실제적 효과를 고려하면서 의심에서 믿음으로 가게 하는 가설 생성에 주목할 것, 둘째, 유사성에 근거하여 관찰 결과를 기존 규칙의 한 사례로 귀속시키는 추리에 주목할 것, 셋째, 온건한 의미의 실재론적 관점이 견지되는 탐구공동체를 지향할 것 등을 제안하고 있다. 이러한 연구결과가 귀추법에 관한 추후 과학교육 연구들과 관련하여 비판적 논의의 한 축을 제공할 수 있기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.181-192
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• 2013

이 연구에서는 과학적 추론의 기본 논리 전개가 연역, 귀납, 귀추라는 관점을 토대로 초등과학 수업 담화에서 교사와 학생이 만들어가는 과학적 추론의 흐름의 양상을 탐색하였다. 3달에 걸친 13차시의 초등학교 4학년 활동 중심의 과학 수업 담화를 주 자료원으로 하여 과학적 추론의 흐름의 양상을 분석 및 해석한 결과, 총 3개의 과학적 추론의 양상이 나타났다. 연구 결과로서, 연역적 추론(담화 단편 1개), 귀납적 추론(담화 단편 1개), 귀추적 추론(귀추-연역적 추론, 담화 단편 2개)이 질적으로 해석되어 제시되었다. 연구의 결과는 첫째, 초등과학 담화에서 추론이 명시적이고 암시적으로 전개되고 있다는 경험적 자료를 제공하였다. 둘째, 교사와 학생의 상호주관성의 형성에 따라 추론의 완성도를 높일 수 있는 가능성을 보여주었다. 셋째, 학생의 추론 전개에서 추론 내용에 대한 배경 지식이 매우 중요하다는 점을 보여주었다. 이러한 결과를 토대로 과학 교육 및 연구에 대한 시사점과 제언이 논의되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.507-518
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• 2008

본 연구에서는 10명의 화학교육 석사과정 과학교사들을 대상으로 빛 단원 지도에 대한 어려움, 교사의 학습 경험, 교사의 지도 방식, 교사의 사고 유형에 대해 면담을 하였다. 그 후 귀추적 사고를 위한 토론 수업을 12시간 동안 실시하였다. 토론수업에 참여한 교사들 중에서 4명으로부터 개별 면담 자료와 보고서를 받았다. 연구 결과, 토론 수업 전에 대부분의 교사들은 빛 단원을 지도할 때 어려움을 겪은 것으로 나타났다. 또한 대부분 작도법을 사용하여 지도하려고 노력하였으나, 교육적 효과는 거의 없었다. 그리고 자신이 가르치는 방식은 자신이 학생이었을 때 배웠던 방식과 유사하였다. 토론 수업 중 교사들은 자신이 빛의 경로를 직접 관찰할 수 없으며, 상을 통해 빛의 경로를 추론해야 한다는 사실을 깨닫게 되었다. 빛 단원에 대한 귀추적 사고 과정을 거쳐 교사들은 상의 의미를 깨닫고, 학생들을 지도하는 구체적인 방안을 획득하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.25-37
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학교 6학년 1학기 4. 여러 가지 기체 단원에서 입자 개념을 학습할 때 효과적인 방안을 제시하여 현장의 교사와 학생들에게 도움을 주고자 하는 것이다. 연구자는 입자 개념을 도입하는 효과적인 방법으로 귀추적 추론법에 주목하였다. 실험집단(N=26)은 귀추적 추론 모형(Kim, 2003)을 바탕으로 재구성된 총 열두 차시 수업을 실시하였으며 비교집단((N=26)은 일반적인 교과서의 순서와 내용대로 수업을 실시하였다. 입자 개념을 살펴보기 위하여 기체 개념 이해도 검사를, 입자라는 추상적 실체를 다루는 단원이므로 인지 수준을 알기 위하여 GALT 검사를 실시하였다. 연구 결과 첫째, 처치 후 두 집단의 효과 차이를 알아본 독립표본 t 검정에서 21점 만점에 비교집단의 기체 개념 이해도 평균은 10.76, 처치집단의 기체 개념 이해도 평균은 14.65이며 t 통계값 2.890, 유의확률은 0.006으로 유의수준 .05에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 기체 개념 이해도 검사지에 입자로 표현한 횟수를 살펴보았는데 일반 집단 53회, 실험집단 114회로 두 배 이상 차이가 나타났다. 둘째, 학생들의 인지 수준과 처치 유무의 상호작용 효과에 대한 이원분산 교차설계 검증을 하였는데 상호작용 효과는 없었고, 실험집단이 인지 수준에 관계없이 비교집단보다 점수가 모두 높게 나타났다. 연구 결과를 통하여 귀추적 추론 모형을 적용하여 입자 개념을 다룬 수업의 효과를 확인할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.426-446
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• 2017

본 연구의 목적은 암석에 관한 문제를 해결하는 대학생들의 사고 과정을 분석하여 지구과학의 귀추적 추론에서 결정적 증거(CE)와 결정적 자원 모델(CRM)의 역할과 중요성을 살펴보는 것이었다. 한 교육대학교에서 과학 심화 전공 과목을 수강하는 20명의 4학년 학생들이 연구에 참여하였다. 이들에게 많은 구멍이 발달한 퇴적암의 지질학적 과정을 귀추적으로 추론하여 모델로 나타내게 하고, 그 과정을 모델링 중심의 귀추적 추론에 관한 도식에 따라 분석하였다. 그 결과, 문제를 성공적으로 해결한 학생들의 추론은 다양한 알갱이와 많은 구멍을 CE로 삼아 퇴적암의 생성 과정과 풍화 작용을 CRM으로 각각 활성화하고 이들을 결합하여 과학적으로 타당한 설명 모델(SSEM)을 구성하는 특징이 있었다. 반면 문제 암석에 관하여 SSEM을 제안하지 못한 추론에서는 학생들이 많은 구멍이라는 증거로부터 화성암(현무암)의 생성 과정을, 다양한 알갱이라는 증거로부터 퇴적 작용을 자원 모델(RM)로 활성화하고, 이들로부터 자신들의 설명 모델(EM)을 구성하였다. 학생들이 SSEM을 구성하여 암석에 관한 지구과학 문제를 수월하게 해결하기 위해서는 문제 상황에 맞는 CE가 무엇인지 알고, 암석의 특징에 관하여 통합적 또는 시스템적으로 접근하며, 복수의 RM을 활용하고, 증거에 비추어 RM이나 EM을 평가할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.835-842
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• 2006

이 연구의 목적은 시각에서의 망막 상 이론을 세우는 데 있어 Kepler가 어떻게 과학적 문제를 발견하고 그의 이론 형성 과정에서 어떻게 귀추적 사고를 하였는가를 조사하고, 그 분석 결과를 통해 과학에서의 창의성 교육을 위한 시사점을 얻는 것이었다. 관련 문헌들의 심층적인 분석을 통해, Kepler의 망막 상 이론에서의 과학적 문제 발견은 당시 시각 이론에 대한, 그의 정확하고 적절한 광학적 지식을 바탕으로 한 비판적 분석으로부터 이루어졌으며, 그는 새로운 이론을 세우는 과정에서 이미 알고 있는 구면 렌즈에서의 광학적 현상을 눈의 메카니즘 설명에 도입함으로써 귀추적 사고의 과정을 거쳤음이 밝혀졌다. 이러한 결과들로부터 과학 창의성 교육을 위한 시사점이 다음과 같이 도출되었다. 첫째는, 과학 창의성교수 자료의 개발에 있어서 프로그램 속에 Kepler의 과학적 문제 발견과 같은 상황이 제시될 필요가 있다는 것이며, 둘째로는, 적절하고 정확한 과학적 지식이 과학적 문제를 발견하고 가설을 형성하는 데 있어 필수적이라는 것이 지도되어야 하고, 마지막으로는, 학생 스스로 성공적인 문제 해결 경험을 가질 수 있도록 하고, 그것이 그들로 하여금 새로운 과학적 문제를 발견하는 데까지 이르도록 프로그램을 구성해야 한다는 것이다.