수학적 사고의 입장에서 중등학생들이 수학적 문제해결에 논리적 사고와 직관적 사고가 어떻게 작용하는지를 연구하는 것은 수학교육에서 중요하고도 흥미로운 과제의 하나이다. 본 연구의 주된 목적은 중등학교 영재학생을 대상으로 이러한 문제를 조사하는 것이다. 특히 이들 중등영재학생들의 논리적 사고와 직관적 사고에 대한 선호도와 논리적 문제의 문제해결능력 사이의 관계를 조사한다.
본 연구는 초등학생들의 논리적 사고력을 신장시키기 위해 지식 기반 프로그램인 선언적 프로그램을 통해 교육현장에서도 적용할 수 있는 프로그래밍 교육을 제언하고자 한다. 학생들에게 논리적 사고 중에서도 협의의 논리적 사고 즉, 기호적 사고, 분석적 사고, 추론적 사고, 종합적 사고를 분석적 방법을 통해 실제 프로그래밍을 해 봄으로써 연역적 사고 또는 귀납적 사고를 보다 효과적이고 체계적인 프로그래밍을 할 수 있도록 지도함으로써 제 8차 교육과정에서의 컴퓨터 교육과정의 일부분으로서의 프로그래밍의 마인드를 제시하였다. 따라서 본 연구는 선언적 프로그램을 통해서 초등학교 학생들의 논리적 사고력 신장를 위하여 프로그래밍 교수학습의 방법적인 측면을 제시하고자 한다.
그 동안의 연구는 프로그래밍 학습이 논리적 사고력에 미치는 영향을 알아보기 위해, 프로그래밍 학습 후 일반적이고 포괄적인 측면에서 논리적 사고력을 측정하는 표준화된 검사를 이용하여 왔다. 지능은 영역이 서로 독립적이며, 분야별로 독립적으로 작용한다는 측면에서 볼 때, 일반적이고 포괄적인 논리적 사고력을 측정하는 표준화된 검사도구로 특정분야에서 요구하는 논리적 사고력을 측정하는데 한계가 있다. 이에 국 내외 표준화된 검사지 분석을 통하여 컴퓨터 프로그래밍과 관련성이 있고, 인지발달 수준에 적합한 논리적 사고와 이의 하위요인을 추출하고 개발절차 모형에 따라 동형의 논리적 사고 검사 I, II를 개발하였다. 이후 개발된 논리적 사고 검사지에 대한 검증결과 동형의 논리적 사고 검사지임이 밝혀졌다. 개발된 검사지는 프로그래밍 학습이 논리적 사고와 이의 하위논리에 미치는 영향을 규명하는 데 이용될 수 있다.
수학적 사고의 입장에서 중등학생들이 수학적 문제해결에 논리적 사고와 직관적 사고가 어떻게 작용하는지를 연구하는 것은 수학교육에서 중요하고도 흥미로운 과제의 하나이다. 본 연구의 주된 목적은 중등학교 영재학생을 대상으로 이러한 문제를 조사하는 것이다. 특히 이들 중등영재학생들의 논리적 사고와 직관적 사고에 대한 선호도와 논리형 문제의 문제해결능력 사이의 관계를 로지스틱 회귀분석을 이용하여 조사한다.
이 연구의 목적은 한국 중학생들의 논리적 사고에 대해 메타분석을 통해 평균적인 논리 형성 정도를 알아보는 것이다. 1980년대부터 2000년까지 학술지에 게재된 논리적 사고 하위 논리를 조사한 연구는 6편이며, 이들에 대해 메타 분석해 본 결과, 우리나라 중학생들의 GALT 검사에 의한 논리적 사고 형성자 비율은 32% 정도이며, 하위 논리별로 보면, 보존 논리 48%, 비례 논리 42%, 변인통제 논리 29%, 확률 논리 33%, 상관 논리 10%, 조합논리 35% 정도로 나타났다. 우리나라 중학생들의 논리 형성자 비율 평균은, 비슷한 시기에 다른 연구자들에 의해 조사된 미국 학생들의 수준(31%)과는 비슷하고 일본 중학생들의 수준(50%)에 비해서는 많이 떨어지는 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 초등학생들이 열 현상과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 나타나는 직관적 사고의 특징을 '발현의 맥락'과 '직관적 사고와 논리적 사고의 관계'를 중심으로 살펴보는 것이다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생 9명에게 열 현상과 관련된 문제를 제시하고, 학생들의 문제해결 과정에서 나타나는 사고를 살펴보았다. 특히 본 연구에서는 학생의 설명 기저에 있는 사고의 맥락을 총체적으로 탐색 할 수 있는 임상면담 기법을 활용하여 학생의 사고 과정을 분석하였다. 분석 결과, 직관적 사고의 특징을 '발현 과정의 특징'과 '발현의 촉진' 측면에서 발견할 수 있었다. 첫째, 직관적 사고의 발현 과정에서 학생들은 직관적 사고를 통해 해결방법을 먼저 떠올리고 논리적으로 해결방법을 정당화하였으며, 문제 상황과 관련된 구체물과 추상적 개념을 직관적으로 연결 짓는 모습을 보였다. 또한 초등학생들은 충분하지 않은 정보 속에서 직관적인 예감을 통해 문제를 해결해갔다. 둘째, 직관적 사고는 의도적인 사고 전략을 통해 발현되는 경우도 있었다. 이러한 전략으로 그림으로 그려보기, 다른 관점이나 반대로 생각해 보기, 방법을 통합하기가 발견되었다. 이와 같은 문제해결 과정에서의 직관적 사고에 대한 본 연구결과는 그동안 주목받지 못하였던 학생들의 직관적 사고를 드러내어 탐색하고, 학생들의 문제해결 과정을 새로운 관점에서 조력할 수 있는 방안을 제안할 수 있다는 점에서 의미가 있겠다. 또한 본 연구의 결과를 통해 문제해결 상황에서의 과학학습에서 나타난 시사점에 대하여 논의하였다.
최근 IT 산업이 국가경제에서 차지하는 비중이 높아지고 또한 지식정보사회에서 정보의 소양 및 활용이 필수적이 되어감에 따라 정보영재교육에 대한 중요성이 날로 커지고 있다. 현재 정보영재교육은 대학부설 영재교육원을 비롯하여 시도교육청 산하 영재교육원, 사설 영재교육원 등 다양한 기관에서 실시되고 있다. 정보영재교육의 내용 영역에 있어서 프로그래밍 능력과 더불어 논리적 사고능력은 매우 중요한 부분을 차지하고 있으며 또한, 프로그래밍 능력과 논리적 사고능력의 향상은 정보영재교육의 주요 목표이다. 본 연구의 목적은 정보영재아동에 있어서 프로그래밍 능력과 논리적 사고능력의 상관관계를 분석하는 것이다. 본 연구에서는 서울시내 대학부설 영재교육원 정보영재아동을 대상으로 6년 동안의 재학생들을 대상으로 이들의 평가결과를 조사하고 분석한 결과, 프로그래밍 능력과 논리적 사고능력은 상관관계가 높음을 보여주었다.
지식기반 사회에서는 새로운 지식을 만들어 낼 수 있는 능력과 융통성, 문제해결력, 논리적 사고력 등을 가진 인재를 필요로 하고 있다. 알고리즘 교육은 학생들의 정보마인드와 정보적 사고, 논리적 사고능력의 신장을 위하여 반드시 필요하며, 이는 다변화 되어가는 사회에서 다양한 문제를 해결해 나가는 능력을 키우는 데 큰 역할을 할 것이다. 이에 본 논문은 논리적 사고력 신장을 위한 생활 속의 알고리즘 교육 방법을 모색하여 제안하고자 한다.
이 연구에서는 '생각하는 과학' 프로그램의 보상 논리 활동에 의한 문제 해결 전략 및 사고 수준의 변화를 알아보고자 하였다. 초등학교 6학년 학생들을 대상으로하여 사전 인지 수준 및 보상적 사고 수준에 따른 집단의 동질성을 확인하고, 보상 논리 문제 해결 전략 및 사고 수준을 분석하였으며, 보상 논리 활동 처치 후의 문제 해결 전략 및 사고 수준의 변화를 성별, 인지 수준별, 문제 상황별로 알아보았다. 연구 결과 보상 논리 문제 해결 전략으로 비논리적 설명, 기계적 수리 계산, 비례 논리, 정성적 설명, 가감산 논리, 반비례 논리로 나타났으며, 보상적 사고 수준을 분석한 결과 정성적 설명(1수준), 가감산 논리(2수준), 반비례 논리(정수비-3수준, 비정수비-4수준)로 나타났다. 또한 같은 논리적 사고를 요구하는 문제의 상황에 따라 익숙한 문제 해결 전략을 적용하는 Einstellung 현상을 볼 수 있었다. 사후 보상적 사고 수준의 변화를 살펴본 결과 실험 집단이 통계적으로 유의미하게 향상되었으며, 성별, 인지 수준별 상호 작용 효과는 나타나지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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