이 연구는 지식상태분석법을 이용하여 고등학생들의 유전관련 개념의 위계를 분석하기 위한 것이다. 이를 위해 유전관련 개념 검사문항으로 10, 11학년을 대상으로 검사를 실시하고 검사결과를 바탕으로 지식상태분석법을 이용하여 위계도를 작성하였다. 전체 학생들의 위계와 제7차 과학과 교육과정에 제시된 유전 관련 개념의 위계는 차이가 있는 것으로 나타났다. 학년별 위계를 비교 분석한 결과에서는 전체적인 개념간의 위계관계가 비슷하고 상위 단계와 하위 단계의 개념은 같으나 중간 단계의 개념들은 연결 관계 변화와 단계의 이동이 발견되었다. 그리고 유전관련 개념 성취도별 위계를 비교 분석한 결과 성취도가 높아질수록 하위단계에 속하는 개념의 수가 많아지고 위계 관계가 세분화, 구조화 되는 것을 볼 수 있었다. 효과적인 유전 개념 형성을 위한 구체적인 수업전략 개발과 지식상태분석법으로 작성한 개념의 위계를 실제 수업현장에 적용하여 그 효과를 검증해 보는 사례연구가 이루어져야 할 것이다.
본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구의 목적은 우리 나라 중고등학생들에게 적용 가능하며, 학생들의 평가결과를 이용하여 학습준비도 및 학습진전도를 파악할 수 있는 지식상태분석법의 활용성을 분석하는 것이다. 이를 위해 마찰전기 평가 문항을 개발하고 개발된 평가문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 중학교 2학년 학생들의 평가결과를 분석하였다. 학습전 학생들의 지식상태는 문항간 위계 관계가 형성되지 않았고, 예상위계도에 비해 학생들의 마찰전기에 대한 지식상태가 비구조화 되어 있는 것으로 나타났다. 학습 후에는 학습 전보다는 좀 더 세분화되고 구조화된 위계 관계로 지식상태가 변화했음을 볼 수 있었다. 학습후에 얻어진 학생들의 위계도를 이용하여 학습전 학습자 집단 혹은 학습자 개인의 지식상태를 분석할 수 있었고, 학습전 학생들의 지식상태와 학습후의 지식상태를 비교하여 학생들이 학습한 과학개념의 구조를 가시적으로 파악하는 것이 가능하였으며, 학습자 개개인에 대한 학습전후 진단도 가능한 것으로 나타났다. 따라서 지식상태분석법을 학습 진단평가도구로 활용할 수 있다고 볼 수 있다.
이 연구의 목적은 교사와 학생들이 어렵다고 인식하는 초등학교 과학과 전기회로 단원에 대해 지식상태 분석법과 면담을 사용하여 탐구능력 지식상태 구조와 위계를 분석하는 것이다. 전기회로 탐구능력수업 모듈 적용 전 후에 전기회로 기초탐구능력과 통합탐구능력 평가문항을 학생들에게 투여하고 지식상태 분석과 면담을 실시하였다. 이를 통해 전기회로 탐구능력 지식상태 구조와 위계 분석을 통해서 탐구능력에 관하여 가르치는 교사의 사고와 학생들의 사고가 다름을 시각적으로 알 수 있었으며, 이는 탐구능력 교수 학습과정에서 간과하지 않고 고려해야 할 중요한 요소라 할 수 있다. 또한 탐구능력 요소 간 지식상태 구조와 위계 관계를 제시함으로써 학생들의 탐구능력 학습지도에 시사점을 준다.
이 연구는 중학교 일기변화 단원의 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 일기변화 관련 개념의 위계를 분석하였고, 개별 학습자의 지식상태와 위계에 따른 수업효과를 알아보았다. 일기변화 관련 개념에 대하여 중학생들이 갖고 있는 지식상태의 위계구조는 '습도 ${\rightarrow}$ 기단 ${\rightarrow}$ 구름 ${\rightarrow}$ 강수 ${\rightarrow}$ 전선 ${\rightarrow}$ 일기' 순이었다. 일기변화 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 학습능력이 비슷할 것으로 추정되는 개별 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타나는 사례가 있었다. 즉, 지식상태의 구조화 정도가 달랐는데, 이는 학습자의 지식상태 구조에 따라 서로 다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 학습자의 지식상태 분석은 개별 학습자마다의 학습 처방과 선수학습평가의 역할을 할 수 있다. 학습자의 지식상태에 따른 개념의 위계를 고려한 교수-학습 효과를 알아보기 위해 교과서의 내용 제시 순서와 비교하여 수업한 결과, 학습자의 지식상태를 고려하여 수업한 경우에 개념의 성취도가 유의미(p < .05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 일기변화 단원을 지도할 때, 학습자의 지식상태를 파악하여 교육과정을 토대로 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 교수-학습이 이루어질 수 있음을 보여 준다.
본 연구의 목적은 이온화식 작성에 대한 중학생들의 이해 정도를 알아보는 것이다. 서울시 소재 중학교 한 곳에 재학중인 3학년 학생 219명이 연구에 참여하였다. 6차시에 걸친 ‘전해질과 이온’ 단원의 수업이 끝난 후, 이온화합물의 이온화 과정을 이온화식으로 표현하도록 구성한 서술형 검사를 실시하였다. 검사 결과를 분석하여 이온화합물의 구성 특성에 따라 이온화식 서술에 대한 정답률을 파악하였으며, 이온화식 표현과 관련된 지식상태를 토대로 이온화식 표현의 위계 관계를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 이온화합물을 구성하는 양이온과 음이온의 종류, 전하량과 구성 개수를 바탕으로 이온화합물들을 여섯 집단으로 분류하고 집단의 특성에 따라 학생 응답을 분석한 결과 정답률에 차이가 나타났다. 둘째, 지식 상태 분석 결과 이온화합물을 구성하는 양이온과 음이온의 종류와 전하량, 구성 개수를 알아내어 이온화 과정을 식으로 표현하는 지식상태가 구조화되어 있음을 알 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 효과적인 이온화식 학습 전략의 설계를 위한 시사점을 제안하였다.
본 연구는 고등학교 천체관측 관련 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 천체관측 개념의 위계와 개별 학습자의 지식상태를 분석하였고, 이에 따른 교수-학습 효과를 알아 보았다. 학습자가 갖고 있는 천체관측 관련 개념의 심리적 위계는 '지구운동 ${\rightarrow}$천구좌표계 ${\rightarrow}$천체관측(망원경 원리 ${\rightarrow}$망원경 설치 ${\rightarrow}$망원경 관측)' 순이었으며, 교수 위계(70.8%)도 같은 순 이었다. 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 천체관측 능력이 비슷할 것으로 추정되는 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타났다. 지식상태의 구조화가 잘 이루어진 경우와 그렇지 못한 사례가 있었는데, 이는 서로다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 즉, 지식상태 분석을 통하여 학습자의 개별화 학습 처방과 형성평가의 역할을 할 수 있다. 지구과학I의 천체관측 단원에서 교과서의 내용 제시 순서 보다 학습자의 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 개념의 성취도 수준에서 유의미(p<0.05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 천체관측 관련 개념을 지도할 때, 교육과정을 토대로 학습자의 지식상태를 파악하여 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 학습이 이루어질 수 있음을 보여준다.
EEG 생리신호의 분석은_ 국내에서도 최근에 활발한 연구가 진행되고 있으나, 시계열을 이용한 분석법은 많은 전문적인 지식을 요구하고 있기 때문에 시계열을 전문적으로 연구하지 않은 사람들에게는 많은 어려움을 내포하고 있다. 그러므로 시계열분석에 대한 지식이 혀는 분석자라도 보다 쉽게 이해하고 분석이 가능한 모형구축 및 판별분류에 대한 신호분석용 시계열분신 Tool의 개발이 미진한 상태이기 때문에 시계열분석에 의한 뇌파 신호의 분류에 대한 시스템을 개발하였다.
물리교과의 내용은 다른 과학교과에 비해 비교적 위계관계가 강하다. 즉, 이미 배운 것과 지금 배우고 있는 것 그리고 앞으로 배울 것이 서로 밀접하게 연결되어 있다. 이런 학습의 위계에 대하여 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 21C 교육의 이념인 주도적이고 창의적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 과학영재 선발 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 과학 영재교육원 지원자들의 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 과학영재 선발 시 과학적인 평가방법을 개발함에 있어서 기초자료로 활용하고자 한다.
1. 문제점(Setting of Problems) 산업의 급진적인 진보는 고도의 기술사회(high-tech societies)를 창출해 내었고, 이로 인해 생산양식뿐만 아니라, 가치체계 및 생활양식이 급진적으로 변화하였다. 동시에, 산업화 및 생활수준의 향상은 인구통계학적 변천(demographic transition)을 가져와, 인구의 노령화가 이루어졌다. 산업화에 의해 발생된 이러한 현상들, 즉 가치체계의 변화와 인구의 노령화가 바로 문제의 핵심인 것이다. 산업화는 효율(efficiency)에 높은 가치를 부여함으로써, 정신적인 인간관계측면의 중요성을 무시하고, 노령화란 다차원적(multi-dimensional) 문제를 일으켰다. 이러한 문제들의 해결책으로서 서구적인 가치개념은 노인들의 생활의 질(quality of life)를 향상시키지 못한 것으로 생각된다. 따라서, 물질적인 면 이외에 정신적인 면의 접근법을 필요로 하게 되는 것이다. 2. 연구의 목적(Objective of the Study) 이 연구의 목적은 한국에 있어서의 인구의 노령화의 원인과 결과에 대한 연구를 하는데 있다. 이러한 연구에 의해 노령화라는 다차원적 문제에 대한 지식을 얻으므로써, 사회, 공동체 및 가족 수준에서의 노령화 문제를 다루는데 있어 비서구적 접근법 및 정책적 전략에 관한 방안을 제시하게 되기를 희망한다. 3. 방법론(Methodology) 1) 자료 수집(Data Collection) 자료는 다음 세가지 원천으로 부터 얻어졌다. 첫째, 출판된 자료 및 회의서류 둘째, 한국보건사회연구원과의 협조로 행해진 설문지 조사 셋째, 자체 연구팀에 의해 행해진 면담 2) 자료분석(Data Analysis) 인과분석(cause-effect types of analysis)은 probit, logit, path analyses에 의해 행해졌다. 이 연구논문에는 trend analysis의 결과는 제시되지 않았는데, 이는 다양한 정부기관에 의해 출간된 분석들과 유사하기 때문이다. 4. 연구분석의 결과 첫째, 경제적 요인은 노인들의 생활상태를 결정하는데 가장 중요한 요인이라는 것을 알 수 있다. 둘째, 노인의 사회적인 통합이 강할수록 보다 행복한 생활을 영위하는 것으로 나타났다. 셋째, 성(sex), 교육정도, 주거지역 등이 노인의 고용상태 및 소득수준과 큰 관계가 있다. 넷째, 교육정도, 사회적 결합(social integration) 등이 건강상태와 밀접한 관계가 있다. 다섯째, 사회적 통합, 건강상태, 독립심 등이 노인의 정서적 상태에 큰 영향을 미친다.
평가는 학생들이 배워야 하는 가장 중요한 것들을 반영해야 한다. 지금까지 학교교육에서의 대부분의 평가는 학력의 측정에 목적을 두고 실시하였으며 설령 진단평가와 형성평가를 실시하였더라도 그 평가결과를 유용하게 활용하는 경우는 드물었다. 이러한 원인은 평가결과로부터 개인별 정보를 얻을 수 있는 도구가 없었기 때문이다. 본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구에서는 학생들의 평가결과를 지식공간론을 활용하여 분석하고, 이것으로부터 개인의 향후 학습지도를 위한 이정표를 제시하였다. 지식공간론은 수학이나 과학과 같이 비교적 위계관계가 강한 학문에 매우 유용하게 이용될 수 있으며, 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 효과적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 물리 성취도 평가 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 예비 물리교사들의 학년별 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 물리교육을 위한 효율적인 교육과정 개발에 기초자료로 활용하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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