• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.216-225
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• 2004

과학교육에서 개념학습이 중요한 위치를 차지히는 만큼, 개념변화에서 인지갈등의 역할은 크다. 그러나 과학교육 연구에서 인지갈등을 유발하는 방법이 과연 얼마나 효과적인지 다수의 인원으로 검증한 연구가 많지 많으며, 같은 상황임에도 학생에 따라 인지갈등과 개념변화의 정도가 다른 원인에 대한 연구도 찾아보기 어렵다. 본 연구는 이러한 의문을 해결하여 인지갈등을 올바로 이해하고, 앞으로의 개념변화 학습에 보다 효과적으로 활용하고자 인지갈등과 개념변화에 미치는 학습자 특성에 따른 차이를 알아보았다. 연구 대상은 대도시, 중소도시, 읍지역의 777명 남녀 중학생이며, 학습자 특성이란 과학 개념학습과 인지갈등 관련 문헌의 고찰과 과학교육 전문가 대상의 설문 조사를 통하여 대표적인 6가지 학습 변인으로서 지능, 인지수준, 성적, 인지양식, 성격, 과학에 관련된 태도등이다. 연구 결과, 인지갈등 전략에 의한 개념변화에서, 인지갈등의 정도는 성격과 태도 등 정의적 영역과 관계 있으며, 과학적 개념으로의 변화는 지능, 성적 등 지적 영역과 관계 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.359-382
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• 2008

다양한 개념변화이론이 존재하는 만큼 학습자들의 개념변화과정을 기술하기 위해 각각의 개념변화 이론에 열거된 분석대상이 다르다. 본 연구에서는 이러한 여러 가지 개념변화이론의 옳고 그름을 논의하지 않는다. 다만, 교실에서 일어나는 개념변화를 학습이라고 할 때 학습 과정을 설명하고 시사점을 얻기 위해서 기존의 이론을 고찰하여 정교화 시킬 필요성이 요구되었다. 본 연구에서는 학습이란 과제와 같은 주어진 맥락에 반응하여 학습자들이 갖고 있던 신념이 활성화되면서 새로운 개념구조를 구성하는 과정임을 이론적 고찰을 통해 이끌어내었다. 틀이론과 특정이론을 바탕으로 구성되는 정신모형에 대한 이론, 정보처리 이론에 바탕으로 둔 정신모형이론과 인지적 영역과 정의적 요인들을 통합한 정신모형 이론을 개략적으로 살피고 교실 수업에서 학습자가 구성하는 개념구조의 틀을 제안하였다. 또한 이것을 바탕으로 인지갈등을 새롭게 해석할 수 있는 개념구조적 갈등 모형을 제안하였다. 앞으로 이것을 이용하여 교실 수업에서 학습자들이 효과적으로 과학적 개념구조를 획득할 수 있는 방안들과 인지갈등을 포함한 개념변화에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권8호
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• pp.1110-1122
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• 2010

본 연구의 목적은 달의 운동에 대한 초등학생들의 대안개념 유형을 조사하고, 각각의 대안개념에 대하여 인지갈등 상황을 제시한 후 그 변화를 알아보는 것이다. 대안개념의 유형을 조사하기 위하여 206명의 초등학교 6학년 학생을 대상으로 사전 개념조사를 실시하여 대안개념을 분석한 후, 문항별 개념유형에 따라 5개 집단으로 의도적으로 나누어 30명을 표집 하였다. 학생들의 대안개념 유형과 인지갈등 상황 후의 변화에 대한 데이터를 각각 5문항이 포함된 사전검사와 사후검사를 통하여 수집하였다. 대안개념 유형에 대한 조사 결과 학생들의 대부분이 다양한 유형의 대안개념을 갖고 있었다. 갈등상황 후 개념변화에 대해서는 특히, 초승달의 뜨고 지는 시각 및 움직임에 대한 대안개념은 표본 집단 모두 과학적 개념으로 변화되었다. 따라서 대안개념에 대한 인지갈등 상황 제시 학습이 달의 운동에 대한 학습에 효과 있을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.276-285
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• 2003

본 연구는 과학 개념변화과정을 미시적으로 보면, 점진적인 세련화와 정교화의 과정을 거친다는 이론적 논의에 기초하고 있다. 본 연구에서는 실체 대학생의 과학 개념 변화과정을 분석하여 개념변화과정에서의 주요 특징을 찾아내어 다음과 같은 점진적인 세련화와 정교화의 과정으로 볼 수 있는 측면들을 찾아내었다. 기존의 개념이 점차로 세밀해져 가는 과정, 상황에 따라 개념이 구분되어 가는 과정, 실험 데이터에 이한 설명이 이론적으로 재설명되는 과정, 시험 데이터에 이한 설명이 이론적으로 재설명되는 과정, 처음의 부정합적인 설명구조가 정합적인 설명구조로 변화되는 과정, 초기의 이상화된 모델에서 무시되었던 조건들이 다시 고려되어 가는 과정, 정성적인 설명이 정량적인 설명으로 변화되는 과정, 본 연구결과는 학생의 개념변화과정에 대한 보다 깊은 이해로 이끌 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권1호
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• pp.43-50
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• 2005

This study examined the effects of the result of ascertaining predictions on cognitive conflict and conceptual change when students teamed the concept of weightlessness. Participants were 200 pre-service elementary teachers. They answered the pretest composed of two items. Through the demonstration on either of two items of the pretest, they identified whether their predictions were correct or not. In addition, students' cognitive conflicts were measured. After brief instructional treatment, the posttest was conducted. The results of this study are as follows: The more students who identified their own predictions on the experiment were incorrect there were, the more effective it was on cognitive conflict and conceptual change. And cognitive conflicts and conceptual changes of students who identified that their predictions were incorrect were generated meaningfully more than those of students who identified that their predictions were correct. From these results, it is concluded that students who identified that their predictions were correct experience cognitive conflicts, but their cognitive conflicts and conceptual changes were smaller than those of students who identified that their predictions were incorrect.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권5호
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• pp.822-840
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• 2001

This article presents a theoretical model for conceptual change that relates cognitive conflict and the role of context. The model assumes that students derive alternative conceptions from everyday contexts while scientific concepts presume an idealized context, and hence, that the source of cognitive conflict results from the difference between the two contexts. Test results and analysis of the model are presented by applying it in a class studying the inertial motion of bodies. The subjects are 37 seventh grade boys.

• 한국수학사학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-73
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• 2011

기하학의 기본용어인 점과 선에 대한 유클리드의 사전적 정의에서 힐베르트의 수학적 정의 개념으로의 변화과정을 살펴보았다. 이러한 수학에서의 정의 개념 변화의 인식론적 배경은 바로 수학적 대상의 존재 방식에 대한 실재론, 개념론을 거쳐 유명론에 도달하는 철학적 인식의 변화이다.

• 대한화학회지
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• 제51권1호
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• pp.56-64
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• 2007

이 연구에서는 변칙사례 및 대안가설에 의해 유발된 인지갈등과 불안, 주의집중, 노력이 개념변화에 미치는 영향을 조사하였다. 중학교 1학년 학생 470명을 대상으로 선개념 검사를 실시하여 203명의 오개념을 지닌 학생들을 선발하였다. 변칙사례를 제시한 후, 대안가설 제시 전후에 각각 변칙사례에 대한 반응 검사와 불안검사를 실시하였다. CAI 프로그램으로 밀도 개념학습을 실시하였으며, 사후 검사로 주의집중 검사, 노력 검사, 개념 검사를 실시하였다. 연구 결과, 변칙사례에 의해 유발된 인지갈등(사전 인지갈등)은 대안가설 제시 후 증가하였다. 사전 인지갈등은 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 인지갈등(사후 인지갈등)에만 직접적인 영향을 주었으며, 사후 인지갈등은 개념변화에 직접적으로 긍정적인 영향을 주었다. 변칙사례에 의해 유발된 불안(사전 불안)은 대안가설 제시 후 감소하였다. 사전 불안은 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 불안(사후 불안)에만 직접적인 영향을 주었으며, 사후 불안은 노력을 통해 개념변화에 부정적인 영향을 주었다. 주의집중은 개념변화에 직접적으로 또는 노력을 경유하여 긍정적인 영향을 주었다. 이런 결과는 개념변화 수업에서 변칙사례와 대안가설을 함께 제시하는 전략이 변칙사례만 제시하는 전략보다 인지갈등을 더욱 유발하거나 불안을 감소시켜 학생들이 개념학습 과정에 보다 능동적이고 적극적으로 참여하도록 유도함으로써 개념변화를 촉진할 가능성을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.489-500
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• 2005

본 연구의 목적은 중학생에게 과학사 자료를 활용한 인지 갈등 수업을 하였을 때 나타나는 ‘우주관’에 대한 개념 변화의 인지적 과정을 살펴보는 것이다. 연구 대상은 인지수준이 각각 상, 중, 하인 중학교 2학년 학생 남녀 4명을 표집 하였다. 매 차시별 수업 후 형성된 학생의 ‘우주관’ 개념에 대해 면담과 탐구 활동지 분석을 실시하였으며, 사전$\cdot$사후 개념 검사로 개념 변화 정도를 알아보았다. 연구결과 4명의 학생들이 가지고 있는 천문학적 선개념은 차이가 있었고 천체의 운동과 관련된 오개념도 다양하였다. 형식적 조작기와 전이단계 있는 학생은 과학사를 이용한 수업을 통하여 천동설에서 지동설로 개념 변화가 이루어졌다. 그에 비하여 구체적 조작기에 해당하는 학생의 선개념은 전반적으로 비과학적이거나 무개념 상태였으며, 인지 갈등을 일으킬 만한 현상을 제시하여도 개념 변화를 일으키지 못하는 등 과정에 어려움을 보였다. 이 단계의 학생에게는 새로운 자료를 제시하고 이를 설명하게 하는 인지 갈등 과정을 통하여 천동설에서 지동설로의 개념 변화를 일으켰다. 수업 처치 후 학생들의 개념 검사지의 성취도가 $10\%$ 이상 높아졌다. 이는 과학사 자료를 이용한 학습 지도가 과학적 개념 변화에 있어 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권5호
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• pp.991-1009
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• 2002

This qualitative study investigated two preservice teachers' conceptual ecologies in professional development during the science teacher preparation program. The notion of a conceptual ecology contains nature of knowledge, science and science teaching, learning, and content knowledge and comfort level. The data were collected during the participants' preservice year and their practicum experience. Both data collections and analyzing were from the various sources of interviews, teaching observations, journals, and information and profiles by the participants' supervisor. Two preservice teachers serve as cases representative of this study. Results show that problems preventing the preservice teachers from moving closer to conceptual change teaching were their understandings of the nature of science and the nature of knowledge. The preservice teachers' views about knowledge come from, and what knowledge is, are largely shaped by the nature of science and learning drive pedagogy and classroom practice. Knowledge of and comfort with the subject matter are also important.