• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.798-804
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• 2006

이 연구에서는 플로지스톤설에서 산소설로의 개념변화 과정에서 제시된 변칙 사례와 대안 가설에 대한 학생들의 반응을 조사하고, 이를 과학자들의 반응과 비교했다. 변칙 사례와 대안 가설에 대한 과학자들의 반응은 과학사 관련 문헌에서 수집했다. 선개념 검사를 실시하여 연소에 대한 목표 오개념을 지닌 중학교 2학년 학생 148명을 선발했다. 학생들에게 변칙 사례와 대안 가설을 제시하고, 이에 대한 학생들의 반응을 조사했다. 연구 결과, 과학자들과 학생들에게서 유사한 반응 유형이 나타났지만, 동시에 명확한 차이점도 있었다. 과학자들은 변칙 사례의 문제점을 밝히고자 노력하는 경향이 있었지만, 학생들은 자신들의 초기이론에 대한 신념을 고수하기 위해 변칙 사례를 거부하거나 배제하는 경향이 있었다. 또한, 대안 가설을 접한 후에 자신의 신념을 바꾸는 학생은 일부에 불과했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권4호
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• pp.426-434
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• 2005

In this study, elementary school students' responses toward a discrepant event about a float-or-sink problem were investigated through semi-structured interviews. Initial participants were 61 fifth-grade students from two elementary schools. After excluding the students who did not possess the target misconception from the results of a preconception test and who were not willing to participate in an interview, 31 students (14 males and 17 females) were finally interviewed by two teacher-interviewers. During the interviews, students were first provided with a hands-on experiment which was the same as the situation in the preconception test, and then they were asked about believability of the discrepant event, inconsistency between the discrepant event and their existing conceptions, and belief change after experiencing the discrepant event. Interviews were audio- and video-taped, and then were transcribed by two interviewers. After analyzing the interview transcriptions, we found four types of students' responses; rejection, uncertainty, peripheral belief change, and belief change. We also found that belief change response type should be classified into three distinctive subtypes; belief decrease, ad-hoc belief change, and analytical-abductive belief change.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.18-27
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• 2007

이 연구에서는 변칙사례에 의해 유발된 인지갈등과 비인지적 변인이 개념변화 과정에 미치는 영향과 변칙사례가 상황 흥미를 유발하는 과정을 조사하였다. 중학교 1학년 학생들이 연구에 참여하였다. 밀도 개념에 대해 오개념을 지닌 학생들을 선별하기 위해 선개념 검사를 실시하였다. 변칙사례에 대한 인지적 반응검사와 상황 흥미 검사를 실시하였다. CAl 프로그램을 통해 학습하게 한 후, 주의집중 검사, 노력 검사, 개념 검사를 실시하였다. 경로 분석 결과, 변칙사례에 의해 유발된 인지갈등이 상황 흥미를 유발하고 이것이 개념학습 과정에서의 학생들의 주의집중과 노력에 영향을 미쳐 개념변화를 일으키는 것으로 나타났다. 변칙사례에 의해 처음으로 유발되는 것은 새로움이며, 새로움은 직접적으로 또는 주의집중 요구, 탐구 의도, 순간적 즐거움을 경유하여 상황 흥미를 불러일으키는 것으로 나타났다. 새로움은 도전에 직접적인 영향을 주고, 도전은 직접적으로 또는 인지갈등을 통해 순간적 즐거움에 부정적인 영향을 줌으로써 전체 흥미를 감소시키기도 하였다. 그러나 이 경로의 계수는 전자의 경로의 계수보다 상대적으로 작았다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.723-731
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• 2006

이 연구에서는 중학교 1학년 28명을 대상으로 변칙사례에 의한 인지적 반응 유형에 따른 정의적 반응 및 학생들이 제시하는 효과적인 개념변화 교수-학습전략을 조사하기 위한 면담을 실시하였다. 연구 결과, 변칙사례의 신뢰성과 타당성을 강조할 경우 인지갈등이 더 잘 유발되는 것으로 나타났다. 흥미와 불안과 같은 정의적 반응이 나타나는 양상은 인지적 반응 유형 및 대안가설의 제시 유무와 명확성에 따라 달랐으며, 정의적 반응이 개념학습 과정에 긍정적인 영향을 준다고 생각하는 학생들이 많았다. 신념감소, 주변신념변화, 신념변화 반응을 보인 학생들의 경우, 효과적인 개념변화를 위해 필요하다고 생각하는 교수-학습전략이 대안가설의 제시 유무에 따라 다르게 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.779-785
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• 2008

이 연구에서는 연소 개념 학습에서 변칙 사례의 역할을 인지적 동기적 측면에서 조사했다. 중학교 2학년 학생 433명을 대상으로 선개념 검사와 변칙 사례에 대한 반응 검사, 상황 흥미 검사를 실시했다. 연소 개념 학습을 실시한 후, 사후 검사로 주의집중, 노력, 개념 이해도 검사를 실시했다. 목표 오개념을 지닌 것으로 판별된 208명의 응답을 분석한 결과, 거부와 배제 반응의 비율은 밀도에 대한 선행연구의 결과와 비교하여 상대적으로 높은 반면, 신념 변화 반응의 비율은 낮은 것으로 나타났다. 경로 분석 결과, 대안 가설 제시 후의 상황 흥미가 직접적으로 또는 주의집중과 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 변칙 사례에 의해 유발된 상황 흥미는 대안 가설 제시 후의 인지 갈등에 직접적으로 영향을 미치기도 했다.

• 대한화학회지
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• 제53권4호
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• pp.445-452
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• 2009

이 연구에서는 불일치 사례의 맥락이 인지 갈등 전략을 이용한 개념 변화 과정에 미치는 영향을 인지 갈등, 상황 흥미, 주의집중, 노력, 개념 이해도 등의 인지적․정의적 변인 측면에서 조사하였다. 중학교 1학년 536명을 대상으로 선개념 검사를 실시했다. 이후 불일치 사례에 대한 반응 검사와 상황 흥미 검사를 실시했다. 과학적 맥락이나 일상적 맥락의 불일치 사례는 학생들에게 무작위로 제시되었다. 밀도 개념 학습 후, 주의집중과 노력, 개념 이해도 검사를 실시했다. 목표 오개념을 지닌 194명의 응답을 분석한 결과, 과학적 맥락의 불일치 사례가 일상적 맥락의 불일치 사례보다 더 높은 인지 갈등을 유발하는 것으로 나타났다. 그러나 불일치 사례의 맥락은 상황 흥미, 주의집중, 노력, 개념 이해도와 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 경로 분석 결과, 불일치 사례의 맥락은 인지갈등에 직접적으로 영향을 주고, 인지 갈등을 매개로 개념 이해도에는 간접적인 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.633-640
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• 2008

이 연구에서는 불일치 사례에 대한 학생들의 생각을 확인하기 위한 방안으로서 과학 실험 보고서의 활용가능성에 대해 조사했다. 과학 실험 보고서는 이 연구에서 개발되었으며, 불일치 사례에 대한 학생들의 반응과 관련된 정보를 수집하는 데 사용되었다. 분석은 기체의 용해도와 연소, 전기전도도에 대한 총 839개의 실험 보고서를 대상으로 했다. 실험 보고서에 나타난 학생들의 반응은 거부, 재해석, 배제, 판단불가, 주변이론 변화, 이론 변화, 과학적 개념 유지, 퇴행적 이론변화의 8가지 유형으로 분류되었다. 또한, 재해석과 이론 변화는 몇 개의 하위 유형으로 세분화되었다. 이 연구에서 나타난 학생들의 반응 특징들을 선행연구에서와 비교하여 논의했다.

• 대한화학회지
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• 제52권5호
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• pp.561-568
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• 2008

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.687-708
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• 2004

The purpose of this study is to investigate the relationships between cognitive conflict and students' causal attributions and to find out what kinds of attributions affect successful resolution of cognitive conflict in learning physics. Twenty-nine college students who attended a base general physics course took an attribution test and a conceptual pretest related to action and reaction concept. Of these, twenty students who revealed alternative conceptions were selected. They were confronted with a discrepant demonstration and took part in the cognitive conflict level test, a posttest, and delayed posttest. Those students who experienced high levels of cognitive conflict were selected and interviewed to find out what kinds of attributions affect resolving the conflict. When confronted with the discrepant event, the students who attributed success outcomes to "effort" experienced higher levels of cognitive conflict than those to "task difficulty." However, those students who revealed high levels of cognitive conflict and attributed success outcomes to effort did not always produce conceptual change. They had different perspectives on effort and conducted different effort activities to resolve the cognitive conflict. In addition, these effort activities appeared to include their motivational beliefs, metacognitive and volitional strategies. The results of this study indicate that in order for the conflicts to lead to change, students need to have the perspective on effort implying the use of the self-regulated learning strategy and to conduct effort activities based on them. Beyond cold conceptual change, this article suggests that there is a management strategy of cognitive conflict in the classroom context.