• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.419-433
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• 2015

Analogical reasoning is a central component of human cognition and contributes to scientific discovery and to develop science education. In this study, we investigated the process features of lower elementary school students' analogical reasoning to explain mixture concept. The subjects are 24 lower elementary students. And the research design includes three phases instruction to investigate the features of students' self generated analogy. Phase 1 is the introduction of analogy in which student learn to use analogy. Phase 2 is a POE class about mixture conception. Piaget and Inhelder studied the conception of mixing among children in relation to cognitive development. In phase 2, we taught the student with Piaget and Inhelder's the experiment and observed the features of learning process about mixture conception. Phase 3 is students' generation of analogy (self generated analogy) for the experienced phenomena in phase 2. We analyzed the students' responses through the three phases in the view of Gentner's Structure Mapping Theory. The results showed that many lower elementary school students even before formal operation stage understood the mixture conception and made well their self generated analogy to explain the mixture conception in spite of the difficulty of making self generated analogy.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.407-416
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• 2017

이 연구에서는 협력적 비유 생성 활동에서 나타나는 비유의 변화과정과 소집단 및 전체 학급 토론의 특징을 분석하였다. 서울특별시에 소재한 고등학교에 재학 중인 24명의 학생을 대상으로 협력적 비유 생성 활동을 적용한 수업을 진행하였다. 학생들이 생성한 개인 비유와 소집단 비유, 수정된 소집단 비유를 비교하여 비유의 변화과정을 분석하였으며, 비유 생성 활동을 위한 소집단 토론과 전체 학급 토론의 특징을 분석하였다. 연구 결과, 비유의 변화 과정은 공유속성이 추가되는 경우, 비공유 속성을 인식하는 경우, 대응 오류가 수정되는 경우의 세 가지 변화 유형이 나타났다. 학생들은 여러 개인 비유 중 하나를 선택하는 방식으로 소집단 비유를 생성하였고, 이때 비유의 설명력, 독창성, 친숙도 등을 고려하는 것으로 나타났다. 학생들은 비유 생성 활동을 주관적이고 창의적인 활동이라고 인식하여 비유 생성 활동에 대한 정서적 부담감이 적었고 소집단 토론에서 갈등의 요소도 적었다. 전체 학급 토론에서는 다양한 비유가 제시되었으며 전체 학급 토론의 경쟁적인 분위기는 학생들이 비유가 갖는 비공유 속성에 주목하게 하였다. 소집단 비유 수정 단계에서 학생들은 비공유 속성을 비유가 갖는 제한점으로 추가하거나 비공유 속성을 갖지 않도록 비유를 변형하는 방식으로 비유를 수정하였고, 새로운 비유를 생성하는 경우는 거의 없었다. 이상의 결과를 바탕으로 협력적 비유 생성 활동을 적용한 수업을 효과적으로 진행하기 위한 방안을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.587-598
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• 2018

이 연구에서는 비유 생성 수업을 위한 예비과학교사의 교수 설계에서 나타나는 특징을 조사하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에서 교수 설계와 관련된 강의를 수강 중인 3명의 예비과학교사가 연구에 참여하였다. 비유 생성 수업에 대한 워크숍을 실시한 후 비유 생성 수업을 계획하고 시연하도록 하였다. 예비교사들이 제작한 교수학습 자료를 수집하였고, 수업 장면은 녹화하였으며, 수업 시연 전후에 반 구조화된 면담을 실시하였다. 예비교사의 비유 생성 수업에서 나타나는 특징을 PCK 측면에서 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 학생들의 비유 생성을 촉진하기 위해 비유의 예시와 유형을 소개하는 등 다양한 전략을 활용하였다. 그러나 소집단 비유를 수정 및 보완하는 과정을 수업에 포함하지 않는 등 비유 생성 수업의 단계에 대한 이해가 부족하였고, 교사의 적극적인 역할 또한 일부 예비교사의 수업에서만 나타났다. 세 명의 예비교사 모두 평가를 고려하였으나, 단순히 개념 이해도만을 평가하는 등 제한된 평가 방법과 평가 측면을 활용하였다. 일부 예비교사는 학생들의 오개념을 적극적으로 고려하였고, 학생들이 생성할 비유를 구체적으로 예상하기도 하였다. 예비교사들은 비유 생성 활동의 수준, 과학 개념의 특성 등 다양한 측면을 고려하여 비유 생성 수업의 주제를 선정하였다. 이상의 결과를 바탕으로 예비과학교사 교육과정과 관련된 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.861-873
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• 2009

이 연구에서는 비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다. 서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대부분 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 글과 그림으로 비유를 표현하였고, 목표 개념의 기능적 속성과 인과 관계를 포함시켜 부연 설명하였다. 자신이 만든 비유 중 가장 좋은 비유로는 목표물과 비유물 사이의 유사점이 가장 많거나 구조와 원리가 비슷한 비유를 선택하는 학생들이 많았으며, 비유 소재로는 주로 '학교생활'을 사용하였다. 선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 '대응 불이행', '과잉 대응' 등의 오류를 범하는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권2호
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• pp.219-232
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• 2010

In this study, we investigated and compared the types of analogy generation processes and the perceptions of analogy generation on saturated solution of fifth grade scientifically-gifted and general elementary students. After the instruction of self-generating analogies on 'saturated solution' concept for two classes, 12 scientifically-gifted and 8 general elementary students were interviewed to explore their analogy generation processes and the perceptions of the abilities required in the processes, the conditions of good analogies, and the advantages/disadvantages of analogy generation. The results revealed that their analogy generation processes were classified into three types. The scientifically-gifted students generated the analogies in more systematic and efficient ways and had better understanding of the important parts in the processes than the general elementary students. They also suggested more concrete and various ideas about the conditions of good analogies. Many scientifically-gifted and general elementary students thought that analogy generation would have positive influences on the developments of the cognitive aspects such as various higher-level thinking abilities and understanding of science concepts as well as the affective aspects such as science learning motivation and interest. Educational implications of these findings are discussed.

• 대한화학회지
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• 제64권2호
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• pp.99-110
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• 2020

이 연구에서는 예비과학교사들이 학생 중심 비유를 사용한 수업에서 나타나는 특징을 분석하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에 재학중인 6명의 예비과학교사가 이 연구에 참여하였다. 예비교사들에게 교육 실습에서 학생 중심 비유를 사용하도록 한 후, 수업 계획 과정과 수업을 관찰하고 수업 전후에 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 지속적 비교 방법으로 분석하였다. 분석 결과, 물리적 비유와 역할놀이 비유를 사용할 때 예비교사들은 비유 활동의 방법과 규칙을 명확히 안내하지 않는 경우가 있었고, 일부 예비교사들은 학생들에게 비유 활동의 결과를 예측해보도록 하였다. 역할놀이 비유를 사용한 수업에서 예비교사들은 학생들 중 일부에게만 역할을 부여하였고, 목표 개념을 설명할 때 어려움을 겪었다. 비유 생성을 사용한 수업에서는 학생들이 생성한 예상치 못한 비유를 다루는 데 어려움을 겪었고, 학생들의 비유 생성을 돕기 위해 비유의 예시를 제시하였다. 이상의 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.424-437
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• 2008

본 연구에서는 비유 만들기 수업에 대한 효과측면, 문제점 측면, 문제점해결 방법 측면, 교사의 역할 측면의 교사들의 의견을 수렴하고 이를 바탕으로 유전 관련 개념에 대한 비유물 창안하기, 목표물과 비유물 사이의 불일치 점 찾아내기, 새롭게 알게 된 유전 개념 발표하기 단계로 비유 만들기 수업을 실시하였고, 본 수업을 통해 유전 개념에 대한 학생들의 학업 성취도와 학습동기 검사, 면담을 통하여 학생들의 비유 만들기 수업의 효과를 알아보고자 하였다. 비유 개발 수업에 대한 교사들의 워크숍 결과, 생물 학습에서 유전과 관련된 개념은 학생들이 어려워하는 부분으로 이런 어려운 과학적 개념 이해를 위해 비유 만들기 수업은 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각하였다. 학생들은 유전관련 개념에 대한 비유 소재를 일상생활에서 찾았으며, 학생들은 자신과 다른 친구들이 만든 비유물을 비교해보고 토론 과정을 거치면서 목표물과 비유물 사이의 불일치 점을 찾아내고, 유전 개념에 대한 올바른 과학 개념을 인식하게 되었다. 또한 비유 만들기 수업은 전통적 설명식 수업보다 학업 성취도 향상과 학습동기 유발에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.665-673
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• 1999

서울 시내 22개 중학교에서 131명의 과학 교사를 대상으로 비유 사용 실태와 비유 사용에 대한 인식을 조사하였다. 대부분의 과학 교사들은 과학 수업에서 비유를 자주 사용하였고 비유의 효과에 대해서 매우 긍정적으로 인식하였다. 비유를 사용할 때에는 관련된 그림을 함께 제시하고, 비유 자체에 대하여 설명하고, 잘못 생각하기 쉬운 것도 언급해야 한다는 데 동의하였으며, 실제 수업 시간 중에 그렇게 한다고 응답하였다. 그러나 하나의 개념을 여러 개의 비유로 설명하거나 학생 스스로 비유를 만들도록 하는 것은 잘 이루어지지 않는 것으로 나타났다. 또한, 과학 수업에서 비유가 효과적으로 사용되기 위해서는 적절한 비유 자료와 체계적 비유 사용 수업 모형이 필요하다고 생각하였다. 한편, 석사 이상의 학위를 가진 교사 들이 비유 자체에 대해 더 많이 설명하였고, 비유 사용상 보완점과 비유 사용 전략의 필요성에 대해 더 긍정적으로 인식하였다. 과학 수업 및 학생 활동에 대하여 현대적 인식을 가진 교사들이 고전적 인식을 가진 교사들에 비하여 비유를 많이 효과적인 방식으로 사용하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.668-680
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• 2010

이 연구에서는 알갱이의 크기에 따른 혼합물의 분리 원리에 대해 초등학생들이 만든 비유의 특성, 대응관계 이해도, 대응 오류, 비유 만들기에 대한 인식을 학습접근양식에 따라 조사했다. 초등학교 4학년 92명을 선정하여 학습접근양식 검사, 비유 만들기 검사, 비유 만들기에 대한 인식 검사를 실시했다. 연구 결과, 기계적 학습접근양식을 지닌 학생들보다 유의미학습접근양식을 지닌 학생들이 더 많은 수의 비유를 만드는 것으로 나타났다. 만든 비유 유형의 경우, 기계적 학습접근양식보다 유의미 학습접근양식을 지닌 학생들이 구조적/기능적 비유, 부연 비유, 고체계성 비유를 더 많이 만드는 경향이 있었으나 표현 방식(글, 그림, 글/그림)과 상황의 작위성(작위적, 일상적), 추상도(추상적, 구체적) 항목에서는 학습접근양식에따른 차이가 거의 없었다. 기계적 학습접근양식보다 유의미 학습접근양식을 지닌 학생들이 비유에 대한 이해도가 더 높았고, 비유물에 포함된 공유 속성의 수와 대응 관계 이해도 점수도 유의미하게 높았으며, 대응 오류를 범하는 경우도 더 적었다. 학습접근양식에 관계없이 많은 학생들이 비유 만들기 활동에 대해 다양한 인지적 동기적 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 반면, 비유 만들기 활동에서의 다양한 어려움 등과 같은 단점을 지적하기도 했다. 이에 대한 교육적 함의를 논했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권3호
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• pp.305-314
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• 2011

In this study, the analogies on saturated solution generated by elementary school teachers were analyzed in their numbers, materials, and types aspects. The results were also compared with those of general and science-gifted elementary students. A test on the self-generating analogies on the target concept was administered to 111 elementary school teachers, 60 fifth graders at four science-gifted education institutes and 91 fifth graders at three elementary schools. The results revealed that the teachers made more analogies than the general and science-gifted students. In general, both the teachers and the students tended to make the analogies using the materials in family, riding, digestive, and school situations. However, there were a little difference between the teachers and the students in the cases of the analogies using other situations including body/physical activity. Similarly to the cases of the students, the teachers made more functional analogies than structural or structural/functional ones and did more concrete ones than abstract ones. However, they made more verbal, artificial, and enriched analogies than the students. They also made more highly systematic analogies than the general students, and did less ones than the science-gifted students. Educational implications of these findings are discussed.