• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권1호
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• pp.13-24
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• 2012

This purpose of this study was to analyze the characteristics of elementary students' argumentation in science problem solving process. For this study, the two argumentation topics were developed on the basis of Williams and Colomb's argumentation model. The topics of argumentation were the weight of the air and the change of volume according to state of water. The participants of this study were 6th grade students (n=51). Data were analyzed by Williams and Colomb's argumentation model and Kienpointner's argumentation style. The results of this study were as follows: In the argumentation model, most of students had the factors of claim, reason, evidence/data in their statements. But low-achievement students had difficulty in warrant and acknowledge & response. In argumentation style, the frequency of the cause-effect and explanation of example style were higher than other argumentation styles. Some implications were suggested, such as understanding the characteristics of elementary students' argumentation activities and need of educational programs including scientific argumentation.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권3호
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• pp.211-226
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• 2008

The purpose of this study was to investigate science teachers' understandings about scientific argumentation in the classroom. Seven structured interview protocols were developed, asking the definition of scientific inquiry, the differentiation between scientific inquiry and hands-on activity, the opportunity of student argumentation, explicit teaching strategies for scientific argumentation, the critical example of argumentation, the criteria of successful argumentation, and the barrier of developing argumentation. The results indicate that there are differences and similarities in understandings about scientific argumentation between two groups of middle school teachers and upper elementary. Basically, teachers at middle school define scientific inquiry as the opportunity of practicing reasoning skills through argumentation, while teachers at upper elementary define it as the more opportunities of practicing procedural skills through experiments rather than of developing argumentation. Teachers in both groups have implemented a teaching strategy called "Claim-Evidence Approach," for the purpose of providing students with more opportunities to develop arguments. Students' misconception, limited scientific knowledge and perception about inquiry as a cycle without the opportunity of using reasoning skills were considered as barriers for implementing authentic scientific inquiry in the classroom.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.400-413
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• 2009

이 연구에서는 중학교 과학 수업에서 논의과정 교수 학습 전략에 따라 과학적 상황에서의 논의과정 수업을 실시한 후, 학생들의 논의과정의 질에 있어서 향상이 있는지를 알아보고, 또한 논의상황에 따라 논의과정에 어떤 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 남녀공학 중학교 1학년 2개 반 학생을 3-4명이 한 조를 이루도록 8개조로 나누고 논의전략과 상황을 달리하여 논의과정 수업을 실시하였다. 그 결과 학생들의 논의과정의 질에 있어서 향상이 있음을 보여주었다. 논의과정의 구조와 설명적, 대화적 논의과정 요소의 사용 비율에 있어서는 논의상황에 따른 차이를 보이지 않았으나, 전체 논의과정 요소의 사용 빈도와 일부 논의과정 요소의 사용에 있어서는 논의상황에 따른 차이를 나타내었다. 즉, 전체 논의과정 요소의 사용 빈도는 사회과학적 상황에서 더 높은 것으로 나타났고, 반증과 근거반박의 경우는 사회과학적 상황에서 높은 비율을 보였으나 요청과 요청응답의 경우는 과학적 상황에서 높게 나타났다. 이상의 연구 결과로 볼 때, 학생들의 논의과정이 과학적 상황과 사회과학적 상황의 특성에 따라 차이를 나타내지만 계획된 논의과정 수업에 의해 질적으로 향상이 가능한 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.567-586
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.85-93
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• 2004

본 연구에서는 CASE 프로그램의 적용이 중학교 학생들의 과학 맥락에서의 논의 과제 해결 시 논의과정에 어떤 변화를 가져왔는지 알아보았다. 학생들의 논의과정은 ''설명과 논의과정''과 ''대화적 논의과정''으로 구분되었으며, 다양한 논의과정 요소들을 활용하였다. 학생들 논의과정의 절반 이상은 주장과 근거가 차지하고 있었으며, 자신의 생각을 단편적으로 상대방에게 제시하는 수준의 논의 기술에 머물러 있었다. 또한 ''설명적 논의과정'' 요소의 활용보다는 ''대화적 논의과정'' 요소의 사용 비율이 낮았다. CASE 프로그램을 처치한 후 학생들의 ''대화적 논의과정'' 사용 비율이 상대적으로 높아졌으며, 집단구성에서 대칭집단이 비대칭집단 보다 프로그램의 효과가 컸으나 그 변화가 불안정하였다. 인지 수준에 따른 논의 참여 정도는 형식적 조작기 학생의 참여 비율이 전체적으로 높았으나 후기 과제로 갈수록 과도기 학생들의 ''대화적 논의과정''에의 참여비율이 높아졌다.

• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.78-87
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• 2015

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 중학생들의 논의과정 특징과 논의과정 수준을 알아보고자 하였다. 이를 위해 남녀공학 중학교 2학년 68명을 대상으로 6개의 논의기반 탐구 과학수업 프로그램을 적용하였고, 이 중 마지막 두 프로그램에 대한 학생들의 논의과정을 모둠별로 녹음 및 전사하였다. 연구 결과 첫째, 모든 단계에서 가장 많이 나타나는 논의과정 요소는 주장이고, 요청 및 요청응답, 단순 호응이 다음 순으로 나타났다. 논의기반 탐구 과학수업의 실험 설계 및 수행단계에서 논의가 가장 활발하게 나타났으며, 의문 만들기 단계에서 논의가 가장 적게 나타났다. 둘째, 각 단계별로 논의과정 수준을 분석한 결과, 논의과정 구조에서는 주장과 증거 단계에서 가장 높은 수준의 논의가 이루어지고 의문 만들기 단계에서 가장 낮은 수준의 논의가 이루어졌다. 논의과정 타당성을 분석한 결과, 주장과 증거 단계에서 논의과정 타당성이 가장 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.203-220
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• 2021

이 연구는 과학적 논증 담화에 대한 자동 채점의 성능 개선 방향을 탐색하였으며, 자동 채점 모델을 활용하여 논증 담화의 양상과 패턴을 분석하였다. 이를 위해 과학적 논증 수업에서 발생한 학생 발화를 대상으로 논증 수준을 평가하는 자동 채점을 수행하였다. 이 자동 채점의 데이터셋은 4가지 단위의 논증 피처와 논증 수준 평가틀로 구성되었다. 특히, 자동 채점에 논증 패턴을 반영하기 위하여 논증 클러스터와 n-gram을 활용하였다. 자동 채점 모델은 3가지의 지도 학습 기법으로 구성되었으며, 그 결과 총 33개의 자동 채점 모델이 구성되었다. 자동 채점의 결과, 최대 85.37%, 평균 77.59%의 채점 정확도를 얻었다. 이 과정에서 논증 담화의 패턴이 자동 채점의 성능을 개선하는 주요한 피처임을 확인하였다. 또한, 의사결정 나무와 랜덤 포레스트의 모델을 통하여 과학적 논증 수준에 따른 논증의 양상과 패턴을 분석하였다. 이를 통하여 주장, 자료와 함께 정당화가 체계적으로 구성된 과학적 논증과 자료에 대한 활발한 상호작용이 이루어진 과학적 논증이 논증 수준의 발달을 이끈다는 점 등을 확인하였다. 이와 같은 자동 채점 모델의 해석은 논증 패턴을 분석하는 새로운 연구 방법을 제언하는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.1007-1026
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• 2012

이 연구는 대화적인 논의과정의 상호작용적인 측면을 가시화하여 논의상황과 흐름을 나타내고 질적인 측면의 논의수준을 구체적으로 제시할 수 있는 논의과정 분석틀 개발을 목적으로 한다. 이를 위하여 단순하면서도 요소들 사이의 상호관련과 흐름을 구조적인 형태로 가시화할 수 있는 다이어그램의 특성을 이용한 논의과정 다이어그램의 분석방법을 만들고, 이를 기반으로 논의과정의 질을 구체적인 논의수준 점수로 정량화하였다. 롤러코스터의 운동을 주제로 논의과정 학습 자료를 개발하고 물리교육 전공의 대학생을 대상으로 적용하여 모둠별 전사본을 확보하였고, 이를 분석틀 개발에 이용하였다. 전사본으로부터 논의과정에 해당되는 진술들만을 추출하여 TAP 논의요소로 기호화하였고, 이 기호들을 효율적으로 배열하고 연결하여 논의과정 다이어그램의 분석 방법을 만들었다. 논의과정 다이어그램을 이용한 분석 결과는 상호작용적인 논의상황과 흐름의 파악에 유용하였고, 논의요소 빈도와 조합, 정성적인 논의수준에 이르기까지 다양한 정보들을 함께 제시해주었다. 질적인 측면의 논의수준을 정량화하기 위하여 논의요소의 다양성, 정당화, 반박의 유무 등 질적인 면에서의 논의과정에 대한 지표를 반영하여 논의과정 다이어그램 내의 서로 다른 연결선들에 차등적인 점수를 부여하였다. 논의수준 정량화를 이용하여 논의수준을 확인하는 과정은 매우 간편하였고, 질적인 논의수준은 구체적인 점수로 표현되어 다양하면서 구체적인 논의수준을 제시할 수 있었다. 개발된 논의과정 분석틀은 대화적 논의과정 결과를 효과적으로 제시할 수 있어서 논의과정 연구 분야에 도움을 제공하며, 논의과정 학습 자료의 문항별 논의과정 특징과 구체적인 진술들은 효과적인 논의과정 수업 및 원운동 학습의 설계에 도움을 줄 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권1호
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• pp.76-86
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• 2007

The purpose of this study is to investigate the characteristics of scientific argumentation and its development in the process of mutual discussion activities by elementary school students in the 5th grade. The results of this study can be summarized as below: First, students used diversity argumentation components for solving the given argumentation theme, however, most students used the assertion or the basis of a simple expression of their own thoughts as a high ratio, and components of a one directional explanatory argumentation process rather than components of a mutual communicative argumentation process. Second, an asymmetric group showed a high-use ratio of communicative argumentation components and achieved argumentation activities harmoniously between a symmetric group and an asymmetric group in organization of groups for solving argumentation themes. It was found that students in the transitional period showed the highest rate of participation within the discussion process. Moreover, they also showed the highest rate of development of discussion skills whilst in the process of using scientific problems. In conclusion, this phenomenon is caused by highlighting the mutual action between the teacher and the student rather than placing an emphasis on the mutual action among students during field instructions.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.286-301
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• 2014

이 연구의 목적은 초등학생의 논의활동과 과학글쓰기와의 상호 관련성을 정성적으로 알아보는데 있다. 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 과학적 상황 및 사회과학적 상황으로 구성된 9가지 논의 및 과학글쓰기 주제를 가지고 초등학교 5학년 학생을 대상으로 논의 및 과학글쓰기 활동을 행하였다. 논의과정에서 나눈 대화내용과 논의활동 전 후에 작성한 과학글쓰기의 내용을 녹음하고 전사하여 과학 글쓰기 세 가지 목표영역에 준거한 분석틀에 따라 비교 분석하였다. 이번 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 논의활동 중의 다양한 의견들은 논의 후 과학글쓰기에서 과학글쓰기 3가지 목표영역인 과학성, 논리성, 창의성이 신장되는데 긍정적인 효과를 주었다. 둘째, 논의활동이 논의 후 과학글쓰기에 나타나는 표현 형태는 크게 세 가지로 범주화할 수 있었다. 유형 1) 논의과정에서 새롭게 드러난 자신의 과학개념, 주장, 아이디어를 보충하여 표현하는 경우, 유형 2) 논의과정에서 다른 사람의 과학개념, 주장, 근거, 아이디어를 자기화하여 나타내는 경우, 유형 3) 논의활동에 기초하여 새로운 사실을 추론하거나 새로운 아이디어를 표현하는 경우이다.