• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제17권3호
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• pp.423-446
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• 2015

본 연구의 목적은 고등학교 확률 수업의 '몬티홀 문제' 과제 맥락에서 나타난 논증과 정의 특징을 알아보는 것이다. 고등학교 2학년 상 수준 한 학급의 학생을 대상으로 교사와 학생 사이의 논증과정에 관한 수업담화를 Toulmin의 논증패턴을 이용하여 분석한 결과, 논증 중심의 담화 공동체로 만들기 위한 과제 맥락과 학생들이 질문하고 반박할 수 있는 안전한 교실 문화의 중요성이 밝혀졌다. 또한 복잡한 문제를 함께 해결해 나가는 논증과정을 통해 학생들은 수업에 더 몰입하게 되었으며, 실제적인 경험적 맥락은 개념의 이해를 풍부하게 해 주었다. 그러나 논증과정에서 나타난 추론은 통계적 추론이 아니라 대부분 확률 문제 풀이 위주의 수학적 추론이 나타났다. 이러한 연구 결과는 맥락에 따라 결과를 해석하는 과정에서 학생들의 통계적 추론이 일어남을 교사가 이해할 필요가 있고, 과제 맥락과 질문을 통해 학생들이 논증과정에 적극적으로 참여하도록 해야 한다는 확률 통계 수업에 대한 시사점을 제공할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.495-505
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• 2008

이 연구의 목적은 초등 과학영재들의 논증활동에서 활용되는 증거들의 전개 양상과 수준을 Perella's Hierarchy of Evidence를 바탕으로 분석하는 것이다. 연구를 위하여 K대학 부설 과학영재교육원 초등과학 영재반 (5학년 5명, 6학년 10명) 15명을 연구 대상으로 선정하였으며 논증과제를 2주전 미리 부여한 뒤, 논증과제에 대한 찬성 또는 반대의 입장을 학생들이 각자 자유롭게 선택하여 총 2시간 동안 논증활동을 하였다. 연구자는 논증과정을 관찰하고 촬영, 녹음한 뒤 전 과정을 전사하여 분석하였다. 전사한 자료를 발화순서에 따라 Protocol Number를 부여한 뒤, 찬성팀과 반대팀이 논증활동을 전개하는 흐름을 파악하고 그 과정에서 나타나는 특징을 살펴보았다. 그리고 주장이나 반론, 답변 등에 사용되는 증거를 Perella's Hierarchy of Evidence 에 따라 Level 1부터 Level 6까지 등급화하여 각 수준별 빈도수를 구하였다. 이 연구 결과를 통하여 초등 과학영재들은 전체적으로 주장-반론-재반론의 순서가 반복되는 논증활동을 하며 사용된 50%이상의 증거가 Level 1과 Level 2였으며 Level 4 이상의 높은 수준의 증거는 20% 내외인 것을 알 수 있었다. 초등과학영재들은 논증과제에 대한 찬성, 반대 입장에 관계없이 통계 자료나 연구결과와 같이 신뢰할 수 있는 객관적 증거들을 사용하기 보다는 개인의 생각이나 경험, 타인의 경험, 개인의 추측 등 출처와 진위 여부를 확인할 수 없는 낮은 수준의 증거를 사용하여 약한 논증을 하고 있었다. 반면에, 상대방의 주장에 따르는 증거가 신뢰할 수 없거나 납득하기에 부족할 때에는 증거가 부족함을 지적하면서 상대방의 주장을 반박하는 상반되는 모습을 보이기도 하였다. 그리고 상대방이 상황이나 용어에 대한 인식이 부족하여 질문을 하거나 구체적 설명 또는 주장에 따르는 증거 제시를 요청할 경우, 답변을 하기도 하지만 답변이 어렵거나 증거가 부족하면 요청을 무시하고 새로운 화제로 급전환하였다. 또한 논증활동 중에 상대방이 자신의 주장에 대해 실험 연구 결과와 같은 높은 수준의 증거를 제시하며 반론할 경우, 수용하거나 재반론하기 보다는 자신의 주장을 반복하여 진술하거나 갑자기 다른 주장으로 돌려 회피하려 하였으며 논증활동 중에 주장의 일치에 도달하지 못하고 계속적으로 대립될 경우, 수 초간 침묵이 흐르다가 의견이 합의되지 않은 채 다른 화제로 전환하는 경향이 있었다. 이러한 연구 결과로부터 초등 과학영재들이 보다 높은 수준의 증거를 사용하여 강한 논증을 할 수 있도록 논증과정을 활용한 교수 프로그램 및 교사 인식 재고를 위한 교사 교육 프로그램을 개발할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.59-72
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• 2019

이 연구에서는 초등학생들의 소집단 과학 논의 활동에서 나타나는 인식적 고려사항들을 동정하고 이러한 인식적 고려사항들이 논의 상황 속에서 어떻게 서로 관련되는지 탐색하였다. 학생들의 소집단 논의 활동에서 나타난 인식적 고려사항들은 Berland et al.(2016)이 제시한 틀을 사용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생들의 소집단 논의 활동에서 인식적 고려사항은 본성, 일반성, 정당화, 청중의 네 가지 측면에서 소집단 별, 차시 별로 다양하게 나타났다. 둘째, 소집단 별 논의 활동에서 나타난 인식적 고려사항들은 서로 상호 작용하며 복합적으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 소집단 논의 수업을 설계하고 평가하는 교사들에게 학생들이 논의 활동에 참여할 때 어떠한 생각을 가지고 참여하고 있으며 이러한 인식적 고려사항들이 학생들의 논의 활동에 어떤 영향을 줄 수 있는지에 대한 이해를 제공할 수 있다. 학생들의 학습접근방식보다는 성적 수준이 학생들이 사용하는 인식적 고려사항에 더 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 인식적 고려사항들은 상호 작용하는 과정에서 논의 상황에 따라 서로 관련이 되므로 인식적 고려사항들이 서로에게 긍정적으로 관련되어 과학 논의 활동이 과학적이고 논리적으로 전개될 수 있도록 소집단내 규범 형성 및 교수 전략을 고려하여야 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.919-929
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• 2015

본 연구에서는 지질구조에 대한 모델링기반 학습 프로그램을 개발하고 모델링기반 학습에서 나타나는 논증패턴과 학생들의 정신모형 수준과의 관계를 밝히고자 하였다. 고등학교 2학년 126명을 대상으로 대륙이동설, 해령, 변환단층, 단층의 특징에 대하여 4회의 모델링기반 학습을 실시하였다. 연구대상 중에서 2개 학급은 실험집단으로 모델링기반 학습을 실시하였고 나머지 2개 학급은 비교집단으로 교사중심 설명식 수업을 실시하였다. 모델링기반 학습 후 실험집단과 비교집단의 사후 성취도와 학생들의 정신모형 분포를 정량적으로 비교하였다. 실험집단 중 5개 조의 논증활동을 녹음 전사한 자료에 대하여 본 연구에서 설정한 분석틀을 근거로 정성적으로 분석하였다. 본 연구의 분석틀은 TAP의 5가지 요소와 학생들의 대안개념이 포함되는 요소 5가지 등 총 10가지의 코딩 요소로 구성하였다. 정신모형 유형을 조사한 결과, 실험집단에서 단면 인과모형과 입체형 모형의 비율이 높게 나타난 반면, 비교집단에서는 2차원 모형과 단면 단순모형의 비중이 높게 나타났다. 논증유형을 분석한 결과, 주장의 빈도가 높을수록 논증활동이 성공적으로 이루어졌고 정신모형의 수준이 높게 나타났다. 반박이 제기된 경우, 만든 모형을 다시 관찰하여 자료를 수정하고, 이에 따라 주장을 다시 전개하였다. 이로써 모델링기반 학습에서 모형이 학생들의 논증 과정에 긍정적으로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-18
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• 2004

Current interest in mathematics learning that focuses on understanding, mathematical reasoning and meaning making underscores the need to develop ways of analyzing classrooms that foster these types of learning. In this paper, I show that the constructs of social and sociomathematical norms, which grew out of taking a symbolic interactionist perspective, and Toulmins scheme for argumentation as elaborated for mathematics education by Krummheuer, provide us with means to analyze aspects of explanation justification and argumentation in mathematics classrooms, including means through which they can be fostered. Examples from a variety of classrooms are used to clarify how these notions can inform instruction at all levels, from the elementary grades through university-level mathematics.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제43권1호
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• pp.97-107
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• 2004

Current interest in mathematics learning that focuses on understanding, mathematical reasoning and meaning making underscores the need to develop ways of analyzing classrooms that foster these types of learning. In this paper, I show that the constructs of social and sociomathematical norms, which grew out of taking a symbolic interactionist perspective, and Toulmin's scheme for argumentation, as elaborated for mathematics education by Kummheuer, provide us with means to analyze aspects of explanation, justification and argumentation in mathematics classrooms, including means through which they can be fostered. Examples from a variety of classrooms are used to clarify how these notions can inform instruction at all levels, from the elementary grades through university-level mathematics.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.739-751
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• 2010

이 연구는 예비교사들이 과학탐구에 대한 비판적 토론을 분석하는 것에 초점을 두고 있다. 약 3개월 동안 24명의 예비교사들은 7개의 그룹으로 나뉘어 개방적 탐구를 수행하였고, 이후 10회의 비판적 토론을 실시하였다. 모든 토론과정은 녹화하여 전사하여 분석되었다. 툴민의 논증분석틀과 인지적 논증분석틀을 이용하여 예비교사들의 탐구토론에 나타난 논증의 특징을 살펴보았다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 의미단위별 논증요소 분석에서 주장, 정당한 이유, 자료, 반박, 지원의 순서로 많이 제시되었다. 둘째, 대화 단위별 논증 구조에서 CW, CD, CDW, CWR, CR의 순서로 많이 제시되었다. 셋째, 비판적 탐구토론에서는 다른 토론활동보다 반론의 비율이 많이 제시되었다. 넷째, 두 번째 논증활동이 첫 번째 논증활동보다 질적 수준이 향상되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.922-936
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• 2008

본 연구에서는 중학교 과학에서 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기(SWH) 교수-학습 전략에 따른 수업 프로그램을 개발하고 실시하여 이 프로그램이 학생들의 인지수준 발달, 과학개념 이해, 논의 및 글쓰기의 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 남녀공학 중학교 2학년 학생 132명을 선정하여 실험집단과 비교집단으로 임으로 배정하였다. 실험집단에는 SWH 수업전략을, 비교집단에는 교사중심의 전통적인 수업을 적용하였다. 그 결과 이 연구에서 개발한 수업 전략이 학생들의 인지수준 발달, 과학개념 개념이해와 논의, 글쓰기에 효과적인 것으로 나타났으나 논의과정 요소 중보장, 보강, 한정, 반증, 메타인지에는 유의미한 효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기(SWH)가 실험집단의 과학개념 이해와 과학적 글쓰기 능력의 향상에 효과적이었음을 나타내며 단방향적인 글쓰기뿐만 아니라 전체적인 논의과정 능력의 질적 향상을 위한 수업전략의 개발이 요구됨을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제57권6호
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• pp.813-820
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• 2013

이 연구의 목적은 논의기반 일반화학실험에서 읽기틀이 대학생의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고에 미치는 영향에 대해 알아보는 것이다. 이 연구는 일반화학실험을 수강하는 대학교 1학년 17명을 대상으로 하였으며, 이 중 7명을 실험집단으로, 나머지 10명을 비교집단으로 선정하였다. 두 학기 동안 총 10개의 논의기반 일반화학실험 프로그램이 적용되었으며, 그 중 수업의 초기, 중기, 후기에 해당하는 3개의 주제를 비교하였다. 논의기반 일반화학실험에서 읽기틀이 대학생의 반성적 사고에 미치는 영향을 분석한 결과, 읽기틀을 사용한 수업이 대학생의 반성적 사고를 향상시키는데 효과적이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.694-708
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• 2011

본 연구에서는 과학 수업에서 학생들이 과학 현상을 근거 있게 설명하고 주장할 수 있도록 인지적 발판이 포함된 과제를 개발하였고, 과제가 소집단 논변 발달에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위해 한 학급에서 이질적인 소집단을 구성한 후, 개발된 과제를 수업중에 활용하였다. 소집단 논변활동에서 학생들은 먼저 각자의 의견을 적고, 서로의 의견을 공유한 후 가장 그럴듯한 의견을 선택하였다. 학생들의 사전 사후 논변 검사지와 논의가 활발하게 일어난 한 소집단의 담화 전사본, 학생들의 반 구조화된 인터뷰, 수업관찰 노트를 통해 과제가 소집단 논변에 미치는 영향을 분석하였다. 개발된 과제는 모순된 논변 예시를 포함하여 학생들이 증거를 가지고 반박할 수 있도록 하였으며, 친구의 생각과 비교하고 설득하는 활동을 통해 소집단 논변이 활발히 이루어지도록 하였다. 그 결과 학생들의 논변 검사 점수가 향상되었으며, 증거와 추론이 포함된 주장을 하였다. 또한 과제를 진행함에 따라 학생들의 논변은 높은 향상 발화의 빈도와 긴 추론 고리의 특성을 보이면서 그 수준이 높아졌다. 학생들은 과제를 수행하면서 제시된 예시 의견에 대해 반성적, 비판적으로 사고하여 타당한 증거와 추론이 포함된 정교한 주장을 하였으며, 자료를 바탕으로 다양한 근거를 제시할 수 있는 과제는 학생들로 하여금 자발적으로 의견을 제시하도록 하여 다양한 참여로 이끌었다. 본 연구는 발달된 소집단 논변 활동의 맥락에 대한 이해와 일반 중학교 과학 탐구수업에서 학생들의 논변 활동을 조력하는 교수 학습 상황에 대한 정보를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.