개념변화에서 인지갈등의 중요성에도 불구하고, 실업계 학생들의 인지갈등 특성에 관한 연구는 찾아보기 힘들다. 이 연구의 목적은 실업계 학생들의 인지갈등 유형을 알아보고, 그 유형에 따른 인지갈등 특성을 밝혀보는 것이다. 이 연구에서 연구자들은 실업계 학생들이 작용과 반작용 개념과 관련된 불일치 상황에 직면했을 때, 인지갈등 유형에 따라 학생의 동기적 요인과 인식론적 신념이 어떻게 인지갈등 과정에 영향을 미치는가를 탐색하였다. 연구결과, 많은 실업계 학생들이 낮은 수준의 인지갈등을 경험하고, 불일치 현상을 설명하는데 수동적이거나 갈등 상활을 해결하려는 시도를 쉽게 포기하려는 경향을 보여주었다. 왜냐하면 이 학생들은 교사의 절대적 지식에 의존하려는 인식론적 신념을 갖고 있고, 쉬운 과제 선호성과 교사의 인정에 초점을 맞추는 외적 동기를 갖고 있기 때문이다. 따라서 교사들이 인지갈등 과제를 제시할 때, 실업계 학생들의 개념변화를 촉진하기 위해서는 이러한 인지갈등 특성을 잘 인식해야만 한다.
과학학습에서 인지갈등의 긍정적인 혹은 때때로 부정적인 영향에 관한 논의들이 아직까지 진행되고 있다. 그러나 분명한 것은 개념변화이론에 따르면 인지갈등이 개념변화에 중요한 역할을 한다는 것이다. 이 연구의 목적은 개념변화과정에서 인지갈등의 역할을 자세히 살펴보는 것이다. 구체적인 연구문제는 다음과 같다. 1) 불일치 상황은 인지갈등의 필요조건 혹은 충분조건인가? 2) 인지갈등은 개념변화의 필요조건 혹은 충분조건인가? 이 문제를 해결하기 위하여, 우리는 관련 문헌들 속의 이론과 결과들을 분석하였다. 마무리부분에서는 개념변화과정에서 인지갈등의 복잡한 역할과 앞으로의 연구과제에 대하여 논의 하였다.
This study investigates how cognitive and affective conflict affect performance and social outcomes in the new product situation. We examine the corporate, project, and personal characteristics that determine the level of inter-functional conflict between marketing and R&D. From a survey of Korean high-tech companies, we found : (1) time pressure was positively related to cognitive and affective conflict, (2) joint reward systems, interdepartmental connectedness, and years of education were negatively associated to cognitive conflict, (3) while cognitive conflict was positively related to new product creativity and NPD performance, affective conflict was negatively associated to marketing-R&D integration and perceived effectiveness of the relationship, as well as new product creativity and NPD performance.
The purpose of this study was to develop an Instrument for the Measurement of Cognitive Conflict Levels of students who confronted with an anomalous situation in science teaming. Anomalous situation is generated when students' prediction is disconsistent with the observed fact. In this study, the researchers identified 4 components of cognitive conflict and developed three items for each component. The items were developed and revised by four pilot tests. In the first pilot test, 55 elementary school students participated in the test In the second pilot test, 88 students of the 5th and 6th grader participated in the test. The instrument of measuring cognitive conflict levels was given to the subjects right after demonstrating anomalous situation. For the demonstration, two different problem situations were developed: one was a pulley problem and the other was electric bulbs in parallel. Answered reasons for each items were analyzed to assess students' understanding on each items. In third pilot test, 125 elementary school students participated in the test. A factor analysis of the responses was carried out and reliability of the test was assessed by calculating internal consistency values. The items were finalized by three pilot tests. After 1 month after the third pilot test, researchers conducted the finalized test items to 323 students of the 5th and 6th grader. The final instrument showed moderate reliability (Cronbach-α 0.82∼0.87) and good content validity(0.93). A factor analysis of the response was carried out. 4 main factors completely coincided with 4 components that we supposed to be the conducts of cognitive conflict. The instrument can provide a means for both teachers and researchers to assess the cognitive conflict of a large number of students within a single class period. The results can be used by teachers to better understand the process of conceptual change of their students and to match instruction and materials accordingly.
학생들의 개념변화를 위해서는 갈등상황을 제시하여야 한다고 여러 연구자들이 주장하였다. 본 연구에서는 뉴턴 운동법칙에 관한 문제에서 갈등상황을 제시하여 그 유형이 학생들의 인지적 갈등 유발에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 대상은 읍소재지의 남자 고등학교 1학년으로 사전검사를 통하여 연구 목적에 합당한 34명을 선발하였다. 본 연구에서는 여러 가지 갈등상황의 유형 중 시범기구로 '현상'을 직접 보여주거나 논리적인 '논증'을 제시하는 두 가지 갈등상황을 이용하였다. 인지적 갈등 정도는 본 연구에서 개발한 준거에 따라 4단계의 Likert 척도로 연구자 외 2인이 면담에 함께 참여하여 판정하였다. 연구 결과는, 정확하고 눈금이나 수치로 나타나는 '현상'이 효과적이며 외부변인이 개입된 현상은 학생의 주의를 오도하므로 갈등유발이 어려웠다. '논리'를 제시할 때, 오개념을 가진 학생은 과학적 논리에 대변하여 갈등을 회피하며 오히려 다른 오개념의 논리에 의하여 갈등유발이 잘되었다. 과학적 개념을 가지고 있는 학생은 논리제시로써 갈등을 유발하기 어려웠다. '현상'을 제시할 때와 '논리'를 제시할 때, 유발된 갈등을 비교해 보면 '논리'보다는 '현상'이 효과적이었다. 따라서 학생들의 개념변화를 위해서는 직접 현상을 보여주는 인지적 갈등 전략이 바람직하며 이 때 제시되는 현상은 정확하고 분명한 것이 효과적이라 하겠다.
The idea that students must experience cognitive conflict before conceptual change can occur is not new. In light of this idea, many teaching strategies have been applied in educational practices. However, there is not much literature about how students are experiencing cognitive conflict, how this experience affects students learning processes, and how we use that knowledge to improve our science instruction. This study aimed to propose possible answers about these questions. In this paper, we conducted the first question as a first part of our research. To do this, we reviewed related literature and analyzed protocols that were produced in previous studies. As a result, a model of cognitive conflict was developed. This study's findings may lead to further understanding and use of students' cognitive conflict, which has a complex role in science instruction.
The purpose of this study was to analyze the characteristics of elementary school students' prediction changes by the suggestion types in a multiple anomalous situation. We investigated the responses, the rate and time of changing prediction, and cognitive conflicts of the students when repeated anomalous situation was suggested in experimental or logical way in science classes focused on buoyancy. As the anomalous situation was repeated, the students to change the prediction increased in number and also the rates to choose the correct prediction became higher. The group who was exposed in experimental way changed their prediction more than in logical way. In addition, when we classified the students to change the prediction by types, the group in experimental way showed higher rate of NM, MM type and FFT type. With anomalous situation repeated, cognitive conflicts of the students has been gradually declining in both groups. But it seemed that the group in experimental way experienced higher mental conflicts. In particular, as students changed the prediction more and arrived at the correct answer after changing their prediction, all the more so. It is concluded that the degree of students' changing prediction and experiencing cognitive conflict can be different according to the suggestion types for situation. Therefore the correlation with cognitive conflict factors can be also observed with the types of students' reactions.
학생들의 개념 변화을 촉진하기 위하여 인지갈등상황을 제시하는 것이 필요하다는 주장이 여러 연구자들에 의하여 제기 되어왔다. 본 연구자들은 문헌 분석을 통하여 인지갈등을 유발할 수 있는 상황은 크게 세가지로 구분할 수 있었다. 이 연구의 목적은 이들 세가지 상황이 학생들의 과학개념 변화에 미치는 영향의 차이를 알아보는 것이었다. 연구 대상으로 참여한 학생은 경기도 소재의 인문 고등학교 2학년 72명이다. 갈등상황으로 체험을 제시할 때 직접 실험할 수 있는 인원의 한계성 때문에 한 반에 26명씩 선정하였다. 먼저 역학의 중요 개념에 대한 여섯 가지 문항을 이용하여 학생들의 사전 개념을 조사한 후, 갈등상황을 현상, 논리, 체험 등 3가지로 나누어 제시하고 수업을 한 다음 사후 검사를 실시하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 1개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 이 검사 결과를 바탕으로 각 문항별 응답 유형을 분석하여 학생들의 개념이 과학적으로 변화하였는지 조사하였다. 연구결과, 각 문항에서 과학적 개념으로 변화되는 학생 수는 체험제시 집단이 다른 두 집단에 비하여 많았으며 그 다음은 현상제시 집단이었다. 제시 특성별로 보면, 근운동을 통한 강한 체험이 가능한 문항에서는 체험제시의 효과가 높게 나타났으며 다른 문항들에서도 체험이나 시각적으로 명확하게 관찰이 가능한 정도에 따라 논리제시에 비하여 체험제시와 현상제시가 개념변화에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 학생들의 과학개념 변화를 위해서는 개념특성에 맞는 적절한 갈등상황을 제시해야 한다고 본다. 또한, 효과적인 개념 변화를 위해 갈등상황을 제시할 때, 모든 문항에 대해 현상이나 논리, 체험제시 중 어느 하나가 더 효과적이라고 구별하기보다는 문항의 종류와 갈등상황 제시의 특성, 학습자의 상태 등을 고려하여 제시해야 한다고 본다.
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.
이 연구는 학생들에게 예상과 불일치한 실험 데이터를 제시한 뒤, 학생들이 이 데이터를 어떻게 해석하는가를 알아보는 것이다. P 대학교 대학생을 대상으로, 진자의 주기에 대해서 과학적 개념을 가지고 있는 학생 중, 깡통진자에 물을 넣어가면서 깡통진자의 주기를 측정할 때, 주기가 일정할 것이라고 예상한 학생 45명을 선발하였다. 학생들에게 깡통진자에 물을 넣어가면서 주기를 측정한 데이터를 제시하고, 표에 기록하게하고 그것을 그래프로 그려 자료변환을 하도록 하였다. 검사문항지를 통해 불일치 인식, 데이터에 대한 선뢰, 인지갈등, 개념 변화 및 실험 결과에 대한 가설 등을 조사하였다. 인지 갈등정도를 측정하기 위해 CCLT(Cognitive Conflict Levels Test) 검사문항지를 사용하였다. 일부 학생들은 선개념에 의존하여, 데이터를 실제 데이터가 아니라고 간주하거나 실험 오류로 간주하였다. 불일치 상황을 인식 한 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비해 인지갈등 정도가 높았다. 선개념에 대한 신념이 변한 학생들은 불일치 상황을 인식하였고, 신념이 변하지 않은 학생들에 비해 인지갈등 정도가 높았다. 선개념에 대한 신념이 변하지 않은 학생들은 데이터를 실험 오류로 간주하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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