• 한국과학교육학회지
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• 제23권5호
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• pp.574-591
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• 2003

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.

• 한국과학교육학회지
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• 제12권3호
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• pp.77-89
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• 1992

According to many previous researches on the students' physics conceptions, in spite of school science learning the students' preconceptions were either not changed or reinforced. Although many researchers argued that the presentation of conflict situations which can not be explained by the students' preconceptions is prerequisite to their conceptual changes, some other researchers argued that such a presentation could be useless. In this study, a model of students' conceptual change in physics, which encourages students to recognize actively the conflicting situations and to control the process of their conceptual changes, was developed. In this model, the critical discussion on rival concepts and the reflective thinking were regarded as two important factors for students' conceptual changes.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.359-382
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• 2008

다양한 개념변화이론이 존재하는 만큼 학습자들의 개념변화과정을 기술하기 위해 각각의 개념변화 이론에 열거된 분석대상이 다르다. 본 연구에서는 이러한 여러 가지 개념변화이론의 옳고 그름을 논의하지 않는다. 다만, 교실에서 일어나는 개념변화를 학습이라고 할 때 학습 과정을 설명하고 시사점을 얻기 위해서 기존의 이론을 고찰하여 정교화 시킬 필요성이 요구되었다. 본 연구에서는 학습이란 과제와 같은 주어진 맥락에 반응하여 학습자들이 갖고 있던 신념이 활성화되면서 새로운 개념구조를 구성하는 과정임을 이론적 고찰을 통해 이끌어내었다. 틀이론과 특정이론을 바탕으로 구성되는 정신모형에 대한 이론, 정보처리 이론에 바탕으로 둔 정신모형이론과 인지적 영역과 정의적 요인들을 통합한 정신모형 이론을 개략적으로 살피고 교실 수업에서 학습자가 구성하는 개념구조의 틀을 제안하였다. 또한 이것을 바탕으로 인지갈등을 새롭게 해석할 수 있는 개념구조적 갈등 모형을 제안하였다. 앞으로 이것을 이용하여 교실 수업에서 학습자들이 효과적으로 과학적 개념구조를 획득할 수 있는 방안들과 인지갈등을 포함한 개념변화에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.489-500
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• 2005

본 연구의 목적은 중학생에게 과학사 자료를 활용한 인지 갈등 수업을 하였을 때 나타나는 ‘우주관’에 대한 개념 변화의 인지적 과정을 살펴보는 것이다. 연구 대상은 인지수준이 각각 상, 중, 하인 중학교 2학년 학생 남녀 4명을 표집 하였다. 매 차시별 수업 후 형성된 학생의 ‘우주관’ 개념에 대해 면담과 탐구 활동지 분석을 실시하였으며, 사전$\cdot$사후 개념 검사로 개념 변화 정도를 알아보았다. 연구결과 4명의 학생들이 가지고 있는 천문학적 선개념은 차이가 있었고 천체의 운동과 관련된 오개념도 다양하였다. 형식적 조작기와 전이단계 있는 학생은 과학사를 이용한 수업을 통하여 천동설에서 지동설로 개념 변화가 이루어졌다. 그에 비하여 구체적 조작기에 해당하는 학생의 선개념은 전반적으로 비과학적이거나 무개념 상태였으며, 인지 갈등을 일으킬 만한 현상을 제시하여도 개념 변화를 일으키지 못하는 등 과정에 어려움을 보였다. 이 단계의 학생에게는 새로운 자료를 제시하고 이를 설명하게 하는 인지 갈등 과정을 통하여 천동설에서 지동설로의 개념 변화를 일으켰다. 수업 처치 후 학생들의 개념 검사지의 성취도가 $10\%$ 이상 높아졌다. 이는 과학사 자료를 이용한 학습 지도가 과학적 개념 변화에 있어 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.149-162
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• 1997

Many students have misconceptions about the direction of force of moving objects, but development of teaching strategy for conceptual change is not easy because the direction of force of moving objects can not be observed directly. Therefore, we devloped demonstration using table tennis ball connected with spring in the water, in which a ball always move to the direction of force of moving objects. This study is to investigate students' responses on the demonstrations designed to generate cognitive conflict and to understand more deeply the process of conceptual change. To do this, five questions were administrated to identify students' preconceptions about force and motion, and interview was conducted using demonstrations, and the process of interview was recorded by video camera. About half of students changed their preconceptions by observing the demonstration. However about thirty percentage of students did not change their preconceptions even though they observed demonstration correctly, among these students, some students simply rejected the observation, doubted the process of demonstrations, or reinterpret the result of observation to preserve their own preconceptions.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.43-53
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• 2014

이 연구의 목적은 계절의 변화 원인을 설명하는 과정에서 초등학생들의 개념 시뮬레이션을 분석함으로써 학생들이 어떻게 계절의 변화 원인에 대한 설명을 어떻게 생성하고 있는지를 알아보고, 계절의 변화와 관련된 교육에 시사점을 주는 데 있다. 이를 위해 문헌 연구를 기반으로 개념 시뮬레이션 과정 및 전략 분석틀을 개발하였으며, 과학교육 전문가 4인의 내용타당도를 확인 받았다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 계절의 변화 원인 설명 과정에서 초등학생들은 주로 과학수업에서 모형 실험을 통해 학습한 지각적 경험을 이용하여 설명을 만들고 있었으며, 친숙한 대상을 이용하여 사고실험 사례를 고안하거나, 친숙한 지각적 경험을 유추하여 설명을 확고히 하는 것을 돕고 있었다. 둘째, 개념 시뮬레이션 사례의 실수는 초기표상의 진술, 심상 시뮬레이션의 실행 과정에서 나타났으며, 참여자들의 초기표상 진술이 불완전하거나, 심상 시뮬레이션 실행에서 부적절한 상황을 떠올린 경우였다. 셋째, 초등학생들의 개념 시뮬레이션 과정에서 남중고도의 개념과 관련된 정신모델을 확고히 하기 위해 제거, 대체의 시뮬레이션 전략을 사용하는 것을 확인하였다.

• Asia pacific journal of information systems
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• 제8권1호
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• pp.43-64
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• 1998

Cooperative query answering is a research effort to develop a fault-tolerant and intelligent database system using the semantic knowledge base constructed from the underlying database. Such knowledge base has two aspects of usage. One is supporting the cooperative query answering process for providing both an exact answer and neighborhood information relevant to a query. The other is supporting ongoing maintenance of the knowledge base for accommodating the changes in the knowledge content and database usage purpose. Existing studies have mostly focused on the cooperative query answering process but paid little attention to the dynamic knowledge base maintenance. This paper proposes a multi-level knowledge representation framework called Knowledge Abstraction Hierarchy(KAH) that can not only support cooperative query answering but also permit dynamic knowledge maintenance, On the basis of the KAH, a knowledge abstraction database is constructed on the relational data model and accommodates diverse knowledge maintenance needs and flexibly facilitates cooperative query answering. In terms of the knowledge maintenance, database operations are discussed for the cases where either the internal contents for a given KAH change or the structures of the KAH itself change. In terms of cooperative query answering, four types of vague queries are discussed, including approximate selection, approximate join, conceptual selection, and conceptual join. A prototype system has been implemented at KAIST and is being tested with a personnel database system to demonstrate the usefulness and practicality of the knowledge abstraction database in ordinary database application systems.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권3호
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• pp.239-248
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• 1996

Many science teaching models have been devised and published for the students' conceptual change by researchers. However, the science teachers have been confused with so many models to be used in teaching science. Since the models are composed of ambiguous statements, it seems to be difficult for the teachers to understand their characteristics and natures. Therefore, the models were difficult to be adopted in science instructions. In this study, the researcher developed two checklists which were devised especially for the teachers who apply the Cognitive Conflict Process Model (the Procedural Teaching Model using Cognitive Conflict Strategy) in Science Concept Instruction. One is for planning instructions using the model, the other is for examining or analysing them. Each of them consisted of 20 items and 33 items, respectively. Using these checklists, the Cognitive Conflict Process Model can be checked whether it was applied properly in actual instruction or not.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권1호
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• pp.70-88
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• 2006

The purpose of this study is to investigate the effect of a multiple cognitive conflict strategy at remedying student's misconceptions. Elementary students have many misconceptions about the brightness of the electric bulb in simple dual circuits. Most of the misconceptions can be summed up as 'the more batteries or the fewer bulbs, the brighter is the output.' The students have learned about the brightness of the electric bulb while connected to a battery in Grade 4 and the brightness of multiple electric bulbs in Grade 5. However, about $50%$ of the students remain with the firm misconception that the brightness of the bulb is related to the number of source batteries. This strong misconception may not lead to a conceptual change in the case of only one cognitive conflict. This study used a multiple conflict strategy while tackling the cognitive conflicts in the students as they solved the problems many times. It involved 160 grade 5 students. The result was they often changed their misconceptions and used more scientific thinking than the same grade students of other schools. It remains to be seen if this success will transfer to other schools and students and we intend on studying further the differences in students regarding this learning process.