• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.595-602
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• 2005

이 연구의 목적은 과학학습에서 가설 생성력 향상에 미치는 삼원귀추모형(TAM)의 적용 효과를 검증하는 것이다. 이를 위해 TAM의 가설 생성 절차에 따른 가설 생성 활동 10개와 전통적인 방법에 따른 가설생성활동 10개를 개발하여 각각26명의 고등학생으로 구성된 TAM 집단과 27명의 전통 집단에 투입하였다. 가설 생성 활동 10개가 투입되는 과정에서 4개의 활동에서 학생들이 생성한 최종 가설의 설명도를 평가하였다. 또한 가설 생성력의 향상 정도를 검증하기 위해서 과학 지식 생성력 검사 A형과 B형을 사전과 사후에 각각 투입하여 연구 대상 학생들의 가설 생성력을 검사하였다. 연구 결과 TAM 집단이 생성한 가설의 설명도가 전통 집단의 가설보다 통계적으로 의미 있는 수준에서 높았다. 가설 생성력 검사에서는 TAM 집단과 전통 집단의 검사 점수가 사전 검사에서는 통계적으로 유의미한 수준에서 차이가 없었으나 사후에는 TAM집단이 의미 있게 높았다. 따라서 TAM을 적용한 가설 생성 활동은 전통적인 방법보다 가설 생성력 향상에 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.667-679
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• 2000

과학적 가설의 생성은 과학적 탐구활동뿐 아니라, 개념변화과정에서 중요한 활동 중의 하나이다. 본 연구에서는 과학적 가설을 설명가설과 예측가설로 나누었고, 각각의 경우에 과학적 설명이나 과학적 예측과 어떻게 다른지를 분석 논의하였다. 또한 현상을 기술만 하고 있는 추측의 경우를 과학적 가설로 보지 않음으로서, 귀납적 일반화에 의한 보편법칙의 제안을 과학적 가설로 보지 않는다고 논의하였다. 과학적 가설의 제안에 필요한 과학적 사고로서 귀추적 사고의 특징을 논의하였으며, 그에 기초한 과학적 설명가설의 생성과정을 4단계로 제시하였다. 마지막으로 본 연구로부터 수행중인 후속 연구 방향을 제시하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권3호
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• pp.257-270
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• 2006

The purpose of this study was to develop elementary students' ability to generate hypothesis knowledge through knowledge generation learning in science. The learning program consisted of a series of 28 activities to generate hypotheses in science. Eighty 6th grade students participated in the study and were divided into experimental and control groups. The experimental group was administered a program geared towards hypothesis generation learning and the control group was administered a program aimed at hypothesis expository learning in elementary science. After using the respective programs, subjects in both groups were tested in terms of their abilities in abductive knowledge generation and administered a descriptive self-report regarding their generation of hypotheses. Two of the 28 activity program worksheets in the experimental group were analyzed in terms of the quality and process of students' hypothesis generation. The results were as follows: 1) The experimental group showed significantly higher scores in terms of scientific knowledge generation (i.e. abductive knowledge generation) than the control group. 2) The degree of hypothesis explanation in the experimental group was significantly higher than in the control group in terms of the quality of the generated hypotheses. In addition, students in the experimental group generated more varied and valid knowledge than the control group in terms of sub-knowledge of hypothesis generation. Therefore, it can be argued that this program for hypothesis knowledge generation in elementary science students was effective in the generation of hypothesis knowledge.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.722-730
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• 2004

The purpose of this study was to test the notion that the inter-individual difference in hypothesis-generating is presumably detected by differentiating subjects' EEG correlation patterns of the prefrontal lobes. To test the notion of the inter-individual difference by EEG analysis, eight healthy undergraduate volunteers' EEG signals on the prefrontal lobes were recorded during hypothesis-generating and resting with eyes-closed condition. Their EEG signals were analyzed by time durations and transformed into correlation patterns. The results showed that subjects' EEG correlation patterns during hypothesis-generating were significantly different among individuals. In addition, the EEG correlation patterns were decreased during hypothesis-generating thinking. Furthermore, subject's EEG correlation showed a fluctuationpattern through-out hypothesis-generating, which is presumably caused by the difference of subjects' thinking activities in hypothesis-generating. This study also suggests a possibility that student's scientific thinking ability and the difficulty of scientific knowledge generating may be measured by the analysis of subject's EEG correlation pattern of the prefrontal lobes.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.483-492
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학생들이 과학적 가설을 생성하는 동안에 나타나는 동공크기의 변화를 분석하는데 있다. 연구 참여자는 서울소재의 B초등학교 5학년 학생들 중 자발적으로 연구에 참여하기를 희망하는 학생들 20명으로 구성하였다. 과제는 4개의 과학적 가설 생성과제로 이루어졌으며, 안구운동 데이터를 얻기 위해서 SMI사의 안구운동 추적기(iView $X^{TM}$ RED)기를 사용하였다. Experiment 3.6와 BeGaze 3.6 프로그램을 사용하여 실험을 계획하고 수행하였으며, 안구운동을 수집하여 분석하였다. 연구결과는 두 가지이다. 첫째, 실험과제에 대해 가설을 생성하는 유형으로 4가지 유형이 나타났다. 둘째, 가설을 생성할 때 동공크기의 특징 있는 변화가 있었으며, 가설을 생성하기 위해 생각하거나 가설을 정교화 하는 과정에서는 큰 변화가 없었다. 이와 같은 연구 결과로 볼 때, 가설을 생성하는 순간에는 인지적 요인 외에 감성적 요인의 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권5호
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• pp.458-469
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• 2003

이 연구는 과학적 가설 지식의 생성 과정을 귀납적으로 기술하구 분석하여 하나의 바탕이론을 제시하고자 하였다. 이것을 위해 과학적 현상의 원인을 설명하는 과제를 피험자들에게 제시하고, 피험자들이 과제를 해결하는 과정에서 표상한 지식과 사고 유형을 발성 사고법과 심층면접을 통해 프로토콜로 생성하게 한 후, 이것에서 규칙성을 찾아 귀납적으로 기술하는 연구 방법을 이용하였다. 이 연구의 결과는 가설 지식 생성 과정에서 의문상황, 가설적 설명자, 경험상황, 원인적 설명자, 최종가설지식 등 5가지의 중간적 지식들이 생성됨을 보여주었다. 또, 지식 탐색, 의문상황과 경험상황 비교, 설명자 차용, 설명자 조합, 설명자 선택, 설명자 확인 등 6가지 유형의 사고가 가설 지식 생성에 관여한다는 것도 보여주었다. 또한 과학적 가설 지식은 '의문상황${\righallow}$경험상황${\righallow}$원인적 설명자${\righallow}$가설적 설명자${\righallow}$가설' 순으로 중간적 지식들의 표상되는 과정을 통해 생성되며, 이러한 과정은 귀추적 추론 뿐만 아니라 귀납과 연역 추론도 함께 관여하는 복잡한 사고 과정임을 보여주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권4호
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• pp.430-441
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• 2003

The purpose of this study was to investigate the effects of students' prior knowledge on scientific reasoning in solving a pendulum task with a computer simulation. Subjects were 60 Korean students: 27 fifth-grade students from an elementary school and 33 seventh grade students from a middle school located in a city with 300,000 people. This study adapted a pendulum task presented with a computer simulation on which subjects would use a pattern of multivariable causal inferences. The subjects were interviewed individually in a three-phase structured interview by the researcher and three assistants while he/she was investigating the pendulum task. This study showed that most students across grades focused heavily on demonstrating the primacy of their prior knowledge or their current hypothesis. In addition, students' theories that are part of one's prior knowledge have a significant impact on formulating, testing, and revising hypotheses. Therefore, this study supported the notion that students' prior knowledge had a strong effect on students' experimental intent and hypothesis evaluation.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권2호
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• pp.201-208
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• 2007

The purpose of this study was to analyze the structure and type of prospective elementary school teachers' scientific hypotheses generated on zoological tasks. The subjects were 18 prospective elementary school teachers. Four zoological hypothesis generation tasks were developed and administered to the subjects. After being presented with the zoological situations of the tasks, the subjects were asked to generate causal questions and scientific hypotheses. The scientific hypotheses were analyzed by the inductive approach. The results of this study showed that the hypotheses contained explicans and explicanda. The explicans were divided into two parts: 'what' and 'how'. In some cases, additional explanations were attached to the 'what' section. In addition, the hypotheses were classified into 9 types. The number of explicanda, the pattern of explicans, and the number of explicans were used as criteria for classification purposes. This study also discussed the implications of these findings for future directions in teaching and teaming in science education.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.93-104
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• 2007

이 연구의 목적은 과학적 가설 생성 과정의 두뇌 활성화 특성을 수리 연산 과정과 비교하여 3.0T fMRI를 이용하여 규명하는 것이다. 이를 위하여 16명의 건강한 남자 피험자가 실험에 자발적으로 참여하였으며, 과학적 가설 생성 과제와 수리 연산 과제를 684초 동안 수행하여 fMRI 영상을 측정하였다. 측정한 후 언어적 보고 자료를 수집하여 fMRI 영상 자료의 신뢰도를 확보하였다. 언어적 보고의 분석 결과 수집한 fMRI 영상 자료 전부를 통계적 분석 대상 자료에 포함시켰다. SPM2 프로그램을 이용하여 통계적으로 분석한 결과, 과학적 가설 생성 과정은 수리 연산 과정과 다른 독립적인 두뇌 네트 을 가지고 있는 것으로 나타났다. 과학적 가설 생성 과정에서는 측두엽의 방추이랑(fusiform gyrus)에서 의문 상황 분석으로 이끌어내진 의미가 전두엽에서 부호화하는 과정이 일어난다고 할 수 있다. 수리 연산 과정은 전두엽과 두정엽의 연합된 영역이 중요한 역할을 하며 기능적 숙련도는 두정엽 영역이 관여하는 것으로 생각된다. 또한 과학적 가설 생성 과정에서는 과학적 감성의 생성도 동반하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구 결과는 과학적 가설 생성 과정을 두뇌 과학적 측면에서 고찰 할 수 있도록 하였으며, 과학적 가설 생성 학습 프로그램 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 과학적 가설 생성 학습 프로그램은 두뇌-기반 학습의 한 전형으로 제안할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권3호
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• pp.486-501
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• 2012

The aims of this study are to investigate two main problems for the hypothetico-deduction method and to develop a scientific inquiry model to resolve these problems. The structure of this scientific inquiry model consists of accounts of the context of discovery and justification that the hypothetico-deduction holds as two main problems : 1) the heuristic flaw in the hypothetico-deduction method is that there is no limit to creating hypotheses to explain natural phenomena; 2) Logically, this brings into question affirming the consequent and modus tollens. The features of the model are as follows: first, the generation of hypotheses using an analogical abduction and the selection of hypotheses using consilience and simplicity; second, the expansion phase as resolution for the fallacy of affirming the consequent and the recycle phase as resolution for modus tollens involving auxiliary hypotheses. Finally, we examine the establishment process of Copernicus's Heliocentric Hypothesis and the main role of the history of science for the historical invalidity of this scientific inquiry model based on three examples of If/and/then type of explanation testing suggested by Lawson (International journal of science and Mathematics Education, 2005a, 3(1): 1-5) We claim that this hypotheticho-deduction process involving abduction approach produced favorable in scientific literacy rising for science teacher as well as students.