• 제목/요약/키워드: scientific thinking types

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과학 문제 풀이 과정에서 나타난 초등 과학 영재들의 사고 특성 탐색 (The Exploration of Thinking Characteristics of Elementary Science Gifted Children within Scientific Problem Solving)

  • 김은진
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제25권2호
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    • pp.179-190
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    • 2006
  • While most previous studies have developed educational programs for science gifted children and have analyzed the differences between science gifted children and ordinary children using quantitative research methods, few have investigated the differences among the science gifted, especially in terms of the scientific thinking process. The present study was conducted to explore the thinking characteristics of the elementary science gifted according to the three scientific thinking process types during the scientific problem solving process. The study resulted in the collected of quantitative and qualitative data through tests and an interview with questions and scientific problems which required the use of one of the three scientific thinking processes. Ten elementary science gifted children served as interviewees. Two types as an opistemological basis for solving the problems are revealed on inductive thinking problems. Three types are on abductive thinking, and Three or Four types are on deductive. The results are expected to have an influence on the teaching and the evaluation of the elementary science gifted.

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과학적 창의성 모델의 제안 -인지적 측면을 중심으로- (A Suggestion of Cognitive Model of Scientific Creativity (CMSC))

  • 박종원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.375-386
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    • 2004
  • 과학적 창의성은 창의적 사고만으로 발현될 수 없으며, 과학지식내용과 과학적 탐구기능이 함께 사용되게 마련이다. 따라서, 본 연구에서는 과학적 창의성을 위한 사고, 과학지식내용, 과학적 탐구기능의 3 요소로 구성된 인지적 측면에서의 과학적 창의성 모델을 제안하였다. 그리고 모델의 공통요소로 가치, 독창성, 정교성을 포함시켰다. 최근에는 발산적 사고가 곧 창의적 사고라고 보기보다는, 과학적 창의성에 여러 가지 다양한 사고가 필요하다고 강조해왔다. 본 연구에서는 이러한 논의들에 기초하여, 과학적 창의성을 위한 사고로 발산적 사고, 수렴적 사고, 그리고 연관적 사고를 제안하였다. 인지적 측면의 과학적 창의성 모델에 기초하여 구체적인 과학적 창의성 활동 예시를 제시하고, 어떻게 활동자료가 개발될 수 있는지에 대한 제언을 하였다. 앞으로 연구에서는 구체적으로 다양한 과학적 창의성 활동유형을 정의하고, 유형별 학습지도자료를 개발하게 될 것이다.

초등과학영재의 과학 노트를 활용한 정리활동 특성분석 (The Characteristics of Summarized Activities using Science Notebook for Elementary School Science Gifted)

  • 조영석;강호감
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권1호
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    • pp.46-57
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    • 2015
  • The purpose of this study was to analyze the writing styles and features of science writing by using science notebook for elementary school science gifted. The subject of this study was 37 sixth grade elementary school science gifted in P city. The preliminary 1 hour instruction was conducted to explain the usage of science notebook. The summarized activity using science notebook was conducted for 20 minutes following 4 hour lesson. These activities were performed for 8 times. As the result of this study, in The content which is learned today (main learning content)' which is one of components of science note, the writing appears the most frequently in external expression types and features of scientific writing, followed by writing+drawing, drawing, cartoon, writing+cartoon, mind map, table. Science writing which uses inductive thinking appears the most frequently in internal expression types and features of scientific writing, followed by deductive thinking, creative thinking. Among the components of science note, 'thinking and feeling', 'question,' 'one's own thinking of question' which are the components of science note promote the reflective thinking of elementary school student gifted for science.

초등 과학수업에서 학생들이 구성한 비주얼 씽킹의 유형 및 수업 효과 (Analysis of Types of Students' Visual Thinking and Instructional Effects in Elementary Science Classes)

  • 홍민혜;임희준
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권1호
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    • pp.100-112
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    • 2021
  • Based on the importance of visual representation for scientific understanding, this study applied visual thinking in elementary science classes. This study analyzed elementary students' visual thinking and investigated the instructional influences. Students' perceptions on the class applying visual thinking were also investigated. The subject were 38 fourth grade students, 18 in experimental group and 20 in control group. For the unit of 'Shadow and mirror', on-line and off-line blended classes were applied in both group because of COVID-19. The experimental group student were asked to construct their own visual thinking, while the control group students used traditional workbook. The results were as follows. First, students' visual thinking can be classified into three different types, which are 'activity recall type', 'result summary type', and 'core concept representation type' based on what they represent rather than how they represent. Second, applying visual thinking in science class showed significant effects on science academic achievement, science related attitude, and creative academic efficacy. Third, students' perceptions on applying visual thinking in science classes were very positive. Students perceived visual thinking activities were interesting and helpful for understanding science. Educational implications of applying visual thinking in elementary science classes were discussed.

초등학생의 과학적 의사소통능력과 과학 탐구능력, 논리적 사고력, 학업 성취도 수준과의 관계 분석 (Analysis of Relationships of Scientific Communication Skills, Science Process Skills, Logical Thinking Skills, and Academic Achievement Level of Elementary School Students)

  • 전성수;박종호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.647-655
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    • 2014
  • 이 연구는 초등학생들의 과학적 의사소통능력, 과학 탐구능력, 논리적 사고력이 학업성취도 수준에 미치는 영향을 분석하여, 과학적 소양 함양을 위한 교육에 시사점을 얻고자 하였다. 초등학교 6학년 학생 64명을 대상으로 과학적 의사소통능력 검사(SCST), 과학 탐구능력 검사(TSPS), 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하였으며, 과학교과지필 평가와 과학교과 서술형 평가, 전체교과의 학업성취도 평가를 통해 자료를 수집하였다. 이러한 자료를 바탕으로 과학 탐구능력과 논리적 사고력, 과학적 의사소통능력의 상호간의 상관관계를 분석하고, 각각의 능력의 하위 요소별로 학업 성취도와의 영향을 분석하였다. 그리고 과학 탐구능력과 논리적 사고력이 영향을 주고 있는 과학적 의사소통능력이 학업성취수준에 직접적인 영향을 미친다는 가정아래세 가지 유형의 성취도평가와의 상관관계를 구조적인 모형으로 분석하였다. 연구 결과 과학적 의사소통능력과 과학 탐구능력, 논리적 사고력은 서로 높은 상관관계를 가지고 있었다. 그리고 이 세 능력은 학습자의 과학교과 지필, 과학교과 서술형, 전체교과 학업 성취도 수준와도 유의미한 상관관계를 가졌으며, 하위 요소별로 그 상관정도는 조금씩 다르게 나타났다. 마지막으로 과학 탐구능력과 논리적 사고력이 과학적 의사소통능력에 영향을 주고 과학적 의사소통능력이 학습자의 학업성취도 수준에 직접적인 영향을 끼친다는 모형을 설정하여 분석한 결과, 과학적 의사소통능력이 전체 교과에 대한 학업 성취도 수준에 가장 크게 영향을 주고 있었다.

창의 과정과 산물의 구조적 관계에 따른 초등학생의 과학 창의성 유형 탐색 (Exploring the Types of Elementary Students' Scientific Creativity According to the Structural Relationship between Creative Process and Product)

  • 김민주;임채성
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.33-49
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    • 2022
  • 본 연구는 창의 과정과 산물의 구조적 관계를 분석한 정량적 자료와 정성적 자료를 활용하여 초등학생의 과학 창의성 유형을 탐색하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 105명의 학생이 창의 과정과 산물을 나타내는 과학 창의성 검사 도구에 응답한 내용과 그중 과학 창의성이 가장 높았던 4명을 대상으로 주로 어떤 과정으로 창의 산물을 냈는지 면담하여 자료를 수집하였다. 검사 결과에 대해 상관관계 및 구조방정식 분석을 하였고 면담 자료와 함께 유형화의 참고자료로 사용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 창의 과정과 산물의 구조방정식 모형은 절대적합지수와 증분적합지수 측면에서 적합도가 검증되었다. 둘째, 지식, 탐구기능 중 관찰, 창의적 사고기능의 창의 과정 중 창의적 사고기능만이 창의 산물에 유의한 영향을 미쳤다. 셋째, 창의적 사고기능 중 과학 창의성 산물과의 연관성은 확산적 사고, 수렴적 사고, 연관적 사고 순으로 나타났다. 넷째, 초등학생의 과학 창의성은 산물에 따라 창의형, 유용형, 독창형, 비창의형으로 유형이 나뉜다. 그중 비창의형은 세부적으로 진부형, 반복형, 미응답형, 비타당형, 추상형으로 나뉜다. 다섯째, 초등학생은 창의 과정에서 지식 혹은 관찰 중 하나를 주로 사용하는 양상을 보였는데, 이에 따라 지식 지향형, 관찰 지향형으로 유형화할 수 있다. 또한, 창의적 사고기능을 얼마나 다양하게 사용했는지에 따라 DT형, DT-CT형, DT-CT-AT형 등으로 나눌 수 있다. 이 연구는 교육자와 연구자가 과학 창의성 교육에 실질적으로 고려해야 할 점을 시사하고 있다.

과학영재들의 사고양식과 자기조절학습능력 및 과학탐구능력간의 관계 분석 (Thinking Styles and Their Relationship with Self-regulated Learning Ability and Scientific Inquiry Ability of the Scientifically Gifted Students)

  • 이지애;박수경;김영민
    • 영재교육연구
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    • 제21권3호
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    • pp.773-796
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 소속의 중학생 과학영재 110명을 대상으로 사고 양식, 자기조절학습능력, 과학탐구능력의 특징과 수준을 조사하고, 각 하위 변인들의 관계 및 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 설명력을 가지는 사고양식은 무엇인지 탐색하고자 하였다. '사고양식'은 Sternberg가 정신자치제 이론에 기초하여 제안한 개념으로 기능, 형식, 수준, 범위, 경향성 등 다섯 가지 차원에서 13가지의 유형으로 구성된다. 사고 양식 검사는 Sternberg와 Wanger (1991)의 TSI를 국내에서 타당화한 검사지를 사용하였고, 자기조절학습능력은 '학습방법검사'로 명명한 자기조절학습능력 검사지를, 과학탐구능력은 국내에서 최근 개발된 과학탐구능력 검사지(TSIS)를 이용하여 측정하였다. 연구 결과, 연구 대상 과학영재들은 입법적 사고양식이 가장 높게 나타났으며 그 외 자유주의적, 외부지향적, 계급제, 사법적 사고양식이 우세하였고 보수주의적 사고양식이 가장 낮게 나타났다. 또한, 이들 사고양식은 자기조절학습능력 및 과학탐구능력과 유의한 상관을 나타내었다. 자기조절학습능력을 유의미하게 설명하고 있는 변인은 입법적, 계급제, 지엽적, 자유주의적 사고양식으로 나타났다. 과학탐구능력에 대한 설명력이 큰 변인은 입법적 사고양식인 반면 과두제 사고양식은 부적으로 나타났다. 한편, 군집분석을 통해 사고양식 유형 및 수준별로 집단을 구분한 뒤, 다변량분산분석을 실시한 결과 사고양식의 유형별 집단에 따라 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 차이가 나타났다.

과학창의성 평가 공식의 개발과 적용 (Development of an Assessment Formula for Scientific Creativity and Its Application)

  • 임채성
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제33권2호
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    • pp.242-257
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    • 2014
  • Researchers have employed a diversity of definitions and measurement methods for creativity. As a result, creativity research is underrepresented in the literature and the findings of different studies often prove difficult to draw into a coherent body of understanding. With regard to assessment, there are some important problems both in creativity research and practice, such as originality bias and Big-C creativity bias in teachers' perceptions about creativity and creative thinking, and additive rather than multiplicative scoring systems of creativity assessment. Drawing upon most widely accepted conceptions of the creativity construct, I defined 'student's scientific creativity' as the ability to make a product both original and useful to the student in terms of little-c creativity, and 'scientist's scientific creativity' as the ability to come up with a product both original and useful to the science community in terms of Big-C creativity. In this study, an 'Assessment Formula for Scientific Creativity' was developed, which is consisted of the multiplication of originality and usefulness scores rather than the sum of the two scores, and then, with scores calculated from the assessment formula, the scientific explanations generated by children were categorized into four types: routine, useful, original, and creative types. The assessment formula was revealed to be both valid and reliable. The implications of the assessment formula for scientific creativity are examined. The new assessment formula may contribute to the comprehensive understanding of scientific creativity to guide future research and the appropriate interpretation of previous studies.

초등 과학영재학생들이 만든 과학 유머의 유형 및 과학 유머 만들기에 대한 인식 분석 (An Analysis of Types of Scientific Humors Made by Scientifically-gifted Elementary School Students and Their Perceptions of the Making Scientific Humor)

  • 이지윤;강훈식
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제37권3호
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    • pp.267-284
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    • 2018
  • This study analyzed the types of scientific humors made by scientifically-gifted elementary school students and their perceptions of making scientific humor. For this, 77 students from $4^{th}$ to $6^{th}$ graders of gifted science education center in Seoul National University of Education were selected. Scientific humors made by the students were analyzed according to the number and types. Their perceptions of making scientific humor were also analyzed through a questionnaire and group interviews. The analysis of the results revealed that most of scientifically-gifted students made more than 2 scientific humors, and the number of scientific humor for each students varied from 0 to 11. The most types they made were the descriptive type and the pun using pronunciation type, but they made various types without any special type to be biased. And They made more the dialogue type than the narrative type, especially the riddle type. They used scientific knowledge that preceded the knowledge of science curriculum in their grade level over two or more years. The scientific knowledge of chemistry was used more than physics, biology, earth science and combination field. The name utilization type was more than the characteristic utilization type and the principle utilization type. Scientific humors in the everyday situation were more than humors in artificial situation. The students had various positive perceptions in making scientific humor such as increase of scientific knowledge, increase of various thinking abilities, deep understanding of science concept and principle, increase of interest and motivation about science and science learning, and increase on sense of humor. They had also some negative perceptions related to difficulties in the process of making scientific humor, lack of fun, and lack of time in the class.

과학적 창의성 관점에서 살펴본 영재교육종합 데이터베이스(GED)의 초등 과학영재교육 프로그램 특징 분석 (Analysis on Characteristic of Elementary Science-Gifted Education Winner Programs in Gifted Education Database Focusing on Scientific Creativity)

  • 윤지현;강훈식
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권2호
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    • pp.145-161
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    • 2021
  • 이 연구에서는 영재교육종합 데이터베이스(GED)에서 제공하는 초등 과학영재교육 프로그램 수상작을 과학적 창의성 관점에서 분석하였다. 이를 위해 해당 분석 기준을 개발한 뒤 우수 프로그램 55개에 포함된 840개의 탐구활동을 분석하였다. 연구 결과, 과학적 창의성 요소 5가지 중, '과학적 탐구기능', '과학 지식 내용', '창의적 사고'가 많이 포함되었다. 하지만 '문제해결력'과 '공통 요소'는 비교적 적게 포함되어 있었다. 통합의 측면에서는 2가지 요소의 통합과 3가지 요소의 통합이 자주 나타났으며, 통합이 없는 유형도 자주 나타났다. 4가지 요소의 통합이나 5가지 요소의 통합은 적게 나타났다. '과학 지식내용', '과학적 탐구기능', '창의적 사고' 등이 다른 요소들과 함께 통합되는 빈도가 높았다. 그러나 '공통 요소' 또는 '문제해결력'이 다른 요소와 통합되는 경우는 적게 나타났다. 이에 대한 교육적 시사점을 논하였다.