The purpose of this study was to investigate the relation between the levels of cognitive conflict and students' conceptual change. In this study, 30 Korean high school students were selected from 450 10th graders by examining the pretest results. Two different strategies were used to induce cognitive conflicts in students, an anomalous or conflict situations; demonstrations and logical arguments against students' preconception. After arousing the students' cognitive conflict, the level of cognitive conflict was rated. Pretest, post-test and delayed post-test were administered to check the conceptual change. The tests consisted of 5 items in mechanics and electricity, respectively. Therefore, the demonstration method showed effective conceptual change, more than the logical argument method did. Students changed their conceptions more easily and frequently in the area of mechanics than in electricity. Students who showed higher levels of cognitive conflict indicated more positive conceptual change than those who showed lower conflict levels. 59 cases (56%) out of 105 who experienced high levels of cognitive conflict were changed into scientific conceptions one month later; however only 16 cases (35%) out of 46 who experienced low levels of cognitive conflict changed into scientific conceptions. Students who experienced higher levels of cognitive conflict showed higher rates of conceptual change. It could be concluded that designing instruction to induce cognitive conflict is a useful strategy to promote conceptual change.
이 연구의 목적은 정량적 현상제시와 정성적 현상제시를 하였을 때, 중학교 학생들의 갈등 정도를 알아보는 것이다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 2학년 297명 을 대상으로 하였다. 검사 문항은 역학의 작용반작용 문항과 전기의 전구의 불의 밝기를 비교하는 문항을 사용하였고, 인지적 갈등을 측정하는 검사지는 권혁구(1999) 등이 개발한 도구를 사용하였다. 먼저, 정량적 현상제시 집단과 정성적 현상제시 집단의 인지갈등 점수를 비교해 보았다. 그리고 현상제시 후 자신의 선개념을 바꾼 학생들과 고수한 학생들의 갈등 점수를 비교해 보았다. 마지막으로, 선개념의 확신 정도와 갈등 정수와의 상관관계를 비교해보았다. 그 결과를 보면, 첫째, 선개념에서 오답을 선택한 학생들은 정성적 현상제시보다 정량적 현상제시에서 갈등 점수가 높게 나타났으며, 선개념에서 정답을 선택한 학생들은 정량적 현상제시보다 정성적 현상제시에서 갈등 점수가 높게 나타났다. 둘째, 자신의 선개념을 바꾼 학생들이 고수한 학생들에 비해 갈등 점수가 높게 나타났다. 마지막으로, 선개념의 확신정도와 갈등 점수와의 상관관계를 보면, 정량적 현상을 제시한 집단의 학생들 중 선개념에서 오답을 택한 학생들은 정적 상관을 보였고, 선개념에서 정답을 택한 학생들은 부적상관을 보였다. 정성적 집단은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다.
The purpose of this study is to investigate the relationships between cognitive conflict and students' causal attributions and to find out what kinds of attributions affect successful resolution of cognitive conflict in learning physics. Twenty-nine college students who attended a base general physics course took an attribution test and a conceptual pretest related to action and reaction concept. Of these, twenty students who revealed alternative conceptions were selected. They were confronted with a discrepant demonstration and took part in the cognitive conflict level test, a posttest, and delayed posttest. Those students who experienced high levels of cognitive conflict were selected and interviewed to find out what kinds of attributions affect resolving the conflict. When confronted with the discrepant event, the students who attributed success outcomes to "effort" experienced higher levels of cognitive conflict than those to "task difficulty." However, those students who revealed high levels of cognitive conflict and attributed success outcomes to effort did not always produce conceptual change. They had different perspectives on effort and conducted different effort activities to resolve the cognitive conflict. In addition, these effort activities appeared to include their motivational beliefs, metacognitive and volitional strategies. The results of this study indicate that in order for the conflicts to lead to change, students need to have the perspective on effort implying the use of the self-regulated learning strategy and to conduct effort activities based on them. Beyond cold conceptual change, this article suggests that there is a management strategy of cognitive conflict in the classroom context.
This study tried to find the effect to cognitive structure upon the momentum effect. The previous studies showed that the momentum effect is influenced by students' cognitive levels and the abstractness of test items. The cognitive structure is examined by cognitive level and cognitive style. Cognitive levels and cognitive styles are determined by GALT and GEFT respectively. The research method used in this study is time series design. The period is 50 days. The period is divided into "pre-test", "intervention-test", "post-test". Pre-test period is 5 days and in this period class instruction does not exist Intervention-test period is 30 days and in this period class instruction exist Post-test period is 15 days and in this period class instruction does not exist. Field independent students showed longer momentum effect than field dependent students. Formal level students showed less ratio of decrease on post-test than nonformal level students. Momentum effects is not artifact but the essential characteristics of science study.
Students approach mathematical problem solving in fundamentally different ways, particularly problems requiring conceptual understanding and complicated strategies. The main objective of this study is to compare students' performance with different thinking styles (Field-dependent vs. Field independent) in mathematical problem solving. A sample of 242 high school males and females (17-18 years old) were tested based on the Witkin's cognitive style (Group Embedded Figure Test) and by a math exam designed in accordance with Bloom's Taxonomy of cognitive level. The results obtained indicated that the effect of field dependency on student's mathematical performance was significant. Moreover, field-independent (FI) students showed more effective performance than field-dependent (FD) ones in math tasks. Male students with FI styles achieved higher results compared to female students with FD cognitive style. Moreover, FI students experienced few difficulties than FD students in Bloom's Cognitive Levels. The implications of these results emphasize that cognitive predictor variables (FI vs. FD) could be challenging and rather distinctive factor for students' achievement.
This study analyzed variations of learning stress by comparing the salivary cortisol levels of students who participated in Earth Science inquiry activities. The cortisol concentrations between the pre- and post-inquiries of the sample of 34 university students, who had taken the course of 'Basic Earth Science and Experiments', were analyzed. The Earth Science inquiries consisted of geology and astronomy activities. The observational geology activities consisted of a session of 'structure contours and map patterns' and the cognitive astronomy activities consisted of a session of 'representations of horizontal and equatorial coordinates'. These Earth Science inquiry activities were found to cause students to have anxiety, and the thought processes that these activities involved were found to cause learning stress. The variations in cortisol concentrations of students increased by $1.6{\pm}5.9ng\;mL^{-1}$ after conducting observational activities in geology compared with $2.1{\pm}6.2ng\;mL^{-1}$ after doing cognitive activities in astronomy. The analysis of the observational activities in the geology inquiry activities indicated that they were consistent with low levels of learning stress. Conversely, the analysis of the cognitive activities in the astronomy inquiry activities showed significant individual variations in cortisol concentrations. Furthermore, individual differences in cognitive ability were reflected in the astronomy inquiry activities. While students, who received high scores, exhibited low levels of stress in the geology inquiry activities, they showed high levels of stress in the astronomy inquiry activities. It was concluded that, in the case of students with high scores in the study, the level of learning stress increased due to the raised anxiety in cognitive inquiry activities. In contrast, students, who received low scores in the study, exhibited high levels of stress in the geology inquiry activities, and low levels of stress in the astronomy inquiry activities.
이 연구의 목적은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준과 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서 내용이 요구하는 인지수준을 비교 분석하는 것이었다. 연구를 위하여 고등학교 2학년 학생 456명을 대상으로 GALT 축소본을 이용하여 인지수준을 조사하였으며, 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서의 물과 공기 두 개 단원에서 15개의 과학 개념을 추출하고, CAT 분석틀을 이용하여 화학I 교과서 내용이 요구하는 인지수준을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 고등학교 2학년 학생들의 52.5%가 형식적 조작기 수준에 도달했으며, 28.3%의 학생들은 과도기 수준에, 나머지 19.5%의 학생들은 구체적 조작기 수준에 있었다. 인문계 고등학교 학생의 68.9%, 공업계 고등학교 학생의 6.6%가 형식적 조작기 수준에 도달하였고, 논리 유형별 형성정도도 계열별 차이가 매우 컸다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서의 내용을 이해하는데 필요한 인지수준을 분석한 결과, 일부 탐구 활동의 경우를 제외하고는 교육과정의 변화에도 과학 개념의 인지요구도는 크게 변화하지 않았다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서에 제시된 과학 개념의 인지수준은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준에 비해 높은 편이었으나, 탐구 활동의 인지수준은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준과 비슷한 편이었다. 현직 화학 교사들은 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서가 제6차 교육과정의 화학I 교과서에 비해서 내용 축소와 실생활 소재를 많이 반영하고 있는 것을 바람직하다고 생각하였으나, 과학 개념이 너무 축소되어 화학I 교과서와 화학II 교과서 사이의 내용 수준에 차이가 많이 나는 것을 문제점으로 지적하였다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서 내용이 형식적 조작기 수준을 많이 요구하고 있으므로, 고등학생들의 인지수준에 맞는 다양한 교수-학습 방법과 교재가 개발되어야 한다고 생각한다.
The unit of a buoyant force included in the 7th national science curriculum for 6th grade students. On the contrary, it seldom that students' conception about buoyant phenomena is studied, even though there has been many studies of students' conceptions of basic science contents. The purpose of this study was to survey the elementary school students' conceptions of a buoyant force, to analyze their cognitive levels, and to explore the relationships between them. Sixth grade students (total numbers is 192) were selected .from 5 .lasses in two elementary schools in a local city of Kyungsangdo. They were asked to respond two kinds of test, which are the Logical Thinking Ability (GALT) to investigate students' cognitive levels and the Buoyant Force Questionnaire (BFQ). We developed BFQ test, based on the 7th national science curriculum for 6th grade and the previous researches of a buoyant force. We, qualitatively, analysed students' frequency of responses about a buoyant force and their types of explanation, and, quantitatively, analysed the relationships between cognitive levels and conceptions of a buoyant force with SPSS/ PC 7.0 programmes. The results of cognitive level showed that half of 6th grade students were in the concrete operational stage, 43.2% in the transitional stage, 6.8% in the formal stage. However, their sub-logical thinking abilities in a combinational, conservational, controlling variables, proportional, probability and correlational logic were very fluctuated from 91% to 8%. The results that only 4.8% of elementary students had correct conceptions of a buoyant force suggest that 6th grade students had great difficulties in understanding of that concept. Their difficulties would originated from the frequent common-sense explanations of a buoyant phenomena in terms of the weight or the unique properties or the contact area of an object or with/without air. Furthermore students' explanations, frequently, changed with context of problems of a buoyant force. Scheffe test of quantitative results that elementary students in the concrete level had 50.6% of concept formation in a buoyant force, the transitional level 54.5%, and in the formal operational level 62.8% showed significant differences of conceptions of a buoyant force with cognitive levels. Therefore the concrete operational elementary students had more difficulties of understanding of a buoyant force than the transitional and formal level, which is required to higher cognitive levels. This conclusion have implications that the unit of a buoyant force have to be presented with concrete activities for majority of students who are in concrete and transitional levels.
이 연구에서는 초등학교 5학년 영재학급 학생 14명을 대상으로, 과제의 개방도와 학생들의 인지수준에 따라 TS 활동에서 나타나는 언어적 상호작용이 어떤 특징을 보이는지 알아보았다. 연구 결과, 학생들은 과제의 개방도가 낮은 안내형 TS 활동보다는 개방도가 높은 개방형 TS 활동에서 훨씬 많은 언어적 상호작용을 보였고, 상위 수준의 상호작용도 안내형 활동보다는 개방형 활동에서 많았는데, 이런 결과는 언어적 상호작용의 거의 모든 하위 범주에서 나타났다. 또한, 안내형 과제를 수행하는 과정에서는 행동참여를 지시하거나 자기만족을 나타내는 언어사용 빈도가 높은 반면에, 개방형 과제를 수행하는 과정에서는 행동참여를 권유하거나 불만을 나타내는 빈도가 높았다. 학생들의 인지 수준에 따른 언어적 상호작용의 특징을 보면, 인지수준이 높을수록 상호작용의 빈도가 높고, 다양한 유형의 언어적 상호작용이 이루어지며, 상위수준의 상호작용이 많은 것으로 나타났다. 그러나 학생들의 인지 수준과 과제의 개방도는 학생들의 언어적 상호작용에 복합적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 인지 수준이 높은 학생일지라도 안내형 활동에서는 상호작용의 수준이 높지 않았으며, 개방도가 높은 활동이라도 인지 수준이 낮은 학생들은 참여도가 낮고 상호작용의 수준도 높지 않았다. 이는 개방가 높은 과제가 학생들의 사고를 자극하여 상위 수준의 상호작용을 이끌어낼 수 있지만, 그 효과는 학생들의 인지 수준에 따른 한계가 있음을 의미한다. 따라서 과제 활동에서 인지 수준이 낮은 학생들의 사고를 자극하고 참여도를 높이기 위한 과제 개방도의 조절과 교수 전략의 개발이 중요한 추후 과제라 생각된다.
The purpose of this study was to identify concretely how to improve inquiry learning. To put the purpose in detail : 1) to define the inquiry skills 2) to select the factors of inquiry skills appropriate to the content of Science I (earth science) textbook 3) to develop items which consist of experimental inquiry and concept inquiry in due proportion, to evalute inquiry skills 4) to analyze the relationship between high school students' cognitive levels and the achievement of science inquiry skills. To achieve these objectives, the investigator sampled 558 students in eleventh grade, living in Seoul, Chung-Ju and Kwang-Ju, and evaluated their cognitive levels and the achievement of science inquiry skills. The results of this study showed that the cognitive levels of students were lower than those identified in Piaget's work and that the achievement of science inquiry skills were low also. It may be thought that one of most important reasons to bring about those results is lacking in adaptation capability of science inquiry items and inquiry learning. So, it can be recommended as a way to heighten cognitive levels to make inquiry learning using the textbook content. In conclusion, the investigator make suggestions as follows : 1) to give inquiry learning which consist of experimental inquiry and concept inquiry in due proportion 2) to develop inquiry items to include content for evaluating inquiry learning, and test items for psycho-motor areas 3) to publish textbooks which motivate students' inquiry activities and develop their creative thinking, considering students' cognitive levels and inquiry skills.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.