변칙사례 및 대안가설에 의해 유발된 인지갈등과 비인지적 변인이 개념변화에 미치는 영향

강훈식,곽진하,김유정,노태희,Kang, Hun-Sik,Kwack, Jin-Ha,Kim, You-Jung,Noh, Tae-Hee 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.1

이 연구에서는 변칙사례 및 대안가설에 의해 유발된 인지갈등과 불안, 주의집중, 노력이 개념변화에 미치는 영향을 조사하였다. 중학교 1학년 학생 470명을 대상으로 선개념 검사를 실시하여 203명의 오개념을 지닌 학생들을 선발하였다. 변칙사례를 제시한 후, 대안가설 제시 전후에 각각 변칙사례에 대한 반응 검사와 불안검사를 실시하였다. CAI 프로그램으로 밀도 개념학습을 실시하였으며, 사후 검사로 주의집중 검사, 노력 검사, 개념 검사를 실시하였다. 연구 결과, 변칙사례에 의해 유발된 인지갈등(사전 인지갈등)은 대안가설 제시 후 증가하였다. 사전 인지갈등은 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 인지갈등(사후 인지갈등)에만 직접적인 영향을 주었으며, 사후 인지갈등은 개념변화에 직접적으로 긍정적인 영향을 주었다. 변칙사례에 의해 유발된 불안(사전 불안)은 대안가설 제시 후 감소하였다. 사전 불안은 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 불안(사후 불안)에만 직접적인 영향을 주었으며, 사후 불안은 노력을 통해 개념변화에 부정적인 영향을 주었다. 주의집중은 개념변화에 직접적으로 또는 노력을 경유하여 긍정적인 영향을 주었다. 이런 결과는 개념변화 수업에서 변칙사례와 대안가설을 함께 제시하는 전략이 변칙사례만 제시하는 전략보다 인지갈등을 더욱 유발하거나 불안을 감소시켜 학생들이 개념학습 과정에 보다 능동적이고 적극적으로 참여하도록 유도함으로써 개념변화를 촉진할 가능성을 시사한다. This study examined the influences of cognitive conflict and anxiety induced by a discrepant event and an alternative hypothesis, attention, and effort on conceptual change. Two hundred three students having misconceptions about density were selected from 462 seventh graders based on the results of a preconception test. Tests of cognitive responses and anxiety to a discrepant event were administered before and after presenting an alternative hypothesis. Computer-assisted instruction (CAI) was then provided to students as a conceptual change intervention. Tests assessing attention and effort allocated to the CAI, and conceptual understanding were administered as posttests. Cognitive conflict induced by a discrepant event was found to increase after presenting an alternative hypothesis. Pre-cognitive conflict induced by only a discrepant event exerted a direct effect on post-cognitive conflict induced by a discrepant event and an alternative hypothesis. Post-cognitive conflict had a direct effect on conceptual change. Pre-anxiety decreased after presenting an alternative hypothesis. Pre-anxiety influenced post-anxiety, and this influenced on conceptual change via effort negatively. Attention had a direct effect as well as an indirect effect on conceptual change via effort. These results suggest that the strategy presenting both a discrepant event and an alternative hypothesis to students in concept learning could facilitate conceptual change by inducing more cognitive conflict or active participation of students through the decrease of anxiety than that presenting a discrepant event only.

과학 영재 및 일반 학생의 과학 학습에서외적 표상들의 효과적인 활용 방법 탐색

강훈식 국제과학영재학회 2007 국제과학영재학회지 Vol.1 No.2

The purpose of this study is to explore the methods for the effective uses of the external representa-tions in science learning of the scientifically gifted and general students. For this, this study reviewedthe theories (e.g., dual coding theory, cognitive load theory, cognitive theory of multimedia learning,generative theory, and social constructivism theory), the principles (e.g., multiple representations princi-ple, spatial contiguity principle, temporal contiguity principle, split-attention principle, coherence princi-ple, and personalization principle), and the studies (e.g., drawing and writing) for the effective uses ofthe external representations in science learning, and provided the guideline to establish their effectiveuses in science learning of the scientifically gifted and general students.

초등 과학영재교육 담당교사의 과학영재수업에 대한 반성의 특징

강훈식,Kang, Hunsik 대한화학회 2013 대한화학회지 Vol.57 No.6

This study investigated the characteristics of elementary science-gifted education teachers' reflection on their science teaching. To do this, the reflective journals of 33 elementary science-gifted education teachers were analyzed in terms of 'productive reflection'. The results revealed that most of reflective journals included the aspects of 'instructional strategies and instruction for science-gifted education (100.0%)' and 'science-gifted students (90.9%)'. 'Curriculum for science-gifted education (42.4%)' was also frequently included although fewer than two previous aspects. However, 'subject matter knowledge' and 'assessment in science-gifted education' were included less than 10%. The mean score of the inclusion scores was 2.48 on a scale of 5 points and was not significantly correlated with the teaching careers in science-gifted education. 18.2% of the journals showed no integrations, which were unproductive reflection. 66.7% of the journals integrated only two aspects and 24.2% of the journals integrated three aspects. Only 6.1% of the journals integrated four aspects and no journals integrated all five aspects. Especially, the integrations between 'science-gifted students (81.8%)' or 'instructional strategies and instruction for science-gifted education (81.8%)' and the other aspects were most frequent. The integrations between 'Curriculum for science-gifted education (30.3%)' and the other aspects were also frequently included. However, the integrations between 'subject matter knowledge (6.1%)' or 'assessment in science-gifted education (0.0%)' and the other aspects were hardly included. The mean score of the integration scores was 2.12 on a scale of 5 points and was not significantly correlated with the teaching careers in science-gifted education. 이 연구에서는 초등 과학영재교육 담당교사의 과학영재수업에 대한 반성의 특징을 조사했다. 이를 위해, 초등 과학영재교육 담당교사 33명이 작성한 반성 일지를 '생산적 반성'의 관점에서 분석했다. 연구 결과, 대부분 교사들의 반성 일지에는 '과학영재 교수전략 및 지도(100.0%)'와 '과학영재학생(90.9%)' 측면이 포함되어 있었다. 두 측면보다 적긴 했지만 '과학영재 교육과정(42.4%)' 측면에 대한 반성이 포함된 경우도 많은 편이었다. 그러나 '과학내용지식'과 '과학영재교육 평가' 측면이 포함된 경우는 10% 미만이었다. 포함 점수의 평균은 5점 만점 중에 2.48이었으며, 과학영재교육 경력과는 통계적으로 유의미한 상관이 없었다. 한편, 전혀 통합이 없는 반성 일지는 18.2%, 2가지 측면이 통합된 경우는 66.7%, 3가지 측면이 통합된 경우는 24.2%, 4가지 측면이 통합된 경우는 6.1%였으며, 5가지 측면이 모두 통합된 경우는 없었다. 특히, '과학영재학생(81.8%)'이나 '과학영재 교수전략 및 지도(81.8%)' 측면과 다른 측면 간의 통합이 가장 많았으며, '과학영재 교육과정' 측면과 다른 측면이 통합된 경우도 적지 않았다(30.3%). 그러나 '과학내용지식(6.1%)'이나 '과학영재교육 평가(0.0%)' 측면과 다른 측면이 통합된 경우는 매우 적었다. 통합 점수의 평균은 5점 만점 중에 2.12이었으며, 과학영재교육 경력과는 통계적으로 유의미한 상관이 없었다.

다중 표상을 활용한 보일과 샤를의 법칙 개념 학습에서 유발되는 학생들의 연계 오류의 원인 탐색

강훈식,신석진,노태희,Kang, Hun-Sik,Shin, Suk-Jin,Noh, Tae-Hee 대한화학회 2008 대한화학회지 Vol.52 No.5

초등교사 임용후보자 선정경쟁시험의 과학과 문항 분석 - PCK 관점을 바탕으로 -

강훈식 한국초등과학교육학회 2020 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.78 No.-

이 연구의 목적은 초등교사 임용후보자 선정경쟁시험의 과학과 문항을 PCK 관점에서 분석하여 개선 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 먼저 해당 문항 분석을 위한 분석틀을 도출한 후 2013학년도부터 2019학년도까지의 출제된 1차 전형 평가의 과학과 14개 문항을 분석하였다. 연구 결과, PCK 구성 요소 중에서는 ‘과학 내용에 관한 지식’이 가장 많이 출제되었고, 그 다음으로는 ‘과학교수 전략에 관한 지식’도 비교적 많이 출제되었다. ‘과학 평가에 관한 지식’, ‘학생에 관한 지식’, ‘과학 교육과정에 관한 지식’은 비교적 매우 적게 출제되었다. 또한 특정 평가 영역과 평가 내용 요소들이 포함되지 않은 경우가 있었다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 PCK 구성 요소 중 2가지 측면의 통합이 2가지 유형으로 가장 많이 나타났으며, 그 다음으로는 통합이 없는 경우도 많았다. 3가지 측면의 통합과 4가지 측면의 통합도 일부 나타났으나, 5가지 측면의 통합은 전혀 나타나지 않았다. ‘과학 내용에 관한 지식’ 및 ‘과학 교수 전략에 관한 지식’과 다른 측면의 지식이 통합되어 있는 경우가 비교적 많았다. 하지만 ‘과학 평가에 관한 지식’, ‘학생에 관한 지식’, ‘과학 교육과정에 관한 지식’이 각각 다른 측면의 지식과 통합된 경우는 비교적 적었다. 이 연구의 결과는 향후 초등교사 임용시험의 과학과 문항을 개발하는 방향을 설정하는 데 실질적인 시사점을 제공할 수 있다. 또한 이 연구에서 개발한 분석 기준과 사례는 초·중등 교사 임용시험 지필문항의 분석 연구에 유용한 시사점을 줄 수 있다.

초등 예비교사의 과학 PCK에 대한 학업 열정 수준 및 영향 요인 탐색

강훈식 한국초등과학교육학회 2023 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.83 No.-

초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 학업적 열정 비교

강훈식 한국초등과학교육학회 2022 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.81 No.-

물질의 입자적 성질에 대한 다중 표상 학습에서 외적 표상들 간의 연계와 통합을 촉진시키는 방안으로서의 그리기와 쓰기

강훈식,김보경,노태희 한국과학교육학회 2005 한국과학교육학회지 Vol.25 No.4

현행 예비 화학교사 교육과정이 예비 과학교사의 과학교사로서의 자기 이미지에 미치는 영향

강훈식,신석진,차정호,한재영,노태희,Kang, Hun-Sik,Shin, Suk-Jin,Cha, Jeong-Ho,Han, Jae-Young,Noh, Tae-Hee 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.2

이 연구에서는 Draw-A-Science-Teacher-Test Checklist(DASTT-C)를 이용하여 국내의 현행 예비 과학교사 교육과정이 예비 과학교사들의 과학교사로서의 자기 이미지에 미치는 영향을 조사했다. 3개 사범대학을 선정한 후, 화학 교육과(과학교육학부 화학 전공) 3학년 72명을 대상으로 교과교육 과목 이수 직전에, 4학년 53명을 대상으로 교육실습 직전과 직후에 DASTT-C를 실시했다. 연구 결과, 국내 예비 과학교사들의 과학교사로서의 자기 이미지는 ‘학생 중심'보다 ‘교사 중심'인 경향이 강했다. 구성주의 학습 이론에 대한 내용을 다루고 있는 교과교육 과목을 이수한 후에도 예비 과학교사들이 ‘학생 중심' 이미지를 지닌 경우가 매우 적었다. 심지어 교육실습 직후에 ‘학생 중심' 이미지를 지닌 일부 예비 과학교사들이 ‘교사 중심' 이미지로 변하기도했다. 과학교사로서의 자기 이미지에 영향을 미치는 요인으로 예비 과학교사들은 사전 교수-학습 경험, 현실적 제약 등을 제시했다. 이에 대한 교육적 함의를 논의했다. This study examined the influences of current education programs for preservice chemistry teachers upon preservice science teachers' self-images as science teachers by using Draw-A-Science-Teacher-Test Checklist (DASTT-C). Seventy-two juniors and fifty-three seniors were selected from the department of chemistry education or department of science education (chemistry major) in three colleges of education. DASTT-C was administered to the juniors before having science education courses, and to the seniors before and after teaching practices. The results revealed that preservice science teachers' self-images as science teachers were more ‘teacher-centered' than ‘student-centered'. Only a few preservice science teachers exhibited ‘student-centered' images after having science education courses including the contents on constructivism. The self-images of some preservice science teachers even changed from ‘student-centered' to ‘teacher-centered' after having teaching practices. Many preservice science teachers answered that the main factors affected to their self-images as science teachers were prior teaching-learning experiences and/or the lim itations in the real situations. Educational implications of these findings are discussed.

대안가설이 도입된 인지갈등 전략에서 인지갈등 및 상황흥미와 학습 과정 변인이 개념변화에 미치는 영향

강훈식,최숙영,노태희,Kang, Hun-Sik,Choi, Sook-Yeong,Noh, Tae-Hee 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.3

In this study, we investigated the influences of cognitive conflict and situational interest induced by a discrepant event and an alternative hypothesis, attention and state learning strategies on conceptual change. A preconception test was administered to 486 seventh graders. They also completed the questionnaires of cognitive response and situational interest to a discrepant event before/after presenting an alternative hypothesis. After learning the concept of density with a CAI program as conceptual change intervention, the tests of attention, state learning strategies, and conceptual understanding were administered as posttests. Analyses of the results for 197 students having misconceptions about density revealed that post-cognitive conflict was significantly higher than pre-cognitive conflict. However, there was no statistically significant difference between the test scores of pre-situational interest and post-situational interest. Pre-cognitive conflict only exerted a direct effect on post-cognitive conflict, while post-cognitive conflict exerted a direct effect and Journal of the Korean Chemical Society an indirect effect via attention on conceptual understanding. Both pre- and post-situational interests were found to influence on conceptual understanding via attention. Attention had influences positively on deep learning strategy and negatively on surface learning strategy. There was a relatively small effect of state learning strategies on conceptual understanding. 이 연구에서는 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 인지갈등과 상황흥미 및 주의집중, 상태 학습 전략이 개념변화에 미치는 영향을 조사했다. 중학교 1학년 학생 486명을 대상으로 선개념 검사를 실시했다. 변 칙사례 제시 후, 대안가설을 제시하기 전과 후에 변칙사례에 대한 반응 및 상황흥미 검사를 하였다. 밀도에 대 한 개념 학습은 CAI를 통한 개별 학습으로 진행했고, 사후 검사로 주의집중 및 상태 학습전략, 개념 검사를 실 시했다. 선개념 검사에서 밀도에 대한 오개념을 가진 것으로 판별된 197명의 학생을 대상으로 분석한 결과, 변 칙사례에 대한 인지갈등 점수는 대안가설 제시 전(사전 인지갈등)보다 대안가설 제시 후(사후 인지갈등)에 유 의미하게 높았다. 그러나 변칙사례에 의해 유발된 상황흥미(사전 상황흥미) 점수는 대안가설 제시 후의 상황 흥미(사후 상황흥미) 점수와 유의미한 차이가 없었다. 사전 인지갈등은 사후 인지갈등에만 직접적인 영향을 주 었지만, 사후 인지갈등은 개념이해에 직접적인 영향 및 주의집중을 통한 간접적인 영향을 주었다. 사전·사후 상황흥미는 모두 주의집중을 매개로 개념이해에 영향을 미쳤다. 주의집중은 개념 학습 과정 중에 사용된 심층 적 학습전략에는 긍정적 영향을, 피상적 학습전략에는 부정적 영향을 주었으나 상태 학습전략이 개념이해에 미 치는 영향은 상대적으로 작은 것으로 나타났다.