불확실함에서 벗어나기까지: “왜 강낭콩이 싹트지 않았을까?” 논변 활동에서 초등학생들의 정서-인지적 반박

한문현 ( Moonhyun Han ) 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.1

논변 활동에서 불확실함은 상대방의 설명에 대한 막연하고 애매모호한 느낌을 말하며 학생들은 그들이 경험하는 불확실함에서 벗어나기 위해 반박을 사용할 수 있다. 본 연구의 목적은 초등학생들이 “왜강낭콩이 싹트지 않았을까” 논변 활동에서 경험한 불확실함 맥락과 이에 따른 반박 사용이 어떠했는지를 탐색하여 불확실함과 반박 간의 역동을 이해하는 데 있다. 이를 위해 본 연구는 논변 정교화와 불확실함 감소에 중요한 역할을 할 수 있는 반박이 활발하게 나타날 수 있는 맥락을 불확실함 경험 측면에서 해석하고 설명하고자 한다. 경기도 초등학교 4학년 학생 20명 및 담임교사가 연구 참여자로 참여하였으며 학생들은 5개(남, 녀 4명으로 구성)의 소집단으로 이루어져 논변 활동에 참여하였다. 연구자는 학생들의 논변 활동이 녹화된 비디오에 대한 전사본, 학생들과의 면담, 연구자의 필드 노트를 질적 자료로 수집하였다. 자료 분석 과정에서, 지속적 반복적 비교 방법을 사용하여 학생들이 어떠한 맥락에서 불확실함을 경험하였고 이에 따른 반박사용은 어떻게 나타났는지를 탐색하였다. 이를 통해 나타난 연구 결과는 첫째, 학생들은 “왜 강낭콩이 싹트지 않았을까?” 논변 활동에서 불확실함을 경험하였고 이 정서에서 벗어나고자 하였다. 둘째, 학생들은 이 불확실함을 줄이고자 정교화형 반박, 의견형 반박, 비난형 반박을 사용하였다. 그러나 학생들의 불확실함은 감소하지 않았으며 그들이 사용한 비난형 반박은 학생들의 부정적 정서를 높이기도 하였다. 셋째, 교사의 개입은 학생들이 비난형 반박 사용을 멈추도록 이끌었으며, 학생들은 정교화형 반박을 사용하여 강낭콩이 싹틀 수 있는 조건을 탐색하였고 “왜 강낭콩이 싹트지 않았는가?”에 대한 적절한 설명을 찾게 되면서 불확실함에서 벗어날 수 있었다. 추가적으로 연구자는 본 연구 결과를 토대로 하여 불확실함과 정교화형 반박의 상호작용이 일어나도록 하는 것이 논변 발달을 촉진할 수 있음을 논의 하였다. In scientific argumentation, students can use rebuttals to escape uncertainty, which, in this case, can be defined as a vague and fuzzy feeling about other students’ explanations. As rebuttals can play a critical role in the sophistication of arguments and the alleviation of uncertainty, this study aims to understand the dynamics of uncertainty and rebuttals by exploring the context of the uncertainty experienced by elementary school students in the argumentation of “Why did the kidney beans not germinate?” and to get insights based on the research results. Twenty fourth-grade students and their homeroom teacher in Kyong-Ki province, South Korea, took part in the research. Students engaged in argumentation in five small groups of four students. The researcher collected qualitative data through video transcriptions, student interviews, and field notes. In the data analysis, the researcher employed the constant comparative method to explore in what context students experienced uncertainty and how they used rebuttals. The results of this study were as follows: First, students tried to reduce their uncertainty through argumentation on why the kidney beans did not germinate. Second, students used elaborationoriented rebuttals, personal opinion-oriented rebuttals, and blame-oriented rebuttals to reduce this uncertainty. However, when they used blame-oriented rebuttals, their uncertainty and negative emotions increased. Third, intervention by the teacher led students to stop using blame-oriented rebuttals. Instead, they employed elaboration-oriented rebuttals to explore why the kidney beans would not sprout, and finally, they escaped uncertainty by discovering an appropriate explanation. Based on the findings of this study, the researcher discussed how the interaction between uncertainty and elaboration-oriented rebuttals could shape and facilitate argument development in elementary school students.

모형 구성 과정에서 나타나는 초등학생의 인지, 감정적 반박 -인식적 감정을 중심으로-

한문현 ( Moonhyun Han ),김희백 ( Heui-baek Kim ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.1

본 연구는 초등학생들이 모형 구성 과정에서 어떻게 인지, 감정적 반박을 사용했는지, 특히 그들의 감정과 인지적 과정이 어떻게 상호작용하여 반박이 나타나게 되었는지 탐색한 것이다. 초등학교 5학년, 25명이 과학 수업의 일환으로 연구에 참여하였다. 6차시 동안 학생들은 지속적인 논의를 통해 인간 호흡 운동 시스템 모형을 구성하였다. 연구 결과에 따르면 초등학생들은 모형 구성 과정에서 정교화형 반박, 방어형 반박, 비난형 반박을 사용하였다. 인지적 비형형 상태와 연관 된 부정적 인식적 감정과 인지적 과정의 상호작용을 통해 나타난 정교화형 반박은 소집단 모형을 정교화하는데 도움을 주었다. 반면 관계 악화와 관련된 부정적 인식적 감정과 인지적 과정의 상호작용을 통해 나타난 방어형 반박과 비난형 반박은 모형의 정교화를 이끌기 보다는 다른 학생들의 제안, 설명을 배제하거나 공격하기 위해 사용되었고, 이 때의 부정적 인식적 감정은 다른 학생들의 바람직하지 않은 행동에 의해 생성되었다. 연구 결과는 학생들의 반박이 인식적 감정과 관련된 인식론적 역동에 의해 나타나게 됨을 보여준다. 본 연구는 학생들의 초보적, 수정될 필요가 있는 설명으로부터 부정적 인식적 감정이 생성되는 것은 모형 구성 과정에서 모형 발달을 돕는 정교화형 반박이 나타나게 되는 측면에서는 자연스러운 것이며, 정교화형 반박을 수용하도록 돕는 학생들의 감정 조절은 모형을 발달시키는데 도움이 될 수 있음을 논의한다. 또한 관계의 악화로 인해 나타날 수 있는 부정적 인식적 감정은 초등학생이 조절하기 어려우며, 이것이 협력적 모형 구성을 어렵게 할 수 있음을 제언한다. This study investigates how elementary students used cognitive-emotional rebuttals in the context of modeling activities, especially on how their emotional and cognitive processes lead them to use rebuttals in terms of epistemic affect. Twenty-five fifth grade elementary students participated in the study as part of their science class. During the course of their sixth periods, students constructed a human respiratory system model through continuous discussion. The research results showed that elementary students used an elaboration-oriented rebuttal, a defence-oriented rebuttal, and a blame-oriented rebuttal in their modeling activity. The elaboration-oriented rebuttal interspersed with negative epistemic affect was used to elaborate on a student`s explanation, and a negative epistemic affect was elicited from their cognitive discrepancy. On the other hand, defence-oriented rebuttal and blame-oriented rebuttal entangled with negative epistemic affect were used to defeat the students rather than help rigor evaluation of students` explanation, and the negative epistemic affect was elicited from the other students` undesirable behavior. These results suggest that students` rebuttals can be elicited by epistemic dynamics related to the epistemic affect. The study shows that if negative epistemic affect were elicited from the other students` naive or false explanations, such an emotion is natural in terms of model construction, and the model can be further developed through the acceptance of the elaboration-oriented rebuttals by students` emotion regulation. In addition, we suggest that negative emotions aroused from the worsening of relationships during small group modeling activities are difficult to regulate and can have negative effects on students` cooperative model construction.

모형 구성 참여 양상에서 나타나는 내성적인 초등학생의 인식적 감정 구성

한문현 ( Moonhyun Han ),김희백 ( Heui-baik Kim ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.2

초등학생들은 인식적 실행에서 인식적 감정을 경험할 수 있다. 본 연구는 인식적 실행의 일환인 6차시의 호흡 운동 모형 구성 과정에서 다소 내성적인 성향을 가진 초등학생이 어떠한 인식적 감정을 구성하면서 모형 구성에 참여할 수 있었는지를 탐색한 것이다. 이를 위해 감정 일지, 촬영된 비디오 녹화본, 사후 인터뷰와 같은 여러 데이터 자원을 통해 초등학생이 구성한 인식적 감정이 분석되었으며, 특히 학생이 어떠한 감정을 구성하면서 제한적 참여에 머물렀는지, 어떠한 인식적 감정을 구성하면서 참여했는지가 조사되었다. 연구 결과, 초등학생은 첫째, ‘아하’라고 불리는 인식적 감정을 구성하게 되면서 모형 생성 과정에 참여할 수 있었다. 둘째, 초등학생은 상대방의 반박을 통해 ‘추론의 잘못을 느낌’ 이라는 인식적 감정을 구성했고, 이 감정 하에서 상대방의 반박을 수용하는 모형 수정 과정에 참여할 수 있었다. 마지막으로, 초등학생은 상대방의 감정적인 연속적인 반박으로 ‘지침’이라는 인식적 감정을 구성하게 되면서 모형 구성에 제한적으로 참여하였으나, ‘상대방의 아이디어가 싫음’이라는 인식적 감정을 구성하면서 모형 평가 과정에 참여할 수 있게 되었다. 이러한 인식적 감정의 탐색을 통해, 우리는 내성적인 초등학생의 모형 구성 참여를 위해 학생이 능동적으로 아이디어와 직접적으로 관련된 인식적 감정의 구성을 할 수 있도록 하는 것이 중요하며, 또한 학생이 과거, 현재, 미래 감정을 모두 고려하면서 느낄 수 있는 감정적 부담을 이해하는 것이 필요함을 논의한다. Recent research has shown that elementary school students can experience epistemic affect -emotions and feelings experienced within epistemic practices, such as the enjoyment of having a wonderful idea or uncomfortable feeling of at a cognitive dissonance- during modeling process. This study explores how an introverted elementary student could participate in the modeling process by constructing an epistemic affect. Based on the theory of constructed emotion, we analyzed one elementary student’s constructed epistemic affect using data resources such as emotion diaries, video recordings, and post interviews. We selected one introverted student (a fifth grader), showing peripheral and full participation during modeling. Specifically, we explored which emotions were constructed when she participated in modeling peripherally ―and which epistemic affect was constructed when she participated fully― during the construction, evaluation, and revision processes. The research results showed, first, that the introverted elementary student came to participate in the model construction process by constructing the epistemic affect called aha. Second, the results showed that she came to participate in the model revision process by constructing the epistemic affect called feeling that the reasoning was wrong when confronting the rebuttals of the other student. Finally, she came to participate in the model evaluation process by constructing the epistemic affect called dislike of another student’s idea. Through our exploration of the constructed epistemic affect of the introverted elementary student, we deduced that it is important to help each student to construct an epistemic affect that facilitates his or her participation in modeling. Also, we discussed that it is important to understand the impact of the emotional load that can occur for each student, depending on the constructed past, present, and future emotions.

두 초등교사의 과학 수업 지향과 현실의 갈등에 대한 내러티브 탐구

한문현 ( Han Moonhyun ),윤혜경 ( Yoon Hye-gyoung ) 한국초등과학교육학회 2021 초등과학교육 Vol.40 No.2

The purpose of this study was to understand what orientations elementary school teachers have related to their science classes, what realities they encounter in real classes, how they overcome their frustrations and failures they experience. We employed a narrative inquiry method and analyzed the experiences of two early career elementary school teachers (Miss Park and Mr. Choi). Miss Park wanted to conduct students-driven inquiry classes, in which students become active investigators, but in reality, she faced herself who conducted teacher-driven classes. Mr. Choi wanted to conduct science classes based on constructivism, but in reality, he encountered himself as a knowledge giver rather than scaffolder. However, rather than giving up their orientations, the two teachers tried to keep them in their own way. It was expected that by understanding what strategies beginner teachers take when their theoretical orientation and ideals are not well implemented in actual educational reality, we could find a clue that will lead to a more successful transition from pre-service teacher to teacher.

생태계의 단계적 외적표상화 과정에서 나타난 고등학생들의 시스템사고 발달

이경현 ( Kyunghyun Lee ),한문현 ( Moonhyun Han ),김희백 ( Heui-baik Kim ) 韓國生物敎育學會 2016 생물교육 Vol.44 No.3

This study aims to investigate the system thinking development of high school students through their construction of external representations of an ecosystem. Thirty-five eleventh grade students carried out a step-bystep task designed to facilitate their system thinking by constructing external representations. The study shows that the task helped the students to develop their system thinking. First, the students were encouraged to focus on the critical factors of an ecosystem through co-reflection of their representations. Second, this heightened focus allowed the students to consider various elements of the system at the micro-level. Third, as the students organized the relationship between various elements through their drawings, they began to comprehend relatedness among the elements. Lastly, as the students continued to re-position the structure and relationship of the system, they got to recognize the cyclic aspect of the complex system. The process of constructing external representations facilitated students’ reflection on their thinking by visualizing the relationships of the elements and minimizing their cognitive load. External representations were utilized as cognitive tools for system thinking and contributed to the ability of the students to think. However, lack of related ecological knowledge seemed to constrain students from applying their system thinking to other contexts. Some strategies to facilitate the students’ system thinking were discussed.

눈 비유 모형을 활용한 소집단 활동에서 나타나는 중학생들의 시스템 사고 탐색

황윤식 ( Yoon-sik Hwang ),한문현 ( Moonhyun Han ),김희백 ( Heui-baik Kim ) 韓國生物敎育學會 2016 생물교육 Vol.44 No.4

This study explored how an analogy model activity and teacher supports enhanced students` system thinking and their understanding of the seeing process. Fifty-three 8th grade students used analogy models to learn the structure of the eyes and the seeing process. This study identified three groups of distinct system thinking. Students in the first group focused only on a single sub-structural element of a visual system and did not connect this element to visual system processes. The second group connected the limited sub-structural elements to the processes within a visual system, and students` fragmented ideas led to an alternative conception of the seeing process. The final group explained how visual systems form and interpret images by elaboratively connecting the sub-structural elements to the processes. In addition, by providing concrete scaffolds, the teacher helped students overcome difficulties in their system thinking. This study discussed the implication for using the analogy models as a cognitive tool for facilitating students` system thinking in science classes.

과학 교육에서 정서 연구의 역사와 최근 동향에 관한 고찰

오필석 ( Phil Seok Oh ),한문현 ( Moonhyun Han ) 한국과학교육학회 2021 한국과학교육학회지 Vol.41 No.2

본 연구의 목적은 과학 교육에서 정서 연구의 역사를 살펴보고 최근 연구 동향을 탐색하여 발전 방향을 모색하는 것이었다. 이를 위하여 관련 문헌들에 대해 고찰하고 그 내용을 연구 문제에 따라 정리하였다. 그 결과, 과학 교육에서 정서 연구는 여러 가지 개념이 혼재된 상태에서 출발하여 과학적 태도와 과학에 대한 태도가 구분되면서 좀 더 체계적인 면모를 갖추게 되었고, 이후 과학 학습에 관련된 긍정적 정서 및 부정적 정서에 관한 연구로 이어져 왔음을 알 수 있었다. 하지만 인지와 정서 사이에는 복잡한 관계가 있으며, 정서를 과학학습에 영향을 미치는 외부적인 요인으로만 취급하는 이분법적인 시도에 제한점이 있음을 확인할 수 있었다. 이와는 달리 최근 인식적 정서에 관한 연구는 과학적 실천에 정서가 동반되고 인지와 정서가 서로 영향을 주고받으며 통합되어 있다는 새로운 관점을 제공하고 있었다. 따라서 과학적 실천을 통해 과학을 공부하는 학생들이 경험하는 다양한 정서를 이해하고 부정적인 정서까지도 교육적으로 적절히 대응하기 위한 연구가 필요함을 논의하였다. The purpose of this study is to investigate the history of and recent trends in science education research on emotion and explore the direction of future development. A comprehensive review of literature was conducted, and the results were organized according to research questions. Science education research on emotion began in the state of confusion because a number of concepts coexisted and overlapped in the concept of affect. More systematic approaches were then used when science-related attitudes were divided into the two categories of scientific attitudes and attitudes toward science. The research continued to study on positive and negative emotions relevant to science learning. However, the complex relationship between cognition and emotion and the limitation of the dichotomy dealing with emotions as external factors influencing student learning were revealed. By contrast, the recent research on epistemic emotions were based on the new perspective that scientific practices are accompanied with emotions and that cognition and emotion are integrated into the practices, influencing each other. Therefore, research should be carried out in ways that can help science educators understand a variety of emotions emerging in learning science through scientific practices and respond appropriately to even negative emotions of students.