수리 문제와 개념 문제 사이의 유도 효과

노태희 ( Tae Hee Noh ),강훈식 ( Hun Sik Kang ),전경문 ( Kyung Moon Jeon ) 한국과학교육학회 2004 한국과학교육학회지 Vol.24 No.2

This study investigated whether algorithmic problem solving and conceptual problem solving influenced each other or not. Four classes of 12th grade (N=112) that are equal in prior achievement were randomly assigned to group AC (Algorithmic-Conceptual problem) and group CA (Conceptual-Algorithmic problem). Students of group AC solved the conceptual problems after learning the related algorithmic problems, and those of group CA solved the same problems in reverse order. The results revealed that learning the algorithmic problems improved students` ability to solve the related conceptual problems, but learning the conceptual problems did not help students solve the related algorithmic problems. Regarding the confidence on problem solving, learning the algorithmic problems had little effect on the related conceptual problems. Learning the conceptual problems also had little effect on students` confidence on solving of the related algorithmic problems.

화학 문제 유형에 따른 고등학교 학생들의 수리 문제 해결력과 개념 이해도 비교

노태희,강훈식,전경문 한국과학교육학회 2005 한국과학교육학회지 Vol.25 No.2

본 연구에서는 세 가지 유형의 문제(수리 문제, 그림 문제, 문장 문제)를 이용하여 화학 수리 문제 해결력(수리 문제)과 개념 이해도(그림 문제, 문장 문제)를 비교하고 문제 유형에 대한 친숙도와 자신의 답에 대한 자신감 및 선호하는 문제 유형을 조사하였다. 경기도에 위치한 두개의 비평준화 고등학교 3학년 학생들 중 대학수학능력시험의 선택 과목으로 화학을 선택한 학생들(N=228)을 선별하여 화학 문제 해결력 검사와 문제 유형에 대한 친숙도, 자신감, 선호도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 수리 문제 성공률이 개념 문제(그림 문제, 문장 문제) 보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 학생들은 그림 문제나 문장 문제보다 수리 문제에 더 친숙하다고 응답했다. 자신감에서는 학생들이 문장 문제보다 수리 문제와 그림 문제에 대해 더 자신 있어 하는 것으로 나타났으며, 선호도에서는 그림 문제보다 수리 문제와 문장 문제를 더 선호하는 것으로 나타났다. We compared algorithmic problem solving and conceptual understanding of chemistry with three types (algorithmic, pictorial- and wordy-formatted conceptual) of problems. The familiarity, confidence, and preference to the three type of problems were also examined. The chemistry problem solving ability test was administered to 228 students from two top high schools in the province of Gyeonggi who were preparing the chemistry examination among the four optional subjects (biology, chemistry, earth science, physics) for enter university. After administrating the chemistry problem solving ability test, the degree of familiarity to some problems and the degree of confidence of their answers in a Likert scale were asked to the students. Besides, the students were asked to place preference to the type of problems in order. The students scored better on the algorithmic problems than on the conceptual problems (pictorial and wordy problems), and were also most familiar with the algorithmic problems. The students were more confident of their answers on both of types pictorial and algorithmic problems, and preferred pictorial problems rather than both of types algorithmic and wordy problems.

학습접근방식에 따른 고등학생들의 유전 문제 해결 과정 분석

이신영,변태진 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.4

This study aims to examine genetics problem-solving processes of high school students with different learning approaches. Two second graders in high school participated in a task that required solving the complicated pedigree problem. The participants had similar academic achievements in life science but one had a deep learning approach while the other had a surface learning approach. In order to analyze in depth the students’ problem-solving processes, each student’s problem-solving process was video-recorded, and each student conducted a think-aloud interview after solving the problem. Although students showed similar errors at the first trial in solving the problem, they showed different problem-solving process at the last trial. Student A who had a deep learning approach voluntarily solved the problem three times and demonstrated correct conceptual framing to the three constraints using rule-based reasoning in the last trial. Student A monitored the consistency between the data and her own pedigree, and reflected the problem-solving process in the check phase of the last trial in solving the problem. Student A’s problem-solving process in the third trial resembled a successful problem-solving algorithm. However, student B who had a surface learning approach, involuntarily repeated solving the problem twice, and focused and used only part of the data due to her goal-oriented attitude to solve the problem in seeking for answers. Student B showed incorrect conceptual framing by memory-bank or arbitrary reasoning, and maintained her incorrect conceptual framing to the constraints in two problem-solving processes. These findings can help in understanding the problem-solving processes of students who have different learning approaches, allowing teachers to better support students with difficulties in accessing genetics problems.

기술적 문제해결력의 개념적 구조

이한규,이용환 한국실과교육연구학회 2006 實科敎育硏究 Vol.12 No.4

The purpose of the study was to deduce on the conceptual structure of Technological problem solving capability in technology education. Therefore, the study was conducted through literature research on technological problem's type, technological problem solving and technological problem solving capability. The main finding in this study were as follows; In this study, technological problem solving capability was defined as capability used for solving problem in technological problem context, and a conceptual structure of technological problem solving capability was established by content system of technological(manufacturing, construction, transportation, communication, and life technology), technological problem context(invention, design, troubleshooting, and procedure), and technological problem solving process(problem's awareness, inquiry, execution, and assessment). ipso facto, an conceptual structure of technological problem solving capability was comprised of three dimensions: content, context, and process.

틀린 정책 문제 정의 - 의미와 기원 -

사공영호 ( Yungho Sakong ) 한국정책학회 2015 韓國政策學會報 Vol.24 No.3

정책연구자들은 정책이 처음부터 ``틀린`` 문제의 해결을 시도하기 때문에 실패할 위험을 경고해왔다. 그러나 ``틀린`` 문제 정의의 의미와 원인에 대해서는 충분한 설명을 제공하지 않고 있다. 이에 관해 이 연구는 크게 두 가지 설명을 제시한다. 첫째, 사회 문제는 자연세계의 문제와는 달리 ``옳은`` 문제 정의와 ``틀린`` 문제 정의를 구별할 수 있는 객관적인 기준이 없다. 이런 상황에서 최선의 방법은 관련자들이 자율적인 의사소통을 통하여 함께 공감할 수 있는 문제 정의를 형성하는 길 뿐이다. 이런 점에서 ``틀린`` 문제 정의란 어떤 객관적인 기준에 부합되지 않기 때문에 발생하는 것이 아니라 의사소통을 통하여 다수가 공감할 수 있는 문제 정의를 형성하지 못한 상황에서 졸속적으로 또는 편견적으로 정책 문제를 정의하기 때문에 발생한다. 둘째, 졸속적이고 편견적인 문제 정의는 크게 세 가지 이유 때문에 발생한다. 첫째, 정치적인 요인이다. 선거에서의 승리나 정치적인 목적으로 특정 지역, 특정 이익, 특정 이념에 치우쳐 문제를 정의할 때 발생할 수 있다. 나머지 둘은 인간 사고에 내재된 문제와 개념화된 언어의 한계다. 이로 인해 크게 두 가지 문제가 일어난다. 첫째는 다수가 공감할 수 있는 문제의 정의에 필요한 상호이해와 의사소통을 방해한다. 인간의 사고는 선험적인 영역에 의지하는 작동하는 원리로 인하여 필연적으로 편견적이다. 이론화된 개념은 현상을 파편적으로 개념화하여 전체의 모습을 오히려 은폐한다. 편견적 사고와 파편적 개념은 상대에 대한 공정한 이해와 의사소통을 방해한다. 둘째는 편견적이고 졸속적인 문제정의, 현실과 괴리된 개념의존적 문제 정의를 부추긴다. 개념적 이해의 약점이 선험적 의식에 의지하는 사고의 약점으로 인하여 망각된다. 일단 익숙해지면 자신의 개념이 상당한약점이 있음을 인지하기 어려운 방식으로 인간의 인식은 작동한다. 자신의 개념은 실증적인 근거가 있는 것 같고, 자신의 판단 역시 상당한 근거가 있으며, 자신의 문제 정의가 사회적으로도 정당하고 가치 있는 것처럼 착각하게 만든다. 민주 정치는 인간 사고와 언어의 약점을 보완할 수 있어야 한다. 그러나 흔히 정치는 정치적 목적을 위해 이를 이용하며, 사고와 언어로 인한 틀린 문제정의의 위험을 현실화하는 기제로 작동한다. Policy Researchers warned a policy might fail because it begins with a ‘wrong’ definition of the policy problem. This study explains two matters about the ‘wrong’ policy problem definition. First, there is no refined boundary between a ‘right’ problem definition and a ‘wrong’ one in the field of social world. The best way to get to the right problem definition for a social problem is only to construct the problem by means of communicative consensus among the related parties. In this sense, a ‘wrong’ problem definition takes place not because it violates objective standard for right definition but because it fails to build consensus on what is the problem and why. Second, three barriers are there to constitute a consensus over the problem. The first is political one. Only to win the elections, unbalanced problem definitions for particular interest or biased ideal are to be willingly welcome. Other two barriers are the internalized problems beneath the operation of human thought and the limitations of conceptualized language. First, though the roles human thought and language are necessarily required to define the policy problems, they interfere to get to mutual understanding and communicative consensus about what the problem is and why. Human thoughts are necessarily prejudicial for their reliance to transcendental operation of human thinking. Theoretically conceptualized terms can even conceal the reality by partially focusing particular aspects of the case. Second, human thought and language boost a prejudiced or partial-concept-centered problem definition. Limitations of conceptualized understanding are diluted by the operating rule of human thought which forgets the groundlessness of the concept easily. As people fail to aware of the risk of reliance on their thought and concepts, they tend to think that they have solid grounds to justify their prejudiced problem definition and to ignore other's opinion. The essence of democratic politics lies in the way how to alleviate the limitations of human thought and conceptualized language.

통찰문제의 재구조화를 활용한 문제발견 검사로서의 K-RAT(Korean-Restructuring Test)개발 및 타당화

한윤영(Yun Young Han),송인섭(In Sub Song) 한국교육심리학회 2012 敎育心理硏究 Vol.26 No.4

이 연구는 창의적 문제해결에서 중요한 역할을 담당하는 문제발견 측정방법에 대한 문제를 제기하고, 문제발견과 통찰 관계에 대한 새로운 해석으로 대안적인 문제발견 검사를 개발하고, 타당화하는 것을 목적으로 하였다. Wakefield(1989)의 문제발견이 통찰적 사고로 설명될 수 있다는 가설적 모형을 근거로, Gick과 Lockhart(1995)의 통찰문제 분류체계의 개념접근 문제로 대표되는 개념적 표상변환의 재구조화가 문제발견 측정의 대안이 될 수 있다는 가능성을 경험적으로 확인하였다. 확인된 개념적 표상변환의 재구조화를 Mednick(1962)의 RAT 문항형식으로 구체화시켜 문제발견을 측정하는 48개 문항의 K-RAT를 개발하였다. 개발된 K-RAT의 타당성을 확인하기 위하여, 서울과 경기도, 충남에 거주하는 대학생 512명, 219명을 대상으로 수렴타당도와 변별타당도를 각각 검증하였다. 수렴타당도를 확인하기 위해 K-RAT와 Gick과 Lockhart(1995)의 개념접근 문체분류를 적용하여 이 연구에서 경험적으로 분류된 언어통찰문제와 상관관계를 분석한 결과, 정적상관(r=451, p<.01)을 보여 K-RAT가 문제발견의 대안적 측정방법으로 제기된 개념적 표상변환의 재구조화를 타당하게 측정함을 확인하였다. 또한, K-RAT의 변별타당도를 확인하기 위해 통찰문제와는 분명히 구분되는 분석문제를 준거통제변인으로 설정하고, K-RAT와 분석문제의 공통변량인 수렴적 사고를 통제한 상태에서의 융통성, 결정지능, 유동지능에 대한 예측력을 확인해본 결과, 결정지능에 대해서는 K-RAT와 분석문제 각각이 β=.141(p<.05), β=.257(p<.01), 유동지능에 대해서는 K-RAT와 분석문제 각각이 β=.161(p<.05), β=.183(p<.01)으로 통계학적으로 유의한 것으로 나타냈다. 융통성에 대해서는 K-RAT가 β=.407(p<.01)로 유의한 영향을 주지만, 분석문제는 β=.084(p=.209)로 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다 이는 K-RAT가 분석문제해결과는 구별되는 확산적 사고인 융통성의 독특한 예측변인임을 보여주는 것으로, 분석문제와는 구분되는 통찰문제로서의 변별타당도를 확인해주는 결과였다. This study started with perception of importance of problem finding in creative problem solving, raised problem on limitation of problem finding measurement. The purpose of this study is to develop and to validate an alternative problem finding test based on new translation about relation between a problem finding and insight. This study suggested that problem finding measurement can be substituted for insight problem`s restructuring, based on Wakefield(1989)`s assumptive model which insightful thinking calls for problem finding, Items type of alternative Korean-Restructuring Association Test(K-RAT) as problem finding test was patterned after items in the Remote Association Test(RAT) developed by Mednick(1962). For validity of K-RAT including 48 items developed in this study, Correlation analysis was carried out to verify convergent validity. There was positive correlation(r=.451) between RAR and verbal insight problem classified with conceptual access of presentation problem in this study. The result of concurrent validity test showed that K-RAT was a valid instrument to predict the insightful thinking to measure restructuring of conceptual representation change. To verify discriminant validity of K-RAT, regression analysis was carried out to test the hypothesis the divergent thinking would be uniquely associated with insight problem solving, K-RAT but not non-insight problem solving, analytic problem solving. K-RAT and analytic problem solving were used as a predictor, to control for their shared variable. Linear regression showed that K-RAT was a unique predictor of divergent thinking(β=.407), but analytic problem solving was not. In contrast, both analytic problem and K-RAT predicted fluid intelligence and verbal intelligence.

비단순문제 해결을 위한 GIS 향상방안

김은형 한국공간정보학회 1993 한국공간정보학회지 Vol.1 No.1

현재의 GIS가 감당할 수 있는 것은 모든 공간적 문제는 아니다. 그동안 알려진 GIS는 정보를 생산해 내는 정보위주의 GIS일뿐 정보의 다각적 이해와 의사결정과 정에 깊이 관여하지 못하였다. 단순문제(structured problems)들을 해결하기에는 정보위주의 GIS가 적합하지만 계획과 설계와 같은 비단순문제(ill-structured problems)들을 다루기에는 미흡한 단계이며, 이 단계에서 도약하기 위해 개념위주의 SDSS(Spatual Decision Suppert System)로 발전되어야 한다. 이 글에서는 개념위주의 SDSS가 비단순문제 해결을 지원하기 위한 기구로서 소개되며 정보위주 GIS의 미래상으로 비젼(vision)을 제시한다. The purpose of this research is to determine how the present use of Geographic Information Systems (GISs) can be improved for ill-structured problems in planning and design, While information-oriented GIS technology has proven useful for routine and administrative problems, it is not yet capable of providing information and knowledge interactively within a problem solving process that can be characterized as "ill-structured." This suggests that GIS technology must be embedded wi thin a large problem solving process for ill-structured problems. The hypothesis of this research is that implementation of conceptualization-oriented Spatial Decision Support Systems(SDSSs) will significantly improve the use of GIS technology for ill-structured problems.

A study on the conceptual connection based on mathematical problem

T. Kim,J. J. Seo,이상훈 장전수학회 2013 Proceedings of the Jangjeon mathematical society Vol.16 No.1

While solving given mathematical problems, a learner uses theminimum mathematical concept in order to solve this problem. Amongthese learners, while there are learners is strong connectivity betweenlower mathematical concepts related to a given problem, it was shownthat there are learners with very weak connectivity between lowermathematical concepts. Therefore, the problems to learn the lowermathematical concepts would have to be organized in the process ofsolving upper mathematical problems while organizing themathematical problems. Then the "simple cycle" to generate “Sf3,4,5(conceptual connection based on mathematical problem)” would haveto be considered. Also, the instruction would have to be performed byevaluating in detail on the level of connection between lowermathematical concepts related to a given problem.

중고등학생의 대수적 추론 문제해결능력과 문제해결과정 분석

김성경,현은정,김지연,Kim, Seong Kyeong,Hyun, Eun Jung,Kim, Ji Yeon 영남수학회 2015 East Asian mathematical journal Vol.31 No.2

The purpose of this study is to suggest how to go about teaching and learning secondary school algebra by analyzing problem-solving ability and problem-solving process through algebraic reasoning. In doing this, 393 students' data were thoroughly analyzed after setting up the exam questions and analytic standards. As with the test conducted with technical school students, the students scored low achievement in the algebraic reasoning test and even worse the majority tried to answer the questions by substituting arbitrary numbers. The students with high problem-solving abilities tended to utilize conceptual strategies as well as procedural strategies, whereas those with low problem-solving abilities were more keen on utilizing procedural strategies. All the subject groups mentioned above frequently utilized equations in solving the questions, and when that utilization failed they were left with the unanswered questions. When solving algebraic reasoning questions, students need to be guided to utilize both strategies based on the questions.

개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 미치는 영향

권영신,김정률 한국지구과학회 2014 한국지구과학회지 Vol.35 No.4

The purpose of this study is to investigate the effects of problem-solving inquiry teaching using conceptsketches on conceptual changes about plate tectonics and science-related attitudes. The subjects of this study were twoclasses of second-year students of K high school located at Anseong in Gyeonggi Province. Before instruction, aconceptual test was conducted to survey student’s preconceptions about plate tectonics. The control group took atraditional lesson, while the experimental group was applied to problem-solving inquiry teaching using concept sketches. After the inquiry instruction, TOSRA (Test of Science-Related Attitudes) was administered to find out changes in sciencerelatedattitudes of the two groups. The results of this study are as follows. The experimental group understood conceptsof plate tectonics better than the control group, which means that problem-solving inquiry teaching using concept sketcheswas more effective in students’ conceptual understanding. Science-related attitudes of the experimental group showed asignificant change in the categories of ‘normality of scientists’, ‘pleasure of science lessons’, and ‘interests on science as ahobby’. In conclusion, the instruction of problem-solving inquiry using concept sketches produced students’ positivechanges in conceptual understanding about plate tectonics and science-related attitudes. 본 연구의 목적은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에미치는 효과를 알아보는 데 있다. 연구의 대상은 경기도 안성시 소재 K 고등학교 2학년 2개 반이다. 수업 처치 전에,판구조론에 대한 학생들의 선개념을 조사하기 위해 개념 검사가 실시되었다. 비교 집단은 전통적 수업을, 실험 집단은개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업을 적용하였다. 수업 적용이 끝난 후에 실험 집단과 비교 집단의 과학 관련태도 변화를 알아보기 위해 과학 관련 태도 검사지(TOSRA)를 사용하였다. 연구 결과, 수업처치에 따른 판구조론에 대한 개념 변화는 비교 집단보다 실험 집단에서 개념 이해도가 더 높게 향상되어 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결수업이 올바른 개념 변화에 더 효과적임을 알 수 있었고, 과학 관련 태도는 실험 집단의 경우 ‘과학자의 평범성’, ‘과학 수업의 즐거움’, ‘과학에 대한 취미로서의 관심’의 범주에서 통계적으로 유의미한 증가가 있었다. 이러한 연구 결과로개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 긍정적인 변화를 준다는것을 확인하였다.