에너지 교육에서의 유추적 문제해결방법 활용 가능성 탐색 - 친환경 에너지 기술 아이디어 개발을 중심으로 -
An Exploratory Study on Applicability of Analogical Problem Solving to Energy Education- Focusing on Development of Ideas on Environment-friendly
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초록
이 연구의 목적은 유추적 사고가 학습자들로 하여금 생물들의 에너지와 자원의 이용 효율을 높이기 위한 여러 가지 해결책들로부터 우리가 당면한 에너지 문제를 해결할 수 있는 친환경 에너지 기술 아이디어를 개발하는 데 기여할 수 있는지 고찰하는 것이다. 이를 위하여 오늘날 우리 사회와 자연에서 사는 생물들이 갖고 있는 에너지와 자원 문제의 구조적 유사성을 바탕으로 생물들이 에너지와 자원을 효율적으로 이용하는 사례로부터 친환경 에너지 기술 아이디어를 유추할 수 있도록 유추적 문제해결 양식을 구성하였다. 그리고 친환경 에너지 관련 교육 프로그램에 참가한 학습자들을 대상으로 활동지를 통하여 표적문제에 대한 사전평가를 진행하였다. 이어서 바탕문제 이해, 유사성 찾기, 친환경 에너지 기술 아이디어 개발 등 3단계로 유추적 문제해결 과정을 진행하였다. 이를 통해 유추적 사고방법이 기존 사전평가 시 제시했던 문제해결책과 비교할 때 더욱 구체적이고 창의적인 에너지 문제해결책을 도출하는 데 유용한 도구가 될 수 있음을 확인하였다. 한편, 학습자들의 사전 지식과 유추적 문제해결 성공 여부의 인과관계를 파악한 결과, 유추적 사고방법은 새로운 에너지효율 기술에 대한 아이디어를 찾는 데 유용한 수단으로서 필요조건은 될 수 있지만, 이를 위해서는 유사한 문제해결 지식이 병행되어야 함을 고려할 때 충분조건은 될 수 없다는 결론을 얻었다.
Abstract
This paper aims to investigate whether analogical thinking can help students to create ideas of environment-friendly energy technologies which applied animals' solutions to inefficient use of energy resources. To do this, a form for analogical problem solving has been developed to enable students to analogize environment-friendly energy technologies from animals' energy solutions based upon structural similarity with each other. Using this form, a preliminary assessment has been done for students participating in an environment-friendly energy education programme in regards to their understanding of the base problem. Subsequently, a three-step process of analogical problem solving has been implemented such as understanding the base problem, finding similarity, and developing ideas on environment-friendly energy technologies. Consequently, it can be confirmed that analogical thinking can be a useful tool to come up with more specific and creative solutions to energy problems than those presented at the preliminary assessment. It can be, however, concluded by comparing the results of the preliminary assessment and the analogical problem solving that analogical thinking can not be a sufficient condition for finding creative solutions even though it may be a necessary condition.
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