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과학적 가설 생성 과정에서 나타나는 초등학생들의 감정요소 분석: FaceReader 데이터의 정서가와 각성도를 중심으로

Elementary School Students' Emotional Factor Analysis in the Scientific Hypothesis Generation Process: Focusing on the Valence and Arousal Level of FaceReader Data

신동훈|장기범
초등교육연구원 (Elementary Education Research Institute)|2021.07|한국초등교육 (Korean Journal of Elementary Education)|제32권 제1호|pp. 187-204|DOI 10.20972/kjee.32.1.202103.187

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감정Emotion정서적 태도과학적 가설생성차원 축Action UnitScientific Hypothesis GenerationDimension AxisEmotional Attitude

초록

이 연구의 목적은 조정된 정서가와 각성도를 기반으로 과학적 가설생성 학습에서의 감정관련 요소의 경향성을 파악하고 차원 축(valence, arousal)에서 구분되는 네 영역의 차이를 통계적으로 분석하는 것이다. 이를 위해 9명의 초등학생들이 가설생성학습을 할 때의 감정 관련 데이터를 FaceReader7.1 프로그램을 이용하여 수집하고 통계적으로 분석하였다. 조정된 정서가와 각성도에 따라 차원 축을4개 영역으로 구분하였으며 다변량 분산 분석(MANOVA)과 일원 분산 분석(ANOVA)은 이 4가지 영역을 독립변수로, 감정관련 요인을 종속변수로 하여 수행되었다. 이를 통해 첫째, 연구 참여자들이 과학적 가설생성학습을 할 때의 조정된 정서가와 각성도를 차원 축(valence, arousal)에 표시하면 영역이 가장 많았다. 둘째, 감정관련 요소를 감정, Actin Unit, 정서적 태도로 나누어 분석했을 때 네 영역은 대부분의 감정관련 요소의 하위요인에서 유의미한 차이를 보였다. 특히 독립변수(차원 축에 의한영역 구분)에 의해 Sad(슬픔)는 22.1%로 감정 중 가장 높게 설명되었으며 네 영역의 감정별 차이를종합하면 , 영역에서는 긍‧부정감정이 높고 부정감정이 낮은 특징을 보였고 ,영역에서는 부정감정이 높고 긍․부정 감정이 낮은 특징을 보였다. 그리고 AU05(Action Unit 05)는 11.3%로 ActionUnit 중에 가장 높게 설명되었으며 Confusion(혼란)은 6.2%로 정서적 태도 중에서 가장 높게 설명되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 교육적 시사점을 도출하였다.

Abstract

The purpose of this study is to grasp the tendency of emotion-related elements in scientifichypothesis generation learning based on the adjusted emotional value and arousal level, and tostatistically analyze the difference between the four areas classified in the dimensional axis (valence,arousal). To this end, using the FaceReader 7.1 program data related to emotions when 9 elementaryschool students were performing hypothesis generation learning were collected and statisticallyanalyzed. The dimension axis was divided into 4 domains according to the adjusted valence andarousal level, and multivariate analysis of variance (MANOVA) and one-way analysis of variance(ANOVA) were performed using these 4 areas as independent variables and emotion-related factors asdependent variables. Through this, first, when the adjusted valence and arousal of the researchparticipants during scientific hypothesis generation learning is displayed on the dimension axis(valence, arousal), the area was the most. Second, when analyzing emotion-related elements bydividing them into emotion, action unit, and emotional attitude, the four areas showed significantdifferences in the sub-factors of most of the emotion-related elements. In particular, sad wasexplained the highest among emotions at 22.1% by the independent variable (division by dimensionaxis), and in the , areas, positive-negative emotions high and negative emotions low and in the, areas, negative emotions were high and positive-negative emotions were low. In addition,AU05 (Action Unit 05) was described the highest among the Action Units with 11.3%, and Confusion(Confusion) was the highest among the emotional attitudes with 6.2%. Based on these researchresults, educational implications were derived.

참고문헌 (39)

  1. 강은미, "과학 지식 생성 학습을 통한 초등학생들의 가설 지식 생성 능력의 발달", 초등과학교육, 25(3), pp.257~270 (2006), 한국초등과학교육학회
  2. 권용주, "가설생성 학습 후에 나타난 초등학생의 두뇌 활성 변화", 생물교육, 34(1), pp.72~80 (2006), 한국생물교육학회
  3. 김상은, "생물 분류와 가설 생성 시 청각장애 대학생과 일반 대학생의 뇌파 비교 분석", 생물교육, 38(4), pp.621~630 (2010), 한국생물교육학회
  4. 이길재, "뇌 기능의 공동작용에서 나타난 과학영재와 일반학생의 뇌파 특성", 한국과학교육학회지, 26(3), pp.415~424 (2006), 한국과학교육학회
  5. 방건우, "인지적 흥미 발생 모형에 따른 초등학생의 얼굴 표정 변화 분석: 생명과학 동영상을 중심으로", 한국초등교육, 28(2), pp.127~138 (2017), 초등교육연구원[DOI]
  6. 신동훈, "생물학 가설 생성에서 나타나는 과학적 감성의 생성 과정 설명을 위한 신경 인지적 모형 개발", 생물교육, 34(2), pp.232~245 (2006), 한국생물교육학회
  7. 신동훈, "과학 현상에 대한 초등학생들의 의문 유형과 초등교사들의 설명 유형과의 관계", 초등과학교육, 26(2), pp.146~160 (2007), 한국초등과학교육학회
  8. 신현진, "유사 경험의 단계적 제시를 활용한 가설생성프로그램이 초등교사의 가설생성능력에 미치는 영향", 한국초등교육, 31(2), pp.205~219 (2020), 초등교육연구원
  9. 원종철, "감성의 본질과 학습, 그리고 교육적 적용", 교육학 연구, 37(3), pp.173~199 (1999)
  10. 이윤하, "우연적 의미 활성화가 가설 생성에 미치는 영향: 가설 유형에 따른 차이", 인지과학, 26(2), pp.209~239 (2015), 한국인지과학회
  11. 이준기, "생명 현상에 대한 가설 생성에서 나타나는 과학교사의 두뇌 활성 - fMRI 연구", 생물교육, 34(4), pp.453~464 (2006), 한국생물교육학회
  12. 이창윤, "감성측정 테크놀로지의 교육적 활용방안 탐색", 한국콘텐츠학회 논문지, 15(8), pp.625~641 (2015), 한국콘텐츠학회[DOI]
  13. 장기범, "과학적 가설생성과정에서 나타나는 초등학생들의 감정관련 요소의 변화 분석", 한국초등교육, 31(1), pp.157~172 (2020), 초등교육연구원
  14. 전민정, "초등학생들의 생물에 대한 흥미의 특성 및 경험과의 관계", 생물교육, 40(1), pp.1~14 (2012), 한국생물교육학회
  15. 전예름, "생물분류과정에서 과학영재학생과 일반학생의 안구운동 비교 분석", 초등과학교육, 34(1), pp.142~152 (2015), 한국초등과학교육학회[DOI]
  16. 정진수, "과학적 가설 생성의 인지적 과정과 감성 요소의 인과적 상호 작용에 관한 모형 개발", 생물교육, 35(4), pp.663~677 (2007), 한국생물교육학회
  17. 조은별, "초등학생의 과학적 가설생성능력 평가를 위한 서술형 지필과제 및 가설생성능력지수 산출식의 개발", 초등과학교육, 35(2), pp.137~149 (2016), 한국초등과학교육학회[DOI]
  18. 최성균, "과학적 가설 생성 유형에 따른 초등학생의 동공크기 변화 분석", 한국과학교육학회지, 37(3), pp.483~492 (2017), 한국과학교육학회[DOI]
  19. 최승우, "FaceReader를 활용한 초등학생의 과학적 긍정 감성 지수 산출식 개발 - 생명과학 동영상을 중심으로 -", 생물교육, 45(2), pp.226~234 (2017), 한국생물교육학회[DOI]
  20. 한의환, "복합적 감정(mixed feelings)에 대한 감정차원 연구", 감성과학, 16(4), pp.469~480 (2013), 한국감성과학회[DOI]
  21. 한의환, "러셀 모델의 확장을 통한 감정차원 모델링 방법 연구", 감성과학, 20(1), pp.75~82 (2017), 한국감성과학회
  22. Astleitner, H., "Designing emotionally sound instruction : The FEASP-approach", Instructional Science, 28, pp.169~198 (2000)
  23. Adsit, D. J., "Effects of hypothesis generation on hypothesis testing in rule discovery tasks", Journal of General Psychology, 124(1), pp.9~35 (1997)
  24. Alcock, J., "Animal Behavior: An Evolutionary Approach" (1988), Sinauer Associate, Inc
  25. Barnhart, C. L., "The American College Dictionary" (1953), Harper & Brothers
  26. Ekman, P., "Manual for the Facial Action Coding System" (1978), Consulting Psychologists Press
  27. Hargreaves, A., "Mixed emotion : Teachers’ Perception of their interactions with students", Teaching and Teacher Education, 16(8), pp.811~826 (2000)
  28. Klahr, D., "Dual space search during scientific reasoning", Cognitive Science, 12(1), pp.1~48 (1988)
  29. Kuhn, D., "The development of scientific thinking skills" (1988), Academic Press, Inc
  30. Lawson, A. E., "Science teaching and the development of thinking" (1995), Wadsworth Publishing Company
  31. Mauss, I. B., "Measures of emotion; A review", COGNITION AND EMOTION, 23(2), pp.209~237 (2009)
  32. Oliver, W. H., "Thress studies of factors affecting the attitudes of blacks and females toward the pursuit of science and science-related careers", Journal of Research in Science Teaching, 27(4), pp.289~314 (1990)
  33. Peter, S., "Children’s language and assessing their skill in formulating testable hypothesis", British Educational Research Journal, 18(1), pp.73~86 (1992)
  34. Printrich, P. R., "Motivational and self-regulated learning components of classroom academic performance", Journal of Educational Psychology, 82(1), pp.33~40 (1990)
  35. Russell, J. A., "A Circumplex Model of Affect", Journal of Personality and Social Psychology, 39(6), pp.1161~1178 (1980)
  36. Shen, L., "Affective e-Learning: Using Emotional Data to Improve Learning in Pervasive Learning Environment", Educational Technology & Society, 12(2), pp.176~189 (2009)
  37. Sylwester, R., "How emotions affect learning", Educational Leadership, 52(2), pp.60~65 (1994)
  38. Teixeira Dos Sactos, F. M., "How emotions shape the relationship between a chemistry teacher and her high school students", International Journal of Science Education, 25(9), pp.1095~1110 (2003)
  39. Wenham, M., "The nature and the role of hypothesis in school science investigation", International Journal of Science Education, 15(3), pp.231~240 (1993)

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