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좋은 과학적 질문의 핵심 요인: 교수자-학습자 인식을 중심으로

Key Factors of Good Scientific Questions : Focusing on Instructor-Learner Perceptions

김범석|함은혜|이성혜
한국영재학회 (The Korean Society For The Gifted)|2024.12|영재교육연구 (Journal of Gifted/Talented Education)|제34권 제4호|pp. 479-500

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학습자 생성 질문질문 교육Question Education과학적 질문좋은 질문 특성Learner-generated QuestionsScientific QuestioningCharacteristics of Good Questions
주제분류교육학

초록

생성형 인공지능의 활용이 보편화되면서 질문을 잘하는 방법과 질문 역량 교육에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에서, 본 연구는 기존 연구들이 질문의 '수준'에 초점을 두었던 것과 달리, 좋은 질문이 가지는 특성을 규명하고자 하였다. 과학 교육의 맥락에서 '좋은 과학적 질문의 핵심 요인'을 도출하기 위해, 우수한 학생의 질문을 선별하고 이공계 대학 교수자들의 동의 정도를 수집하여 좋은 질문의 특성 목록을 대표하는 핵심 요인을 도출하였다. 이를 위해 A 과학기술특성화대학에 재직 중인 교수 127명을 대상으로, 선행연구에서 도출된 26개 항목에 대한 동의 정도를 조사하는 설문조사를 실시하였다. 설문조사 데이터는 탐색적 요인분석과 확인적 요인분석을 통해 분석되었으며, 전공계열별 평균 차이를 검증하기 위해 일원분산분석을 실시하였다. 또한, 온라인 과학프로그램에 참여한 초·중학생 187명을 대상으로 동일한 조사를 실시하여, 좋은 과학적 질문에 대한 교수자와 학습자의 인식을 비교하였다. 연구 결과, 좋은 과학적 질문의 특성은 네 가지 요인으로 요약되었다. 첫째, 과학적 탐구 기반의 질문은 과학적 탐구를 통해 해결할 수 있는 질문으로, 과학적 지식이나 경험을 바탕으로 한다. 둘째, 사고를 확장하고 융합하는 질문은 이해를 확장하고 창의적이며 깊이 있는 사고를 유도한다. 셋째, 사회적 유용성이 있는 질문은 실생활 문제를 기반으로 하고, 다른 사람의 관심과 참여를 유도한다. 넷째, 명확하고 구체적인 질문은 질문의 배경이나 대상이 명확하고 구체적이다. 이 네 가지 질문의 특성들은 상호의존적일 수 있으며, 중요도 인식에 있어 전공 분야별 차이는 나타나지 않았다. 본 연구는 좋은 질문의 특성을 명확히 하고, 다양한 질문 교육의 맥락에서 효과적인 질문 생성을 안내하기 위한 이론적, 실제적 기반을 마련하는 데 기여하고자 한다.

Abstract

As the use of generative artificial intelligence becomes more widespread, there is increasing interest in how to ask good questions and in teaching questioning skills, and this study sought to identify the characteristics of good questions, as opposed to previous studies that focused on the "level" of questions. In order to identify the 'key factors of good scientific questions' in the context of science education, we selected excellent student questions and collected the degree of agreement of science and technology university instructors to identify key factors that represent a list of characteristics of good questions. To this end, a survey was conducted among 127 professors at a university specializing in science and technology to investigate their level of agreement with 26 items derived from previous studies. The survey data were analyzed using exploratory and confirmatory factor analysis, and a one-way analysis of variance was conducted to test for differences in means across majors. The results of the study summarized the characteristics of good scientific questions into four factors. First, scientific inquiry-based questions are questions that can be solved through scientific inquiry and are based on scientific knowledge or experience. Second, questions that extend and converge thinking extend understanding and encourage creative and deeper thinking. Third, questions with social utility are based on real-world problems and engage others. Fourth, clarifying and specific questions are clear and specific about the context or target of the question. These four characteristics of questions may be interdependent, and no differences in perceived importance were found across disciplines. This study aims to contribute to clarifying the characteristics of good questions and to provide a theoretical and practical basis for guiding effective question generation in various questioning education contexts.

참고문헌 (49)

  1. 김성근, "과학 수업에서의 학생 질문에 대한 연구(II)", 한국과학교육학회지, 19(4), pp.560~569 (1999)
  2. 김수란, "대학 수업에서 학습자의 질문과정 및 질문저해요인과 문제해결력 간의구조적 관계", 교육심리연구, 28(2), pp.269~290 (2014)
  3. 김순근, "ChatGPT는 합의적 평정의 동료가 될 수 있는가?-질문 유형분류에서 ChatGPT의 활용-", 영재교육연구, 33(3), pp.273~290 (2023)
  4. 김영민, "과학영재 대학생의 질문에 대한 인식 분석 : KAIST 학부 재학생을 중심으로", 영재교육연구, 32(3), pp.383~406 (2022)
  5. 김은영, "질문연습이 대학생의 내적 질문저해 요인과 학업성취에 미치는 영향", 교육방법연구, 30(1), pp.55~72 (2018)
  6. 류지헌, "학습자 질문 생성에 영향을 주는 요인탐색", 교육연구, 30, pp.109~129 (2007)
  7. 문선모, "질문생성교재·의미연결성·선행지식이 고등학생의 설명적 교재의 중심내용 이해에 미치는 효과", 교과교육학연구, 17(4), pp.1033~1059 (2013)
  8. 박주영, "학습자 질문중심 교수법의 효과 : MOOC을 활용한 플립러닝 수업 기반", 학습자중심교과교육연구, 17(11), pp.283~306 (2017)
  9. 방유경, "일반물리학 강좌에서 자기질문 전략이 대학생의 메타인지 능력에 미치는영향", 학습자중심교과교육연구, 16(12), pp.1047~1063 (2016)
  10. 배진호, "고차적 질문 생성 전략이 초등 과학 수업에 미치는 효과", 생물교육, 36(4), pp.555~565 (2008)
  11. 신명렬, "국립부산과학관 탐방학습에서 초등과학영재들이 선호하는 전시물과 질문유형의 특징", 과학영재교육, 13(3), pp.100~121 (2021)
  12. 안희정, "원자력 홍보관의 탐방체험 활동에서 중등 영재반 학생들이 생성한질문 유형 분석", 교사교육연구, 58(3), pp.363~374 (2019)
  13. 양미경, "질문에 대한 실증적 연구 방식의 비판", 교육학연구, 30(1), pp.183~200 (1992)
  14. 이명숙, "소집단 실험활동에서 나타난 중학생 질문-응답의 유형과 빈도", 한국과학교육학회지, 24(2), pp.277~286 (2004)
  15. 이성혜, "과학 분야 좋은 질문의 특성에 관한 탐색적 연구", 영재교육연구, 33(4), pp.477~501 (2023)
  16. 정득실, "지구과학 천문 영역에서 과학영재들의 질문 유형 분석", 영재교육연구, 27(2), pp.139~158 (2017)
  17. 정은이, "대학에서의 효과적인 학습 전략에 대한 교수와 학생의 인식 차이", 아시아교육연구, 12(1), pp.1~19 (2011)
  18. 함은혜, "초등학생 과학 탐구과제 수행 특성 분석 및 채점기준 개발", 한국과학교육학회지, 42(2), pp.239~252 (2022)
  19. Bangert-Drowns, R. L., "The effects of school-based writing-to-learn interventions on academic achievement : A meta-analysis", Review of educational research, 74(1), pp.29~58 (2004)
  20. Berkeley, S., "Reading comprehension strategy instruction and attribution retraining for secondary students with disabilities", Doctor, pp.2007
  21. Bilaoglu, R. G., "Question types and wait-time during science related activities in Turkish preschools", Teachers and Teaching, 23(2), pp.211~226 (2017)
  22. Bloom, B. S., "Taxonomy of educational objectives" (1956), David Mckay
  23. Chang, H. P., "The development of a competence scale for learning science : Inquiry and communication", International Journal of Science and Mathematics Education, 9, pp.1213~1233 (2011)
  24. Chin, C., "Student-generated questions : a meaningful aspect oflearning in science", International Journal of Science Education, 24(2), pp.521~549 (2002)
  25. Chin, C., "Posing problems for open investigations : What questions do pupils ask", Research in Science & Technological Education, 20(2), pp.269~287 (2002)
  26. Chin, C., "Students’ questions : a potential resource for teaching and learning science", Studies in Science Education, 44(1), pp.1~39 (2008)
  27. Choi, H., "Analysis of Differences in Academic Achievement based on the Level of Learner Questioning in an Online Inquiry Learning Environment", Educational Technology International, 19(1), pp.93~122 (2016)
  28. Cuccio-Schirripa, S., "Enhancement and analysis of science question level for middle school students", Journal of Research in science Teaching, 37(2), pp.210~224 (2000)
  29. Donovan, S., "How students learn" (2005), National Academies Press
  30. Dori, Y. J., "Question-posing capability as an alternative evaluation method : Analysis of an environmental case study", Journal of Research in Science Teaching, 36(4), pp.411~430 (1999)
  31. Habig, B., "Authentic STEM research, practices of science, and interest development in an informal science education program", International Journal of STEM Education, 8, pp.1~18 (2021)
  32. Kaberman, Z., "Metacognition in chemical education : Question posing in the case-based computerized learning environment", Instructional Science, 37(5), pp.403~436 (2009)
  33. King, A., "Guiding knowledge construction in the classroom : Effects of teaching children How to question and how to explain", American Educational Research Journal, 31(2), pp.338~368 (1994)
  34. Krathwohl, D. R., "A revision of Bloom’s Taxonomy : An overview", Theory into Practice, 41(4), pp.212~218 (2002)
  35. Kruskal, W. H., "Use of ranks in one-criterion variance analysis", Journal of the American Statistical Association, 47(260), pp.583~621 (1952)
  36. Lucas, D., "Making the grounds of scientific inquiry visible in the classroom", Science Scope, 29(3), pp.39~42 (2005)
  37. Markula, A., "The key characteristics of project-based learning : how teachers implement projects in K-12 science education", Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 4(1), pp.2~ (2022)
  38. National Research Council, "Inquiry and the National Science Education Standards" (2000), The National Academy Press
  39. Offerdahl, E. G., "Student-generated reading questions : Diagnosing student thinking with diverse formative assessments", Biochemistry and Molecular Biology Education, 42(1), pp.29~38 (2014)
  40. Raykov, T., "Introduction to Psychometric Theory" (2010), Routledge
  41. Rosenshine, B., "Teaching students to generate questions : A review of the intervention studies", Review of educational research, 66(2), pp.181~221 (1996)
  42. Sadker, M., "Increasing student high-order questions", Elementary English, 51, pp.502~507 (1974)
  43. Scardamalia, M., "Text-based and knowledge-based questioning by children", Cognition and Instruction, 9(3), pp.177~199 (1992)
  44. Shavelson, R. J., "Scientific research in education" (2002), National Academy Press
  45. Watts, M., "Questions of understanding : Categorising pupils’ questions inscience", School Science Review, 79(286), pp.57~63 (1997)
  46. White, R. T., "Probing understanding" (1992), Falmer
  47. Yu, F. Y., "The comparative effects of student question-posing and question-answering strategies on promoting college students’ academic achievement, cognitive and metacognitive strategies use", Journal of Educational Psychology, 31(3), pp.25~52 (2008)
  48. Online student-generated questions: Learning process involved and its correlates with students’ perceived value, "Yu, F. Y.", American Educational Research Association, ~ (2009)
  49. Zhang, Z., "An analysis of students’ perceptions of teachers’ questioning in secondary biology classrooms", Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 6(1), pp.1~12 (2024)

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