본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

초등학생의 시스템 사고 요인 구조 검증과 선호 과목에 따른 시스템 사고 비교

Verification the Systems Thinking Factor Structure and Comparison of Systems Thinking Based on Preferred Subjects about Elementary School Students’

이현동|전재돈|이효녕
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2019.04|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제39권 제2호|pp. 161-171|DOI http://dx.doi.org/10.14697/jkase.2019.39.2.161

1

조회

0

다운로드

8

인용

0

참고문헌

키워드

시스템 사고Systems Thinking시스템 사고 검사 도구초등학생의 시스템 사고 요인 구조Systems Thinking Factor Structure of Elementary School StudentSystems Thinking Measuring Instrument
주제분류교육학

초록

이 연구의 주요 목적은 초등학생의 시스템 사고 요인 구조를 검증 하고 초등학생의 선호 과목군에 따른 시스템 사고를 비교하여 추후 연구에 대한 시사점을 얻는 것이다. 이를 위하여 사전 검사에서는 Lee et al.(2013)이 개발한 STMI로 초등학생 732명의 데이터를 수집 하였다. 그리고 탐색적 요인분석을 실시하여 초등학생이 STMI를 어떤 요인 구조로 인식하는지를 확인하였다. 그리고 사전 검사 결과를 기초로 전문가 협의회를 거쳐 초등학생들이 STMI가 의도한 5요인 구조에 응답할 수 있도록 검사지를 수정하였다. 사후 검사에서는 수정된 STMI로 초등학생 503명의 데이터를 수집하고 탐색적 요인분석을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 사전 검사에서 초등학 생들은 STMI를 2개 요인(개인 내적 요인, 개인 외적 요인)으로 구성된 검사지로 응답하였다. 검사지에 대한 전체 신뢰도는 .932였으며 요인별 신뢰도는 .857과 .894로 나타났다. 둘째, 수정된 STMI에 대해 서는 초등학생은 4개 요인으로 구성된 검사지로 응답하였다. 초등학 생은 팀 학습, 공유 비전, 개인 숙련은 각각 독립된 요인으로 응답하였 으며 정신 모델과 시스템 분석을 하나의 요인으로 응답하였다. 전체 검사지에 대한 신뢰도는 .886이었으며 요인별 신뢰는 .686∼.864로 나타났다. 셋째, 초등학생의 선호 과목군에 따른 시스템 사고를 비교한 결과 자연과학(공학) 과목군을 선택한 학생들과 예술(예체능)을 선택한 학생들 사이에 유의미한 차이가 나타났다. 결론적으로 초등학 생에게 적합한 용어와 문장 구조로 수정된 시스템 사고 검사지를 활용할 경우 시스템 사고를 비교하는 연구에서 통계적으로 유의미한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였으며, 추후 선호하는 과목군 등 여러 학생 변인들과 시스템 사고와의 관련성 연구도 이루어질 필요성이 제기된다.

Abstract

The purposes of this study are: 1) to verify the systems thinking factor structure of elementary school students and 2) to compare systems thinking according to their preferred subjects in order to get implications for following research. For the study, pre-tests analyze data from 732 elementary school students using the STMI (Systems Thinking Measuring Instrument) developed by Lee et al. (2013). And exploratory factor analysis was conducted to identify the factor structure of the students. Based on the results of the pre-test, the expert group council revised the STMI so that elementary school students could respond to the 5-factor structure that STMI intended. In the post-test, 503 data were analyzed by modified STMI and exploratory factor analysis was performed. The results of the study are as follows: First, in the pre-test, elementary school students responded to the STMI with a test paper consisting of two factors (personal internal factors and personal external factors). The total reliability of the instrument was .932 and the reliability of each factor was analyzed as .857 and .894. Second, for modified STMI, elementary school students responded a 4-factor instrument. Team learning, Shared Vision, and Personal Mastery were derived independent factors, and mental model and systems analysis were derived 1-factor. The total reliability of the instrument was .886 and the reliability of each factor was analyzed as .686 to .864. Finally, a comparison of systems thinking according to preferred subjects showed a significant difference between students who selected science (engineering) group and art (music and physical education). In conclusion, it was confirmed that statistically meaningful results could be obtained using STMI modified by term and sentence structure appropriate for elementary school students, and it is a necessary to study the relation of systems thinking with various student variables such as the preferred subjects.

참고문헌 (42)

  1. Ben-zvi Assaraf, O., "Development of system thinking skills in the context of earth system education", Journal of Research in Science Teaching, 42(5), pp.518~560 (2005)
  2. Ben-zvi Assaraf, O., "Four case studies, six years later : developing system thinking skills in junior high school and sustaining them over time", Journal of Research in Science Teaching, 47(10), pp.1253~1280 (2010)
  3. 지은림, "교사의 형성평가 피드백 수행 척도 개발 및 타당화-Rasch 모형의 적용-", 교육평가연구, 23(1), pp.79~100 (2010), 한국교육평가학회
  4. 조옥희, "시뮬레이션 교육이 간호대학생의 교육실재감, 시스템사고능력 및 문제해결 적극성에 미치는 효과", 가정간호학회지, 23(2), pp.147~154 (2016), 한국가정간호학회[DOI]
  5. 최단비, "초등학생용 자기조절력 척도 개발 및 타당화 연구", 한국초등교육, 26(4), pp.59~81 (2015), 초등교육연구원[DOI]
  6. 정옥분, "초등학생용 자기주도학습능력 척도개발과 타당화 연구", 인간발달연구, 19(4), pp.227~245 (2012), 한국인간발달학회
  7. 정수정, "초등학생 읽기동기 척도의 타당화 및 규준 연구", 아동교육, 27(1), pp.215~240 (2018), 한국아동교육학회[DOI]
  8. 한동균, "사회과 지속가능성교육을 위한 환경소양과 시스템사고의 관계 탐색", 사회과교육, 54(2), pp.65~83 (2015), 한국사회과교육연구학회
  9. 전현정, "중학생의 시험불안, 학업적 자기효능감, 학업성취의 관계 - 학업적 자기효능감의 종단적 매개효과를 중심으로 -", 청소년학연구, 22(7), pp.247~274 (2015), 한국청소년학회
  10. 조규동, "시스템 사고에 기반한 STEAM 교육 프로그램이 기후변화 학습에 미치는 효과", 한국콘텐츠학회 논문지, 17(7), pp.113~123 (2017), 한국콘텐츠학회[DOI]
  11. 주태연, "고등학교 ‘사회문화’ 텍스트의 내러티브 서술양식이 학업성취도와 과목선호도에 미치는 효과", 사회과교육, 47(1), pp.133~156 (2008), 한국사회과교육연구학회
  12. 강천덕, "물의 순환에 대한 고등학생들의 지구시스템 관련 개념과 시스템 사고의 분석", 과학교육연구지, 32(1), pp.61~72 (2008), 과학교육연구소[DOI]
  13. 강한아, "대학생용 사회적 자기효능감 척도 개발 및 타당화", 교육심리연구, 27(2), pp.263~283 (2013), 한국교육심리학회
  14. 김도훈, "청소년의 시스템 사고 교육을 통한 창의성의 기반이 되는 사고의 확장 효과 분석", 한국시스템다이내믹스연구, 7(1), pp.51~65 (2006), 한국시스템다이내믹스학회
  15. 김은숙, "이공계와 의약계 진로 희망 초등학생의 진로 선택 이유, 과학과목과 수학과목 선호도, 과학에 대한 흥미, 과학적 포부 비교", 한국과학교육학회지, 34(8), pp.779~786 (2014), 한국과학교육학회[DOI]
  16. 김형욱, "시스템 사고 기반 STEAM형 ESD 프로그램이 초등학생의 환경소양 및 시스템 사고 능력에 미치는 영향", 환경교육, 30(1), pp.85~102 (2017), 한국환경교육학회[DOI]
  17. 김형욱, "초등학생을 위한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램 개발 및 적용 효과", 현장과학교육, 11(3), pp.288~301 (2017), 한국현장과학교육학회[DOI]
  18. Kim, M., "A comparative study of the trends of current science education and the system thinking paradigm", Journal of the Korean Association for Science Education, 22(1), pp.64~75 (2002)
  19. 권용주, "생태계에 대한 생물교사의 시스템 사고 분석", 생물교육, 39(4), pp.529~543 (2011), 한국생물교육학회[DOI]
  20. 이효녕, "과학 고등학교와 일반 고등학교 학생들을 대상으로 시스템 사고측정 도구의 타당도 검증 및 시스템 사고 비교", 한국과학교육학회지, 33(6), pp.1237~1247 (2013), 한국과학교육학회
  21. 이현동, "고등학생의 시스템 사고 척도 개발 및 타당화", 박사, 과학교육학과, pp.2014
  22. 고주영, "포항시 우현동 두호층에서 산출된 Pleuronichthys sp. 화석", 한국지구과학회지, 37(3), pp.133~142 (2016), 한국지구과학회
  23. 이현동, "Iceberg(IB) 모델을 적용한 고등학생의 시스템 사고 분석 및 효과", 한국과학교육학회지, 37(4), pp.611~624 (2017), 한국과학교육학회[DOI]
  24. 이현동, "교육격차 해소를 위한 취약계층 학생과 일반 학생의 시스템 사고 비교 분석: 탐색적 연구", 중등교육연구, 66(1), pp.307~327 (2018), 사범대학부속중등교육연구소[DOI]
  25. 이효녕, "고등학생들의 시스템 사고 측정을 위한 측정 도구 개발과 타당화", 한국과학교육학회지, 33(5), pp.995~1006 (2013), 한국과학교육학회
  26. 이효녕, "고등학생들의 시스템 사고 향상을 위한 교육프로그램 개발 및 적용 - 지구온난화를 중심으로 -", 한국지구과학회지, 32(7), pp.784~797 (2011), 한국지구과학회
  27. 이명숙, "초등학생용 학업적 탄력성 척도의 개발 및 타당화", 한국교육문제연구, 34(4), pp.21~38 (2016), 한국교육문제연구소[DOI]
  28. 이민혜, "성별과 과학 관련 직업포부에 따른 초등학생 과학 학습동기와 성취도의 차이", 進路敎育硏究, 31(3), pp.1~20 (2018), 한국진로교육학회[DOI]
  29. 이수현, "학업적 완벽주의 척도 개발 및 타당화", 교육심리연구, 26(4), pp.1113~1136 (2012), 한국교육심리학회
  30. 문병찬, "예비초등교사들의 시스템사고 능력 및 특성에 대한 연구", 한국시스템다이내믹스연구, 8(2), pp.235~252 (2007), 한국시스템다이내믹스학회
  31. 박병열, "중등 과학 영재학생들의 시스템 사고력 향상을 위한 융합인재교육 프로그램의 개발 및 적용", 영재교육연구, 24(3), pp.421~444 (2014), 한국영재학회
  32. 박형준, "경제 과목에 대한 인식이 수능에서 경제 과목 선택에 미치는 영향", 교육연구, 57, pp.85~104 (2013), 교육문제연구소[DOI]
  33. 박연이, "초등학생용 한국판 창의적 인지과정 척도 타당화", 초등교육연구, 30(1), pp.97~119 (2017), 한국초등교육학회
  34. Pekrun, R., "Measuring emotions in students’ learning and performance : The Achievement Emotions Questionnaire(AEQ)", Contemporary Eucational Psychology, 36, pp.36~48 (2011)
  35. Randle, J. M., "The systems thinking paradigm and higher-order cognitive processes", master, pp.2014
  36. Seong, T., "Statistical package for the social science" (2011), Haksisa
  37. AMOS Statistical analysis, "SPSS", pp.2011, Song, J.
  38. Senge, P. M., "The fifth discipline: Fieldbook" (1996), Broadway Business
  39. Senge, P. M., "The fifth discipline: The art & practice of the learning organization" (2006), Crown Business
  40. Senge, P. M., "Schools that learn(Updated and Revised): A fifth discipline fieldbook for educators, parents, and everyone who cares about education" (2012), Doubleday
  41. 송진여, "초등과학 수업에서 시스템사고 학습을 위한 교수-학습 프로그램 개발 및 적용", 대한지구과학교육학회지, 8(3), pp.318~331 (2015), 대한지구과학교육학회[DOI]
  42. 여태철, "초등학교 고학년 남녀 아동의 과목선호도에 따른 다중지능, 학습지각양식의 차이", 초등상담연구, 17(1), pp.61~80 (2018), 한국초등상담교육학회[DOI]

관련 논문AI추천

고등학생들을 대상으로 한 개정 시스템 사고 검사도구(Re_STMI)의 타당도 검증박병열, 이현동, 이효녕, 전재돈뇌·AI기반교육연구소 · Brain, Digital, & Learning2024 · 제14권 제1호문항 반응 분석을 활용한 초등학생과 중학생의 시스템 사고 검사 도구 타당도 검증이현동사범대학부속중등교육연구소 · 중등교육연구2019 · 제67권 제2호고등학생들의 시스템 사고 측정을 위한 측정 도구 개발과 타당화권혁수, 박경숙, 이현동, 이효녕한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2013 · 제33권 제5호예비 교사를 대상으로 한 시스템 사고 검사 도구 개정 및 타당화이현동과학교육연구소 · 교사교육연구2024 · 제63권 제2호과학 고등학교와 일반 고등학교 학생들을 대상으로 시스템 사고측정 도구의 타당도 검증 및 시스템 사고 비교이현동, 이효녕한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2013 · 제33권 제6호초등학생 통합적 사고성향 척도의 개발 및 구인타당도 검증강충열, 권동택, 김현욱, 정광순대한사고개발학회 · 사고개발2010 · 제6권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (11건)

과학 탐구의 본성에 초점을 둔 실험의 설계와 시범 적용 -드라이아이스 승화 실험에서 드러나는 인식론적 논제를 중심으로-신명경, 박정우, 심한수, 이경건, 이선경pp. 173-186통합과학 실행에 대한 과학 교사의 인식안유민, 김현정pp. 187-195교사연수 성과평가를 통한 2015 통합과학 교육과정 현장 정착 방안 탐곽영순pp. 197-205과학 역량 모델의 제안과 과학 교육과정에의 적용권성기, 윤혜경, 박종원pp. 207-220교사학습공동체 활동을 한 초임중등과학교사의 과학 탐구에 대한 이해최애란, 김유림pp. 221-232
원문 보기