본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

서술적 실험 설계분석을 통한 과학 영재 창의성 탐색

Exploring the Creativity of the Scientific Gifted from Analyzing Descriptive Experiment-Design

김성원|조미영|김세미
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2012.02|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제32권 제1호|pp. 129-145

2

조회

0

다운로드

7

인용

0

참고문헌

키워드

creativitygifted studentscience writingexperiment design
주제분류교육학

초록

본 연구는 학생들의 실험 설계 내용에서 나타나는 창의적 요소들을 탐색하고, 각 요소 간 상호작용을 분석하여 과학 영재들이 실험을 설계할 때 나타나는 창의성의 특징을 귀납적으로 살펴보았다. 이를 위해 우선, 서술적 실험설계 과정에서 영재들의 창의성 요소를 탐색하기 위한 문항을 개발하였다. 개발된 문항은 2011년 한국 물리올림피아드 일반물리 통신교육에 지원한 학생들에게 요구되는 자기소개서의 일부분으로 제시하였다. 실험설계 과정에서 나타나는 창의성은 발산적 사고와 수렴적 사고의 상호작용이라는 조작적 정의 하에 총 513명의 자기소개서에 포함된 실험설계 과정이 분석되었으며, 그 결과는 다음과 같다. (1) 가설설정단계에서 나타난 창의성 요소 중 발산적 유형의 요소는 독창성, 유창성, 융통성이었고, 수렴적 유형의 요소는 정합성, 정교성으로 나타났다. (2) 가설검증단계에서는 창의성 요소 중 발산적 유형의 요소인 독창성, 유창성, 융통성과 수렴적 유형의 요소인 정합성, 단순성, 신뢰성, 적절성, 명료성, 정합성을 탐색할 수 있었다. (3) 가설설정단계나 검증단계에서 발산적이고 수렴적인 창의적 요소가 함께 발현되어야 창의적 실험설계라는 정의 하에 과학영재들의 창의적 실험설계 유형을 살펴 본 결과 다음과 같은 특징을 가진 3가지 유형이 탐색되었다. a) 첫 번째 유형의 특징은 가설설정단계에서 발산적이고 수렴적인 창의성을 모두 보이고, 가설검증 단계에서는 수렴적인 창의성만 보인 경우이다. b)두 번째 유형은 가설설정단계에서 발산적 창의성이, 검증 단계에서는 발산적이고 수렴적인 창의성이 나타나는 특징을 보였다. c) 마지막으로 세 번째 유형은 가설설정단계에서 수렴적 창의성을, 가설검증단계에서 발산적·수렴적 창의성을 모두 보이는 특징을 보였다.

Abstract

This study investigated factors of creativity and interaction between factors that are revealed when gifted students designed scientific experiments. For this, we firstly developed items which required the written process of designing experiments to explore creativity factors. Then, we used these items as a part for letters of selfintroduction to students who applied for 2011 correspondence education of general physics for the Korea Physics Olympiad. 513th letters of self-introduction which were analyzed to investigate factors of creativity in view of creativity definition after researchers' consultation, which specifically means a combination of divergent and convergent thinking. The results were as follows; (1) in the step of hypothesis building, we could not only find Originality and the Flexibility & Fluency, which were factors of divergent thinking, but also Coherency and Elaborateness, which were factors of convergent thinking. (2) in the step of the hypothesis testing, we could explore Originality, Flexibility & Fluency in divergent thinking and Coherency, Reliability, Clarity, Elaborateness in convergent thinking. (3) we also figured out three creativity types of gifted students from the viewpoint that creativity is a consequence of interaction between divergent thinking and convergent thinking; a) Type A showed divergent and convergent factors of creativity in the step of hypothesis building. However, type A did not include divergent factors of creativity on the process of the hypothesis testing. b) Type B had divergent and convergent factors of creativity on the process of the hypothesis testing, but it had not convergent factors of creativity on the step of hypothesis building. c) Finally, in Type C, only divergent factors of creativity appeared on the process of the hypothesis testing, but convergent factors of creativity could be found on the step of hypothesis building and hypothesis testing.

참고문헌 (46)

  1. 구슬기, "초등 과학 글쓰기 지도 전략의 개발 및 적용", 초등과학교육, 29(4), pp.427~440 (2010), 한국초등과학교육학회
  2. 구인선, "제7차의 탐구요소들에 의한 중학교 과학 3교과서의 탐구 영역 분석 - 화학 분야에 대하여 -", 대한화학회지, 48(4), pp.414~426 (2004), 대한화학회
  3. 김경자, "창의적 문제 해결력 신장을 위한 단원 개발 및 평가", 교육과정연구, 18(2), pp.17~45 (2000)
  4. 김선자, "변인통제 문제해결 과정에서 나타난 초등학생의 실험설계 및 증거제시 특성", 한국과학교육학회지, 25(2), pp.111~121 (2005)
  5. 김은주, "창의적 사고 계발을 위한 고등학교 학습 프로그램 개발: 태양계 축소 모형을 중심으로", 한국지구과학회지, 29(3), pp.290~304 (2008), 한국지구과학회
  6. 김혜순, "아동의 과학 적성, 창의성, 과학 창의적 문제 해결력간의 관계", 초등과학교육, 26(1), pp.32~40 (2007), 한국초등과학교육학회
  7. 박남이, "제 7차 교육과정 고등학교 생물Ⅰ「자극과 반응」단원의 탐구활동에 대한 교과서 비교 분석", 생물교육, 33(1), pp.70~81 (2005), 한국생물교육학회
  8. 박인숙, "과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 현장 교사들의 인식", 한국과학교육학회지, 31(2), pp.314~327 (2011), 한국과학교육학회
  9. 박종원, "과학적 창의성 모델의 제안-인지적 측면을 중심으로-", 한국과학교육학회지, 24(2), pp.375~386 (2004), 한국과학교육학회
  10. 변선미, "자유 탐구 활동에 대한 중학생들의 인식 및 자유 탐구 활동이 중학생들의 과학 탐구능력에 미치는 영향", 한국과학교육학회지, 31(2), pp.210~224 (2011), 한국과학교육학회
  11. 송윤미, "초등학교 교사들의 과학 글쓰기에 대한 인식 연구", 한국과학교육학회지, 31(5), pp.788~800 (2011), 한국과학교육학회
  12. 심재영, "과학영재와 일반학생 집단 간의 창의성 비교 연구", 교육심리연구, 19(3), pp.563~576 (2005), 한국교육심리학회
  13. 양일호, "생물학자와 과학영재의 실험설계활동에서 나타나는 과정요소 및 특성 분석", 과학교육연구지, 33(2), pp.271~289 (2009), 과학교육연구소
  14. Yoonha Lee, "변인 통제 능력을 강화하기 위한 수업 프로그램의 개발 및 적용 효과 분석", 대한화학회지, 55(3), pp.519~528 (2011), 대한화학회
  15. 전영석, "과학고등학교 학생의 물리 분야 개방적 탐구과제 수행 준비도 분석", 새물리, 52(4), pp.345~355 (2006), 한국물리학회
  16. 정완호, "과학과 수업모형" (1998), 교육과학사
  17. 조연순, "창의적 문제 해결력 신장을 위한 중학교 과학 교육과정 개발", 한국과학교육학회지, 20(2), pp.329~343 (2000)
  18. 조연실, "과학 영재의 창의적 문제 해결력 신장을 위한 진화 수업 프로그램 개발과 적용", 생물교육, 36(1), pp.1~10 (2008), 한국생물교육학회
  19. 최지은, "자기소개서 쓰기 지도를 위한 교육 내용 선정 방안", 새국어교육, (82), pp.439~464 (2009), 한국국어교육학회
  20. 과학영재교육을 위한 교육과정 개발 연구, "한국교육개발원", 한국교육개발원, ~, pp.연구보고 CR 99-20-4 (1999)
  21. 홍순원, "창의적 문제 해결 학습이 학생들의 과학 탐구 능력 및 과학적 태도에 미치는 영향", 초등과학교육, 27(3), pp.233~243 (2008), 한국초등과학교육학회
  22. American Association for the Advancement of Science, "Benchmarks for science literacy: A Project 2061 Report" (1993), Oxford University Press
  23. Barker, L. M., "Experimental design heuristics for scientific discovery : The use of"baseline and known standard"controls", International Journal of Human-Computer Studies, 53, pp.335~349 (2000)
  24. Bell, R. L., "Just do it? Impact of science apprenticeship program on high school students' understanding of the nature of science and scientific inquiry", Journal of Research in Science Teaching, 40(5), pp.487~509 (2003)
  25. Bauer, H. H., "Scientific literacy and the myth of the scientific method" (1994), University of Illinois Press
  26. Chin, C., "Epistemologically authentic inquiry in schools : A theoretical framework for evaluating inquiry tasks", Science Education, 86(2), pp.175~218 (2002)
  27. Cropley, A. J., "Programs and strategies for nurturing creativity, In International Handbook of Giftedness and Talent" (2002), Elsevier Science Ltd
  28. Feyerabend, P., "Against method" (1993), Verso
  29. Gagne, , F., "Toward a differentiated model of giftedness and talent, In Handbook of gifted education" (1991), Allyn & Bacon
  30. Germann, P. J., "Analysis of nine high school biologylaboratory manuals : Promoting scientificinquiry", Journal of Research in ScienceTeaching, 33(5), pp.475~499 (1996)
  31. Guilford, J. P., "The structure of intellect", Psychological Bulletin, 53, pp.267~293 (1956)
  32. Isaksen, S. G., "Creative learning and problem solving, In Developing minds: Programs for teaching thinking" (1991), Association for Supervision and Curriculum Development
  33. Karplus, R., "Science teaching and the development of reasoning" (1977), University of California
  34. Krajcik, . J., "Inquiry in projectbased science classrooms : Initial attempts by middle school students", The Journal of the Learning Science, 7(3), pp.313~350 (1998)
  35. Lemke, J. L., "Talking science: language, learning and values. Norwood" (1990), Ablex Publishing
  36. Lincoln, Y. S., "Naturalistic inquiry" (1985), Sage Publications
  37. National Research Council., "National science education standards" (1996), National Academic Press
  38. Norris, S.P., "How literacy in its fundamental sense is central to scientific literacy", Science Education, 87(2), pp.224~240 (2003)
  39. Osborne, J. F., "Science without literacy: A ship without a sail?", Cambridge Journal of Education, 32, pp.203~215 (2002)
  40. Phillips, D. C., "The good, the bad, and the ugly : The many faces of constructivism", Educational Researcher, 24(7), pp.5~12 (1995)
  41. Pine, A. L., "Conceptual understanding and science learning : An interpretation of research within a sources-of-knowledge framework", Science Education, 70(5), pp.583~604 (1986)
  42. Shapin, S., "The scientific revolution" (1996), University of Chicago Press
  43. Tamir, P., "Inquiryrelated tasks in high school science laboratory handbooks", Science Education, 65, pp.477~484 (1981)
  44. Torrance, E. P., "Teaching gifted and creative learners, In Handbook of research on teaching" (1984), Rand-Mcnally
  45. Treffinger, D. J., "Development Creative Problem Solving : The History, Development, and Implications for Gifted Education and Talent", Gifted Child Quarterly, 49(4), pp.342~353 (2005)
  46. Van Jooligen, W. R., "Supporting hypothesis generation by learners exploring an interactive computer simulation", Instructional Science, 20, pp.389~404 (1991)

관련 논문AI추천

과학영재들의 적용실험 설계 과정에서 나타나는 과정요소 및 특징노태희, 박연옥, 양찬호, 유지연한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2011 · 제31권 제4호중학교 과학 영재의 과학 창의성 신장을 위한 문제 해결형 탐구 실험에서의 학생 간 대화 분석강성주, 김지영, 박국태, 하지희한국영재학회 · 영재교육연구2008 · 제18권 제1호과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징박미진, 서혜애과학교육연구소 · 과학교육연구지2018 · 제42권 제2호비유 실험을 활용한 탐구학습이 과학영재의 실험설계 과정에 미치는 영향노태희, 박연옥, 유지연한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2011 · 제31권 제6호초등 영재학생과 일반학생의 과학적 문제발견력과 실험설계능력의 관계강호감, 김차현초등교육연구원 · 한국초등교육2014 · 제25권 제4호과학 영재아의 창의적 과제 수행과정에서의 특성 분석박종원, 지경준한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2010 · 제30권 제6호

이 간행물의 다른 논문 (11건)

모델링 탐구 활동에서의 대학생의 모델링 유형 분석 및 인식강성주, 고운, 장은경pp. 1-14과학영재의 이공계 대학 진로선택에 영향을 미치는 교육적 요인 분석이지애, 박수경, 김영민pp. 15-29통합 STEM 교육에 대한 중등 교사의 인식과 요구오영재, 서보현, 박경숙, 오희진, 이효녕, 정현일, 손동일, 방성혜, 남정철, 권혁수, 이성수, 한인기pp. 30-45국립과천과학관의 테슬라코일 전시물 설명판에 대한 관람객의 주목도 분석정광훈, 유준희, 이일pp. 46-63과학자, 기술자, 공학자에 대한 중학생들의 이미지와 인식 비교김영민, 김현영, 박수경pp. 64-81
원문 보기