과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징
How the Science Gifted Connect and Integrate Science Concepts in the Process of Problem Finding
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본 연구는 과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등 심화과정 전공영역별로 지원한 228명을 모집단으로 설정하고, 연구대상은 선발과정 1차전형에서 실시한 과학 창의적 문제해결력 검사도구 점수를 기준으로 상위 30%에 속하는 67명을 상위집단으로, 하위 30%에 속하는 64명을 하위집단으로 구분하고, 두 집단에 속하는 총131명을 표집하였다. 자료수집을 위한 검사도구 문항은 초등과학 교육과정에서 추출한 소리, 전기, 무게, 온도, 호흡, 광합성, 날씨, 지진의 과학개념 8개를 활용하여 개발하였다. 검사문항은 과학개념 8개 가운데 가장 선호하는 과학개념 2개를 연결하여 과학적 질문을 생성하도록 제시하였으며, 연구대상이 진술한 과학적 질문을 분석하였다. 연구결과 과학영재들은 심화과정 전공영역에 따라 과학개념 연결 선호도에서 차이를 나타냈다. 과학적 질문에서 나타난 과학개념 연결방식의 특징을 분석하기 위해 수집한 자료를 먼저 관계, 유사성, 비유사성에 근거한 연결방식으로 분류하였다. 나아가 관계에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 수단, 영향, 예측, 원인, 측정, 현상으로, 유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 대상, 과학적 원리, 현상에 근거한 연결로, 비유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 병렬, 자원, 제거에 근거한 연결로 세분화하였다. 상위집단과 하위집단 간에 과학개념 연결방식은 통계적으로 유의미한 (p<.000) 차이를 보였다. 상위집단은 하위집단에 비해 서로 다른 과학영역에 해당하는 개념을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였으나, 하위집단은 상위집단에 비해 동일한 과학영역 내 개념들을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였다. 상위집단은 하위집단에 비해 유사성에 근거한 과학개념 연결방식을 더 빈번하게 사용하는 특징을 나타낸 반면, 하위집단은 상위집단에 비해 비유사성에 근거하여 단순하게 병렬시키는 연결을 더 빈번하게 사용하는 것으로 나타났다.
Abstract
The study aimed to investigate how the science gifted connect and integrate science concepts in the process of problem finding. Research subject was sampled from 228 applicants for a science gifted education center affiliated with a university in 2015. A creative problem solving test (CPST) in science, which administered as an admission process, was utilized as a reference to sample two groups. Sixty-seven students from top 30% in test scores were selected for the upper group and 64 students from bottom 30% in test scores were selected for the lower group. The CPST, which was developed by researchers, included one item about how to connect two science concepts among eight science concepts, sound, electricity, weight, temperature, respiration, photosynthesis, weather, and earthquake extracted from elementary science curriculum. As results, there were differences in choosing two concepts among four science major areas. The ways of connecting science concepts were characterized by three categories, relation-based, similarity-based, and dissimilarity-based. In addition, relation-based was characterized by attributes, means, influences, predictions, and causes; similarity-based was by attributes, objects, scientific principles, and phenomena, and dissimilarity-based was by parallel, resource, and deletion. There were significant (p<.000) differences in ways of connecting science concepts between the upper and the lower groups. The upper group students preferred connecting science concepts of inter-science subjects while the lower group students preferred connecting science concepts of intra-science subject. The upper group students showed a tendency to connect the science concepts based on similarity. In contrast, the lower group students frequently showed ways of connecting the science concepts based on dissimilarity. In particular, they simply parallelled science concepts.
참고문헌 (27)
- Aikenhead. G., "STS education: International perspectives on reform" (1994), Teachers College Press
- A preliminary study of establishing directions for the implementations of STEAM education, "Baek, Y.", Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity, ~, pp.Research Report 2012-12 (2012)
- Choe, J., "Consilience of knowledge: Go beyond the boundaries of disciplines" (2007), Eum Books
- Csikszentmihalyi, M., "Creativity: The work and lives of 91 eminent people" (1996), Harper Collins
- Csikszentmihalyi, M., "Creativity: Flow and the psychology of discovery and invention" (2003), The Nan
- Einstein, A., "The evolution of physics: The growth of ideas from early concepts to relativity and quanta" (1938), Simon & Schuster
- Kang, H., "Integrated science education" (2007), Korean Studies Information
- 김문조, "융합 시대의 문명론적 진단", 한국사회학, 45(5), pp.1~24 (2011), 한국사회학회
- 김왕동, "창의적 융합인재에 관한 개념 틀 정립: 과학기술과 예술 융합 관점", 영재와 영재교육, 11(1), pp.97~119 (2012), 한국영재교육학회[DOI]
- 김유신, "융합연구: 사회과학과 자연과학", 대동철학, (72), pp.315~341 (2015), 대동철학회
- Kim, Y., "World of science education" (2014), Bookshill
- 김영민, "잘 알려진 창의적 과학자들의 과학적 문제 발견 패턴 분석", 한국과학교육학회지, 33(7), pp.1285~1299 (2013), 한국과학교육학회[DOI]
- Kwon, J., "Science education theories" (2012), Kyoyookbook
- Lee, J., "Framework of future integrating science and technology and cognitive science", Scientific Thought, 50, pp.22~42 (2005)
- A study on the application of STEAM education for elementary and secondary students in ‘gifted and talented classes’ and ‘gifted and talented centers’, "Lee, J.", Korean Educational Development Institute, ~, pp.RR 2012-06 (2012)
- Science curriculum, "Ministry of Education", Ministry of Education, ~, pp.Notification No. 2015-74 (2015)
- Science curriculum, "Ministry of Education, Science, and Technology", Ministry of Education, Science, and Technology, ~, pp.Notification No. 2009-361 (2009)
- Mumford, M. D., "Creativity syndrome : Integration, application, and innovation", Psychological Bulletin, 103(1), pp.27~43 (1988)
- 박현주, "과학교육 내용표준 개발", 한국과학교육학회지, 32(4), pp.729~750 (2012), 한국과학교육학회[DOI]
- 박종원, "과학적 창의성 모델의 제안-인지적 측면을 중심으로-", 한국과학교육학회지, 24(2), pp.375~386 (2004), 한국과학교육학회
- 박선옥, "과학영재교육원의 과학반과 융합반에 지원한 학생들의 과학자에 대한 인식 차이 분석", 영재교육연구, 23(6), pp.1019~1034 (2013), 한국영재학회
- Polanyi, M., "Personal knowledge: Towards a post-critical philosophy" (1958), University of Chicago Press
- Runco, M. A., "Creativity-theories and themes" (2007), Elsevier Academic Press
- Scott, G. M., "Conceptual combination: Alternative knowledge structures, alternative heuristics", Creativity Research Journal, 17(1), pp.79~98 (2005)
- 송진웅, "창의융합의 과학교육적 의미와 과학 교실문화의 방향", 교과교육학연구, 18(3), pp.827~845 (2014), 교과교육연구소[DOI]
- Welling, H., "Four mental operations in creative cognition: The importance of abstraction", Creativity Research Journal, 19(2-3), pp.163~177 (2007)
- 양승지, "국내외 과학과 예술 융합교육 프로그램 개발 동향 분석", 과학교육연구지, 38(2), pp.376~400 (2014), 과학교육연구소[DOI]