과학적 창의성 신장을 위한 다양한 학습활동 유형의 개발 = Developing Various Types of Learning Activities for Enhancing Scientific Creativity

국문 초록 (Abstract)

요즘 창의성은 많은 사람들에 의해서 주장되고 있다. 급변하는 사회의 변화에 적응하기 위해서 모든 면에서 창의적인 방식으로 사고하고, 행동할 것이 요구되고 있다. 이에 교육계에서도 학습자의 창의력을 신장시키기 위한 교수방법과 유형 개발이 지속적으로 요구되고 있다. 특히 과학에서의 창의적 사고는 다른 영역의 창의성과 구별되는 몇 가지 특징을 가지며 그 차이를 규명하는 것은 곧 과학적 창의성에 대한 구체적 이해를 돕는다.
예술과 과학의 창의성을 비교 해보면, 예술에서의 창의성은 매우 개인적이고, 예술가의 주관적 사고와 감성이 반영된 결과로 예술적 독창성을 지닌 작품을 생산한다. 이런 예술 작품은 많은 사람들에 의한 다양한 해석이 가능하다. 반면, 과학적 창의성은 자연을 이해하려는 시도로 항상 사고과정 내에 자기일관성을 갖추어야 한다. 또한 과학적 창의성의 전개는 기존의 과학적 진실들에 의해 제한을 받으며, 가치 중립적인 결론에 도달해야 한다. 따라서, 이는 모든 사람에 의해 동일한 해석으로 이해되어야 한다.
이 연구에서는 이러한 과학적 창의성 이론에 대한 고찰 및 논의를 통해 과학적 창의성을 과학적 탐구기능, 과학내용, 창의적 사고로 이루어진 3차원 틀로 제안하고, 그에 따른 학습유형을 개발 적용하고자 했다. 과학적 창의성 활동은 물리학적 내용분석(내용)과 과학적 탐구 기능 및 과정에 대한 연(과학성), 창의성에 대한 자료를 탐색 분석(창의성)에 기초하여 8가지 유형으로 나누었다. : 비일상적 상황에서의 예측, 다양하게 표현하기, 새롭게 설명하기, 실험방법 고안 설명하기, 불일치 인식하기, 숨겨진 규칙성 찾기, 이론과 현상 연결짓기, 개념통합 확장하기
8개의 큰 유형은 다시 총 28개의 세부 유형으로 이루어지고, 각 유형별 예시를 개발하여 학생들에게 끝열린 방식으로 제시하였다.
개발한 과학적 창의성 유형을 적용한 후 학생들의 반응을 살펴보면, 다음과같다.
첫째, 자기 자신의 고정관념을 깨뜨리는 계기가 되었다.
둘째, 다른 관점으로 보는 시각을 통해 사고의 폭을 넓힐 수 있었다.
셋째, 앞에 언급된 두 가지 사고과정의 변화를 통해 물리적 개념을 좀더 쉽게 이해할 수 있었다.
넷째, 탐구의 과정을 힘들어하면서도 과정상의 즐거움을 경험할 수 있었다.
다섯째, 발명적 사고 습관의 하나로 메모하는 습관을 기를 수 있었다.
이상의 연구 결과는 과학적 창의성의 3차원 틀, 유형, 예시를 제시하고, 학교현장에서 직접 적용할 수 있는 효과적인 기초자료를 제공하고, 나아가 과학적 창의성에 대한 앞으로의 연구에 안내 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The significance of creative thinking is advocated among the people to cope with the rapid change of the society. In education field, it is urgent to treat the claims for the creative thinking and to design pedagogical methods for learners' creativity. In particular, scientific creativity has unique features distinguished from the one in any other field.
Meditating the arts, the creativity in the arts is intensely personal and reflects the feelings and the ideas of the artist. So, a work of art is capable of numerous interpretations by many viewers and readers and artistic creations may cause moral criticisms. On the other hand, scientific creativity, by trying to understand the harmonious order of nature, should possess self-consistency in the process of creat ive thinking. So, the progress of scientific creativity is constricted by the existing truths and becomes assimilated into public knowledge. In other words, the scientific conclusions should be judged as objective and value-free by shared criteria.
The purpose of this study is to investigate the nature of scientific creativity and to suggest the three-dimension frame composed of scientific inquiry skills, science contents and creative thinking. Furthermore, this study will propose the various types of learning activities which can be practically applied to physics classes.
The learning activities developed for scientific creativity are divided into 8 types, which should be constructed in the three-dimension frame of the physical contents, the scientific inquiry and creative thinking. The 8 types of learning activities are as follows: predicting the result in an unusual phenomenon, illustrating the physical contents in various ways, explaining circumstances from a new angle, designing and explaining the experimental method, recognizing the inconsistency, discovering the regularity from the confusion, connecting the realities with the physical theories and confirming the concepts(through the process of integrating, comparing, materializing, transforming and expanding the concepts).
The above 8 types are classified as 28 subordinate types on which the following examplary learning activities are based. The leaning activities are presented to learners with open-end conclusions. The learners' responses for the application are as follows:
First, learners are able to revise their fixed ideas.
Secondly, learners are able to observe the circumstances from a new aspect and expand their scope of thinking.
Thirdly, learners are able to improve the receptiveness of the physical concepts with the above reforms in their thinking process.
Next, learners are able to experience the feeling of achievement through solving the intellectual difficulty inherent in the experimental problems.
Lastly, learners are able to keep writing down the random ideas which will be the groundwork of discoveries and inventions.
Considering the above mentioned effects, this study is expect ed to provide the practical materials with useful applicat ion to a physics class and to offer the significant clues for further work on scientific creativity as well.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• 표차례 = ⅱ
• 그림차례 = ⅱ
• 국문초록 = ⅳ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구 배경 = 1
• 2. 연구 목적 = 5
• Ⅱ. 연구 방법 = 6
• 1. 과학적 창의성 이론적 논의 = 6
• 2. 과학적 창의성 유형 및 예시 개발 = 11
• 3. 창의성 유형 학생 활동 및 반응 분석 = 11
• Ⅲ. 결과 = 12
• 1. 과학적 창의성 활동 유형 = 12
• 2. 과학적 창의성 세부활동 유형 = 13
• 가. 비일상적 상황에서의 예측 = 13
• 나. 다양하게 포현하기 = 14
• 다. 새롭게 설명하기 = 14
• 라. 실험방법 고안, 이해하기 = 15
• 마. 불일치 인식하기 = 15
• 바. 숨겨진 규칙성 찾기 = 15
• 사. 이른바 현상 연결짓기 = 16
• 아. 개념의 통합·확장하기 = 16
• 3. 과학적 창의성 유형별 활동 예시 = 17
• 4. 과학적 창의성 활동의 예시적 적용에 따른 학생 반응 분석 결과 = 49
• Ⅳ. 결론 및 교육적 의의 = 53
• ＜참고문헌＞ = 55
• (ABSTRACT) = 58