과학과 유사과학 상황을 통해 살펴본 초등학생들의 과학적 사고 양상 = Elementary Students’ Patterns of Scientific Thinking Explored through Science and Pseudoscience Scenarios

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 과학과 유사과학에 관한 초등학생들의 판단에영향을 미치는 요인과 인식 수준을 조사하고, 학생들의 인식 수준변화 과정에서 나타난 과학적 사고 양상을 탐색하는 것이다. 이를위해 초등학생들이 일상생활에서 경험할 수 있는 과학 상황과 유사과학 상황을 다룬 다섯 가지 사례(과학 상황 1가지, 유사과학 상황 4가지)를 선정하여 1차 검사와 2차 검사로 구성된 서술형 검사지를 개발하였다. 1차 검사지는 과학과 유사과학에 관한 학생들의 판단과 인식을 조사하는 내용으로 구성되어 있으며, 2차 검사지는 1차 검사에서과학 또는 유사과학이라고 판단한 근거의 타당성 여부를 살필 수 있는 내용으로 구성되어 있다. 1차 검사와 2차 검사에 초등학교 5∼6학년 학생 237명이 참여하였고, 1차 검사와 2차 검사에서 나타난 학생들의 인식 수준 변화를 Rasch 모형을 적용한 Wrightmap을 산출하여살펴보았다. 또 각 문제 상황에 대한 학생들의 인식 수준 변화 과정에기초하여 과학적 사고 양상의 특징을 살펴보았다. 연구 결과, 과학과유사과학에 대한 초등학생들의 인식 수준은 비교적 낮은 것으로 나타났으며, 실험 여부, 학생의 선지식 및 경험, 문제 상황에서 제시된자료, 권위 등이 학생들의 과학과 유사과학 상황 판단에 영향을 미쳤다. 또한, 문제 상황에 관한 경험 및 학습 이력, 지식과 정보의 순차적제공, 문제 상황과 연계한 사례 제시 등은 과학과 유사과학에 관한학생들의 인식 수준을 높이는 데 영향을 줄 뿐만 아니라, 과학적 증거의 중요성 인식, 주장의 타당성에 대한 비판적 사고, 증거에 기반한논리적 추론 등의 과학적 사고를 촉진하는 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 학생들이 과학에대한 올바른 인식을 토대로 과학과 유사과학을 구분하고, 학생들의과학적 사고를 촉진할 수 있는 지도 방안을 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to investigate the factors influencing elementary school students’ judgments and levels of perception regarding science and pseudoscience, as well as to explore the characteristics of scientific thinking that emerge during changes in their perception levels. To achieve this, five scenarios reflecting science and pseudoscience encountered in daily life (one scientific and four pseudo-scientific scenarios) were selected. A descriptive test consisting of two phases was developed: the first phase assessed students’ judgments and perceptions regarding science and pseudoscience, while the second phase examined the validity of the reasons for their judgments in the first phase. A total of 237 fifth- and sixth-grade students participated in the study, and the changes in students’ perception levels between the two phases were analyzed using Wrightmaps based on the Rasch model. Additionally, the characteristics of scientific thinking were examined by analyzing the process of perception-level changes for each scenario. The results revealed that students’ perception levels regarding science and pseudoscience were relatively low. Factors such as the presence of experiments, prior knowledge and experience, the materials presented in the scenarios, and authority influenced their judgments about scientific and pseudo-scientific situations. Furthermore, experiences and learning histories related to the scenarios, sequential provision of knowledge and information, and examples connected to the problem scenarios not only enhanced students’ perception levels regarding science and pseudoscience but also promoted scientific thinking skills, such as recognizing the importance of scientific evidence, critically evaluating the validity of claims, and engaging in evidence-based logical reasoning. Based on these findings, this study proposes instructional strategies to help students accurately distinguish between science and pseudoscience and foster scientific thinking.