과학실험 매뉴얼 처리 사고과정 모형 개발
저자
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학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
KDC
300
자료형태
학술저널
수록면
96-96(1쪽)
제공처
학교의 과학실험활동에서는 효율적인 실험활동을 위해 실험절차가 기술된 실험 매뉴얼이 필요하다. 그러나 학생들은 인지적 부담을 낮춰 구조화 시킨 실험 매뉴얼에서는 단순히 요리레시피처럼 따라 하게 되어 실험활동을 통해 기르고자 하는 능력들을 얻을 수 없고, 덜 구조화 시킨 실험 매뉴얼에서는 실험 매뉴얼의 처리에서 어려움을 겪게 되어 실험이 원활하게 진행되지 않는다. 즉 학생들의 실험활동에서 용이성과 효과성의 두 마리 토끼를 모두 잡는 실험매뉴얼 설계는 어렵다는 딜레마가 있다.
이에 본 연구는 실험활동을 통한 학습의 효과성을 높일 수 있으면서도 친절한 실험매뉴얼을 개발하는 것에 대한 시사점을 얻기 위하여 실험 매뉴얼의 처리와 관련된 사고과정을 분석하여 학습과정에 대한 모형을 개발하고자 한다.
이를 위하여 학생들의 실제 실험활동으로부터 경험적 증거를 수집하고, 이를 근거로 사고 과정 모형을 개발해야 한다. 이 연구의 목적을 달성하기 위해서 대학생 22명(여 17, 남 5)을 대상으로 ‘전자석을 만들기’ 실험활동을 적용하였다. 실험활동 상황은 작업환경이 매우 빠르게 변하고, 높은 밀도의 의사결정이 존재하여 무의식적으로 처리되는 부분이 많으므로 시선 추적방법(Eye-tracking), 동시적 사고구술방법(CTA), 회고적 사고구술방법(RTA), 실험행동을 다각적으로 수집하였고, 이러한 경험적 증거로부터 사고과정을 모형화하기 위하여 근거이론 방법으로 분석하였다.
연구결과, 실험 매뉴얼 처리에서는 3가지 문제 상황인 상충상황, 불충분상황, 불일치상황이 나타난다. 이때 나타나는 사고과정은 이 문제 상황을 수시로 해결하고, 문제의 발생을 억제하는 과정의 연속으로 볼 수 있다. 근거이론 분석을 통해 각 문제 상황의 해결과정에서 나타나는 전략과 결과를 도출하였고, 문제 상황의 해결에 영향을 미치는 원인조건, 판단조건, 평가조건, 중재조건의 속성과 차원을 식별할 수 있었다.
이러한 분석 결과를 바탕으로 3가지 문제 상황 사이의 관계를 파악하여 실험 매뉴얼 처리에서 나타나는 사고과정을 탐색적 모니터링과 평가적 모니터링 간의 전환으로 모형화 하였다. 이러한 결과는 용이성과 효과성이 높은 실험매뉴얼 설계를 위해서는 탐색적 모니터링을 강화해야 함을 시사한다.
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