Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지

Effects of the Intervention of Thinking Science Program on Cognitive Development of the 7th Grade Student

Thinking Science 프로그램의 적용이 중학교 1학년 학생들의 인지발달에 미치는 영향

  • Published : 2002.09.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Because of the gap between the cognitive levels of the students and the curricular materials for the students to understand, the secondary school students feel science difficult and they get to avoid science as they go up to the higher grade. So it is absolutely needed to take the active measures to improve the cognitive development of the students through some special programs stimulating their cognitive process. This study investigated the effects of thinking science activity program devised for cognitive acceleration of the students. After implementing thinking science program to 181 7th grade students, the effectiveness of this program was examined through the analysis of covariance of both experimental and control groups. The result of the study showed that the cognitive level of the students in experiment group dealt with thinking science program was more accelerated than that of the students in control group who were just taught regular science curriculum. Especially, the effect was clear to the students in stages 1 and 2B. It was also found that the percentage of the students who promoted from concrete operational stage to formal operational stage was higher in experimental group than in control group. The results of the study implied that cognitive acceleration of the students might be possible through the specially designed materials such as thinking science program.

교과내용의 수준과 학생들의 인지수준의 차이로 인해 중 고등학생들이 과학을 어려워하며 학년이 올라갈수록 과학을 기피하는 현상이 심해지고 있는 현 상황에서, 인지발달을 촉진하는 특별한 프로그램을 통해 학생들의 인지수준을 향상시킬 수 있는 적극적인 대처 방안이 절실히 요구되고 있다. 이 연구는 인지가속을 위해 특별히 고안된 TS 활동 프로그램을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 중학교 1학년 학생 181명을 대상으로 1년간 TS 활동 프로그램을 적용하고 공변량분석을 한 결과, 통제집단에 비해 실험집단 학생들의 인지수준이 통계적으로 의미 있는 수준에서 향상된 것으로 밝혀졌다. TS 활동 프로그램의 처치 효괄르 인지수준별로 분석한 결과, 인지수준이 향상된 단계는 1단계와 구체적 조작 후기인 2B 단계였다. 또한, 이 프로그램을 적용한 실험집단에서는 통제집단에 비하여 형식적 조작기로 인지수준이 상향 변화된 학생들의 비율이 훨씬 높았다. 형식적 조작 단계의 사고를 요하는 내용이 대부분인 중학교 과학교과내용을 보다 잘 이해하기 위해서는 학생들의 인지수준 향상이 매우 절실하다. 이 연구에서, TS 활동 프로그램과 같이 특별히 고안된 프로그램에 의해 학생들의 인지수준을 보다 효과적으로 형식적 조작 단계로 가속시킬 수 있다는 결과를 얻은 것은 앞으로의 과학교육에 새로운 방향을 제시하는 의미가 있다.

Keywords

References

  1. 강순희, 박종윤, 정지영(1999). 학습자의 인지수준과 학습 내용의 인지 요구도를 고려한 중등 화학 학습 전략 개발에 대한 연구. 대한화학회지, 43(5), 578-588
  2. 김경미(1999). 완본과 축소본 GALT의 비교연구, 한국교원대학교 석사학위 논문
  3. 김영식(1999). 아동의 인지수준에 따른 변인통제 능력의 형성과 특수전이 효과에 관한 연구, 한국교원대학교 석사학위 논문
  4. 김영준(2001). CASE 프로그램의 적용과정에서 아동의 인지수준과 아동-교사의 상호작용이 문제해결과 논리적 사고력에 미치는 영향. 한국교원대학교 박사학위 논문
  5. 김현재(1991a). 과학교육을 통한 인지가속 교육과정자료의 개발연구. 한국초등교육학회지, 10(1)
  6. 김현재(1991b). 인지가속자료 적용을 통한 논리적 사고의 지도효과. 한국초등교육학회지, 10(2)
  7. 김효남, 정완호, 정진우(1998). 국가 수준의 과학에 관련된 정의적 특성의 평가 체제 개발, 한국과학교육학회지, 18(3), 357-369
  8. 이덕렬(2001). CASE의 비례논리 학습 프로그램이 중학교 1학년 학생들의 비례논리 신장에 미치는 영향, 한국교원대학교 석사학위 논문
  9. 이종단(2001). Science Reasoning Task II 와 Science Reasoning Task III 의 상관 연구, 한국교원대학교 석사학위 논문
  10. 정완호, 김영신, 권용주(1998). 논리적 사고력 검사지의 신경심리학적 변인통제에 대한 연구. 한국생물교육학회지. 26, 115
  11. 조성남(2000). 비례논리 학습 프로그램에 의한 초등학교 6학년 학생의 비례논리 형성 및 지속 효과, 한국교원대학교 석사학위 논문
  12. 최병순(1987). 학생들의 인지수준과 구체적 형식적 과학내용과의 관계연구. 화학교육, 14, 30
  13. 최병순(1990). Learning Cycle Model을 이용한 화학실험이 학생들의 탐구능력 신장에 미치는 영향. 화학교육, 17, 6
  14. 한윤덕(2001). CASE의 변인통제 논리 학습 프로그램이 중학교 1학년 학생들의 변인통제 논리 신장에 미치는 영향, 한국교원대학교 석사학위 논문
  15. Adey, P.(1987). Science Develops Logical Thinking ... Doesn't It? Part I: Abstract Thinking and School Science. School Science Review, 68, 622
  16. Adey, P.(1988), Cognitive Acceleration: Review and Prospects. International Journal of Science Education, 10, 121 https://doi.org/10.1080/0950069880100201
  17. Adey, P. & Shayer, M.(1988). Strategies for Meta-Learning in Physics. Physics Education, 23, 97 https://doi.org/10.1088/0031-9120/23/2/005
  18. Adey, P. & Shayer, M.(1990). Accelerating the Development of Formal Thinking in Middle and High School Students. JRST, 27, 267 https://doi.org/10.1002/tea.3660270309
  19. Adey, P. & Shaver, M.(1992a). Accelerating the Development of Formal Thinking in Middle and High School Students II: Project Effects on Science Achievement. JRST, 29, 81 https://doi.org/10.1002/tea.3660290108
  20. Adey, P. & Shaver, M.(1992b). Accelerating the Development of Formal Thinking in Middle and High School Students III: Testing the Permanency of Effect. JRST, 29, 1101 https://doi.org/10.1002/tea.3660291007
  21. Adey, P. & Shayer, M.(1993). Accelerating the Development of Formal Thinking in Middle and High School Students IV: Three Years after a Two-Year Intervention. JRST, 30, 351 https://doi.org/10.1002/tea.3660300404
  22. Adey, P. & Shayer, M.(1994). Really raising standards, London, Routledge
  23. Iqbal, H. M. & Shayer, M.(2000). Accelerating the Development of Formal Thinking in Pakistan Secondary School Students: Achievement Effects and Professional Development Issues. JRST, 37, 259 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(200003)37:3<259::AID-TEA3>3.0.CO;2-W
  24. Kuhn, D. & Angelev, J.(1976). An Experimental Study of the Development of Formal Operational Thought. Child Development, 47, 697 https://doi.org/10.2307/1128184
  25. Kwon, Y.(1998). How do the prefrontal lobes mediate scientific reasoning and conceptual change in adolescents? Journal of the Korean Association for Research in Science Education, 18, 427
  26. Kwon, Y., & Lawson, A. E.(1998). A plateau and spurt pattern of neurological maturation, scientific reasoning development. and conceptual change in secondary school students. Journal of the Korean Association for Research in Science Education, 18, 589
  27. Lawson, A. E., Blacke, A. J. D., & Nordland, F. (1975). Training Effects and Generalization of the Ability to Control Variables in High Schools Biology Students. Science Education, 59, 387 https://doi.org/10.1002/sce.3730590314
  28. Lawson, A. E. & Snitgen, D. A.(1982). Teaching Formal Reasoning in a College Biology Course for Perspective Teacher. JRST, 19, 233 https://doi.org/10.1002/tea.3660190306
  29. Rosenthal, D. A.(1979). The Acqusition of Formal Operations: The Effects of Two Training Procedures. Journal of Genetic Psychology, 134, 125 https://doi.org/10.1080/00221325.1979.10533405
  30. Shayer, M.(1997). The Long-Term Effects of Cognitive Acceleration on Pupils' School Achievement. http://www.thenerve2.com/ca/NewRes.html
  31. Siegler, R., Liehert, D. & Liehert, R.(1973). Inhelder and Piaget Pendulum Problem: Teaching Preadolescents to Act as Scientists. Developmental Psychology, 9, 97 https://doi.org/10.1037/h0035073