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The Development of the Analytic Coding Frames on the Abductive Reasoning in Scientific Inquiry

과학자의 과학적 탐구과정에서 나타나는 귀추적 추론 분석틀 개발

  • Cho, Hyun-Jun (Department of Earth Science Education, Korea National University of Education) ;
  • Jeong, Sun-Hee (Department of Elementary Science Education, Korea National University of Education) ;
  • Yang, Il-Ho (Department of Elementary Science Education, Korea National University of Education)
  • 조현준 (한국교원대학교 지구과학교육과) ;
  • 정선희 (한국교원대학교 초등과학교육) ;
  • 양일호 (한국교원대학교 초등과학교육)
  • Published : 2008.12.30

Abstract

The purpose of this study was to identify the scientists' abductive reasoning in three stages of hypothetical-deductive inquiry process; generating hypothesis, designing, and interpreting data and to suggest new analytic coding frames on abductive reasoning in each of the stages. For this purpose, the interview protocols collected through in-depth interviews with eight scientists were analyzed by the early frame with sub-elements derived from the literature reviews. The need of a new frame of analysis beyond the previously established elements arose from the result of this analysis because the processes of abductive reasoning were found in all three stages. Based on scientists' interview data, this study then designed a new frame of analytic coding frames on the abductive reasoning in each of the stages. The content validity index from four experts was 0.90, and these frames showed a good fit to analyze the scientists' real process of abduction in three stages of hypothetical-deductive inquiry process.

본 연구의 목적은 과학자의 가설-연역적 탐구과정에서 가설설정단계, 실험설계단계, 결과해석단계에서 귀추적 추론이 나타나는지를 확인하고, 각각의 단계에서의 귀추적 추론과정을 분석하기 위한 분석틀을 제안하는 데 목적이 있다. 이를 위해, 8명의 과학자들과의 심층면담을 통해 얻은 프로토콜을, 기존 문헌에서 추출한 귀추적 추론과정의 하위요소로 분석해 보았다. 그 결과, 과학자의 귀추적 추론이 세 단계 모두에서 나타나고 있어 기존요소에 의한 분석틀을 벗어난 새로운 분석틀이 요구되었다. 그 결과 과학자들과의 심층면담을 통해 탐구의 각 단계에서 나타나는 귀추적 추론 분석틀을 새롭게 개발하였다. 이 틀을 과학교육전문가로부터 타당성 확인 결과, 내용타당도 지수 0.90을 얻어 타당한 것으로 인정되었으며, 실제로 과학자의 탐구과정에서 나타나는 귀추적 추론과정을 분석한 결과 매우 적절한 것으로 확인되었다.

Keywords

References

  1. 권용주, 심해숙, 정진수, 박국태, 2003a, 수증기 응결에 관 한 초등학생들의 가설 생성에서 귀추의 역할과 과정. 한국지구과학회지, 24, 250-257
  2. 권용주, 양일호, 정원우, 2000, 예비과학교사들의 가설 창안 과정에 대한 탐색적 분석. 한국과학교육학회지, 20, 29- 42
  3. 권용주, 정진수, 강민정, 김영신, 2003b, 과학적 가설 지식의 생성 과정에 대한 바탕이론. 한국과학교육학회지, 23, 458-469
  4. 김영민, 2006, Kepler의 망막 상 이론 형성 과정에서의 과 학적 문제 발견과 귀추적 사고. 한국과학교육학회지, 26, 835-842
  5. 김재우, 오원근, 박승재, 1999, 중학교 1학년 학생들의 탐 구 문제에 대한 변인 판별 및 통제. 한국과학교육학회지, 19, 674-673
  6. 김정섭, 박수홍, 2002, 지식 창출을 위한 논리로서 가추법 과 교수설계 적용을 위한 탐색. 교육공학연구, 18, 139- 165
  7. 박은미, 강순희, 2007, 가설-연역적 수업 프로그램이 창의 적 사고와 비판적 사고 및 과학적 태도에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 27, 225-234
  8. 양일호, 정진수, 권용주, 정진우, 허명, 오창호, 2006, 과학 자의 과학지식생성과정에 대한 심층면담 연구. 한국과학교육학회지, 26, 88-98
  9. 오필석, 2006, 지구환경적 문제 해결 과정에서 귀추적 추론 을 위한 규칙 추리 전략들. 한국과학교육학회지, 26, 546-558
  10. 오필석, 김찬종, 2005, 지구과학의 한 탐구 방법으로서 귀 추법에 대한 이론적 고찰. 한국과학교육학회지, 25, 610-602
  11. 윤은호, 2006, 경험 귀추적 탐구 수업 전략이 과학2 혼합 물의 분리 단원에 미치는 효과. 이화여자대학교 석사학위논문, 118 p
  12. 이윤종, 1997, 현행 중등학교 과학 실험, 실습 교육 실태 조사 및 그 운영 진단(I). 한국과학교육학회지, 17, 435-450
  13. 정진수, 원희정, 권용주, 2005, 과학적 가설의 생성력 향성 을 위한 삼원귀추모형의 적용. 한국과학교육학회지, 25, 595-602
  14. 조연순, 2001, 창의적.비판적 사고력과 교과 지식의 융합 을 위한 교수-학습 모형으로서의 문제 중심 학습(PBL) 고찰. 초등교육심리, 14, 295-316
  15. 조연순, 최경희, 2000, 창의적 문제 해결을 위한 중학교 과 학 교육과정 개발. 한국과학교육학회지, 20, 329-343
  16. 조희형, 박승재, 1995, 과학 학습지도. 과학교육사, 서울, 324-344
  17. 황성원, 김희경, 유준희, 박승재, 2001, 중학교 3학년 학생 들의 개방적 탐구에서 과학적 탐구 기능에 대한 자기 평가 수행 분석. 한국과학교육학회지, 21, 506-515
  18. Chinn, C.A. and Brewers, W.F., 1993, The role of anomalous data in knowledge acquisition: A theoretical framework and implications for science instruction. Review of Educational Ressearch, 63, 1-51
  19. Clancey, W.J., 1985, Heuristic classification. Artificial Intelligence, 27, 289-350 https://doi.org/10.1016/0004-3702(85)90016-5
  20. DeLoache, J.S., Miller, K.F., and Pierroutsakos, S.L., 1998, Cognitive development beyond childhood. In Damon, W. (series ed.), Kuhn, D., and Siegler, R. (vol. eds.), Handbook of Child Psychology (ed.), vol. 2. Cognition, perception, and language. NY, USA, 801-850
  21. Eco, U, 1983, Horns, hooves, insteps: Some hypotheses on three types of abduction. In Eco, U. and Sebeok, T.A. (eds.), The sign of three: Dupin, Holmes, Peirce. Indiana University Press, Bloomington, IN, USA, 198-220
  22. Hanson, N.R., 1958, Patterns of discovery. Cambridge University Press, UK, 252 p
  23. Hanson, N.R., 1961, Is there a logic of scientific discovery. In Feigl, H. and Maxwell, G. (eds.), Current issues in the philosophy of science. Rinehart and Winston, NY, USA, 20-35
  24. Harman, G., 1965, The Inference to the Best Explanation. Philosophical Review, 64, 88-95
  25. Hempel, C.G., 1966, Philosophy of natural science. Prentice- Hall, NJ, USA, 116 p
  26. Horwich, P., 1982, Probability and Evidence. Cambridge University Press, Cambridge, USA, 154 p
  27. Josephson, J.R. and Josephson, S.G., 1994, Abductive inference: Computation, philosophy, technology. Cambridge University Press, Cambridge, USA, 316 p
  28. Kim, C.-J. and Cunningham, D.J., 2003, A syllogism for formulating hypotheses. Semiotica, 144, 303-317
  29. Kruijff, G.-J. M., 2005, Peirces' late theory of abduction: A comprehensive account. Semiotica, 153, 431-454
  30. Kuhn, D., Amsel, E., and O'Loughlin, M., 1988, The development of scientific thinking skills. Academic Press, NY, USA, 249 p
  31. Lawson, A.E., 1995, Science teaching: And the development of thinking. Wadsworth Publishing Company, CA, USA, 624 p
  32. Leake, D.B., 1995, Abduction, experience, and goals: A model of everyday abductive explanation. Journal of Experimental and Theoretical Artificial Intelligence, 7, 407-428 https://doi.org/10.1080/09528139508953820
  33. Magnani, L., 2008, Creative processes in scientific discovery. Retrieved June 12, 2008, from http://www- 1.unipv.it/webphilos_lab/courses/papers/creat_proces.htm
  34. Magnani. L., 2001, Abduction, Reason, and Science. Kluwer Academic/Plenum Publishers, NY, USA, 224 p
  35. McCormack, A.J. and Yager, R.E., 1989, A new taxonomy of science education. Science Teacher, 56, 47-48
  36. Minnarmeier, G., 2004, Peirce-Suit of truth: Why inference to the best explanation and abduction ought no to be confused. Erkenntnis, 60, 75-105 https://doi.org/10.1023/B:ERKE.0000005162.52052.7f
  37. National Research Council, 2000, Inquiry and the national science education standards. National Academy of Science Press, Washington, DC, USA, 202 p
  38. Peirce, C.S., 1958, Collected papers of Charles Sanders Peirce, vol. 1-2. In Hartshorne, C. and Weiss, P. (eds.), Harvard University Press, MA, USA, 558 p
  39. Shank, G. and Cunningham, D.J., 1996, Modeling the six modes of Peircean abduction for educational purposes. Proceedings of Midwest Artificial Intelligence and Cognitive Science Conference in Bloomington, Indiana, April 26. Retrieved March 15, 2008, from http://www. cs.indiana.edu/event/maics96/Proceedings/shank.html
  40. Yang, I.-H., Oh, C.-H., and Cho. H., 2007, Development of the scientific inquiry process model based on scientists' practical work. Journal of Korea Association for Research in Science Education, 27, 724-742

Cited by

  1. Development and Application of Learning Materials for the Law of Planetary Motion using the Kepler's Abductive Reasoning vol.33, pp.2, 2012, https://doi.org/10.5467/JKESS.2012.33.2.170