• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.165-175
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• 2003

이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 사용된 비유를 분석하고 유형별로 분류하는데 있다. 이를 위해 제 7차 교육과정에 따라 집필된 고등학교 과학교과서 7권을 대상으로 비유를 추출하고, 이를 비유물과 목표물의 공유속성, 비유물의 제시형태, 비유물과 목표물의 추상도, 목표물에 대응하는 비유물의 수, 비유 언급 여부, 인과관계 포함 여부의 6개 기준에 따라 분류하였다. 전체 비유사용 빈도는 189개로 교과서 한 권당 평균 16.9개 사용되었다. 교과서에 사용된 비유를 유형별로 분류한 결과 실제 수업에서 학생들의 과학 개념 이해에 도움이 될 비유도 많았지만, 비유물과 목표물간의 일대일 대응이 명확하지 않거나 과학 개념 설명에 적절하지 않는 비유도 제시되었다. 또한 비유사용 빈도는 출판사와 영역에 따라 큰 차이를 보였으며, 특히 물리 영역에서 비유물의 수가 매우 적게 나타났다. 앞으로 효과적인 과학개념의 이해를 위해 좀 더 많은 비유의 개발과 비유 활용에 대한 체계적인 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.402-414
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• 2012

이 연구에서는 포화 용액 개념 학습에서 비유 표현방식과 언어적 학습 양식에 따른 비유 사용 수업의 효과를 대응 관계 이해도, 대응 오류, 수업에 대한 인식 측면에서 조사했다. 1개 초등학교 5학년 학생 123명을 선정하여 VA 집단(n=63)과 VPA 집단(n=60)으로 배치했다. 사전 검사로 언어적 학습 양식 검사를 실시했다. VA 집단의 학생들은 글로만 표현된 비유로 목표 개념을 학습했고, VPA 집단의 학생들은 글과 그림으로 표현된 비유로 목표 개념을 학습했다. 목표 개념 학습 후, 대응 관계 이해도 검사를 실시했다. VPA 집단 학생들에게는 수업에 대한 인식 검사도 실시했으며, 일부 학생들을 대상으로 심층 면담도 실시했다. 연구 결과, 언어적 학습 선호 학생들의 경우 VPA 집단의 점수가 VA 집단의 점수보다 낮았으며, 그 차이가 통계적으로 유의미했다. 반면, 언어적 학습 비선호 학생들의 경우에는 두 집단 간 점수 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다. 대응 불이행, 부적절한 대응, 무분별한 대응, 불가능한 대응, 표면적 속성 대응의 다섯 가지 대응 오류 유형이 나타났다. 언어적 학습양식에 따라 두 집단의 대응 오류 유형별 발생 빈도가 다른 양상을 보였다. 언어적 학습 양식에 관계없이 VPA 집단의 많은 학생들이 글과 그림으로 표현된 비유를 통해 학습하는 것에 대해 다양한 인지적 동기적 측면에서 긍정적으로 인식했으나, 일부 학생들은 몇 가지 어려움을 지적하기도 했다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.645-652
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• 1999

비유물의 개수, 출처 및 제시 순서가 중학생들의 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 효과를 조사하였다. 비유물의 개수(1개/2개)와 출처(일상/과학)에 따라 네 종류의 학습 교재를 제작하여 예비 연구를 통해 수정하였다. 수업 처치 이전에 장의존성/독립성 검사를 실시하여 구획 변인으로 사용하였다. 88명의 중학생들에게 네 가지 유형의 학습 교재를 무선 배포하여 읽게 한 직후 과학 개념 회상 및 응용 검사를 실시하고, 4주 후에 개념의 파지 검사를 실시하였다. 비유물의 개수, 출처 및 제시 순서가 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 주효과는 없었다. 파지 개념 응용 검사에서 학습자의 장의존성/독립성에 따라 비유물의 개수 및 비유물의 제시 순서가 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 상호작용 효과가 나타났다. 즉, 장독립적인 학습자는 비유물을 한 개 사용하였을 때보다 두 개 사용하였을 때 더 높았고, 비유물을 두 개 사용할 경우 장의존적 학습자는 과학 일상 비유물의 순서보다 일상-과학 비유물의 순서로 제시했을 때 더 높았다.

• 대한화학회지
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• 제54권2호
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• pp.248-256
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• 2010

이 연구에서는 보일의 법칙에 대한 개념 학습에서 비유의 부연 수준이 학생들의 대응 관계 이해 및 개념 이해에 미치는 영향과 학생들이 범하는 대응 오류 유형을 조사하였다. 본 수업 이전에 비유 추론 능력 검사를 실시하여, 그 점수를 구획 변인으로 사용하였다. 중학교 1학년 학생들에게 비유의 부연 수준에 따른 단순, 부연, 확장의 세 가지 유형의 비유 학습 활동지를 무선 배포하여 학습하도록 한 직후에, 대응 관계 이해도와 개념 이해도 검사를 실시하였다. 또한, 두 검사에 대한 파지 검사를 4주 후에 실시하였다. 분석 결과, 대응 관계 이해도의 직후 검사에서는 비유의 부연 수준에 따른 주효과는 없었지만, 비유 추론 능력과의 상호작용 효과가 있었다. 개념 이해도 파지 검사에서는 부연 집단의 점수가 단순 집단보다 높게 나타났으나, 세 집단 간 점수 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 전체 대응 오류의 빈도는 단순 집단이 가장 높았고, 대응 오류 유형별 빈도에서도 대부분 단순 집단의 빈도가 부연 집단과 확장 집단의 빈도보다 높았다. 또한, 대응 오류 유형별 빈도는 학생들의 비유 추론 능력 수준에 따라 차이가 있었다. 따라서 이 연구 결과는 과학교사들이 체계적인 비유 사용 수업을 계획하고 실천하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.861-873
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• 2009

이 연구에서는 비유 만들기 활동을 도입한 크로마토그래피 개념 학습에서 과학영재들이 만든 비유의 유형과 대응 오류 유형 및 비유 만들기 활동에 대한 인식을 조사하였다. 서울시 4개 교육청의 중학교 2학년 과학영재 68명의 학생을 대상으로 하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대부분 구체적이고 일상적인 상황에 기초하여 글과 그림으로 비유를 표현하였고, 목표 개념의 기능적 속성과 인과 관계를 포함시켜 부연 설명하였다. 자신이 만든 비유 중 가장 좋은 비유로는 목표물과 비유물 사이의 유사점이 가장 많거나 구조와 원리가 비슷한 비유를 선택하는 학생들이 많았으며, 비유 소재로는 주로 '학교생활'을 사용하였다. 선택한 비유에 대한 대응 검사 결과, 많은 과학영재들이 '대응 불이행', '과잉 대응' 등의 오류를 범하는 것으로 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 활동에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재들을 위한 교육프로그램으로 적용할 수 있는 비유 만들기 수업 모형의 개발을 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.340-349
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• 2008

이 연구에서는 비유를 사용한 반응 속도 개념 학습에서 유발되는 학생들의 대응 오류를 조사하고, 비유 표현 방식에 따라 비교하였다. 고등학교 1학년 학생 418명을 '농도와 반응 속도' 및 '온도와 반응 속도'의 목표 개념과 비유물의 글 또는 글과 그림 형태의 표현방식에 따라 4집단으로 배치하였다. 각 집단에 해당하는 비유 수업을 한 후, 대응 관계 이해도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 과잉 대응, 인위적 대응, 대응 불이행, 무분별한 대응, 부적절한 대응, 표면적 속성 대응, 비유물 속성 보유, 불가능한 대응의 8가지 대응 오류 유형이 나타났다. 또한, 비유 표현 방식과 목표 개념의 속성에 따라 학생들이 범하는 대응 오류 유형의 빈도가 다른 양상을 보였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.898-909
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• 2009

이 연구에서는 화학 개념학습에서 역할놀이 비유가 대응 관계 이해도 및 대응 오류에 미치는 영향을 비유추론 능력에 따라 조사하였다. 중학교 1학년 학생 151명을 비교 집단과 '원 안에서 달리기' 역할놀이 비유를 사용한 처치 집단으로 배치하였다. 목표 개념인 '기체의 부피와 압력의 관계'에 대한 각 집단별 수업을 진행한 후, 바로 다음 차시에 대응 관계 이해도 검사를 실시하였고, 4주 후에 파지 검사를 실시하였다. 또한, 대표적인 대응 오류를 범한 학생들의 대응 과정을 조사하기 위해 면담을 실시하였다. 연구 결과, 역할 놀이 비유는 학생들의 비유 추론 능력에 관계없이 대응 관계 이해 및 대응 관계 이해 파지를 향상시키는 것으로 나타났다. 대응 오류에서도 역할놀이 비유를 사용한 처치 집단 학생들이 비교 집단 학생들보다 대응 오류의 빈도가 낮았다. 그러나 두 집단의 학생들 모두 유사한 대응 오류를 범하는 것으로 나타났고, 학생들의 비유 추론 능력에 따른 대응 오류 유형별 빈도 차이는 없었다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.663-675
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• 2007

세포 내의 화학 반응은 매우 복잡하고 추상적이어서 학생들이 이해하는 데 어려움을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 세포 내 화학 반응에서 중요한 역할을 하는 효소 작용에 대한 이해를 돕기 위해 실험 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 사용한 수업을 계획하고 10학년 학생들을 대상으로 이 수업이 효소 개념 이해에 미친 효과와 그 과정에서 체계적 비유가 어떤 역할을 하였는지 분석하였다. 실험반 학생들의 효소 개념 이해 정도가 대조반에 비해 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의미한 차이를 보여 체계적 비유가 효소 개념 이해에 효과적임을 나타내었다. 효소 작용 개념을 내용별로 세분하여 살펴보면 특히 '온도 pH에 따른 효소 구조 변화와 반응 속도', '효소의 계속적 무작위적 작용'과 같이 학생들이 이해하기 어려워하는 평형 범주의 속성을 지닌 개념에 대한 이해에서 체계적 비유의 효과가 크게 나타났다. 이 과정에서 체계적 비유는 학생들의 개념 지위를 향상시키는데 긍정적인 역할을 하였다. 비유물의 가시화와 친숙성은 학생들의 효소 작용 개념에 대한 이해가능성을 높였으며, 효소 반응 실험에서 나타난 현상을 과학 개념과 연결짓는데 발판 역할을 함으로써 실험 결과를 과학 개념으로 일관성 있게 설명할 수 있게하여 개념 지위를 그럴듯함으로 향상시켰다. 또한 학생들에게 친숙한 비유는 학생들의 흥미를 유발시키고 어려운 과학 개념에 쉽게 다가갈 수 있도록 함으로써 정의적 측면에서도 매우 긍정적인 역할을 하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.150-157
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• 2010

이 연구에서는 비유를 사용한 '농도와 반응속도'에 대한 학습에서 학생들의 인지적 정의적 변인들의 상 하위 수준에 따른 대응 관계 이해도와 대응 오류 유형의 차이를 비교하고, 이 변인들과 대응 관계 이해도와의 관계를 조사하였다. 사전검사로 논리적 사고력, 시각적 심상화 능력, 비유 추론 능력, 자아 효능감, 인지욕구 검사를 실시하였다. 비유를 사용한 수업을 진행한 후, 친숙도 검사와 대응 관계 이해도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 시각적 심상화 능력과 친숙도를 제외한 모든 인지적 정의적 변인의 수준이 상위인 학생들의 대응 관계 이해도 점수가 하위 학생들보다 통계적으로 유의미하게 높았다. 또한, 과잉 대응, 대응 불이행, 불가능한 대응, 인위적 대응, 부적절한 대응, 무분별한 대응, 비유물 속성 보유 등의 대응 오류 유형의 빈도가 학생들의 인지적 정의적 변인의 수준에 따라 다른 양상을 보였다. 학생들의 대응 관계 이해도 점수는 모든 인지적 정의적 변인들과 정적인 상관이 있었다. 다중 회귀 분석 결과, 과학 성취도, 논리적 사고력, 친숙도가 대응 관계 이해도에 대한 유의미한 예언 변인으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.107-116
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• 1999

본 연구에서는 대응 명료화 전략 및 비유물의 제시 시기가 중학생들의 개념 이해에 미치는 효과를 조사하였다. 대응 명료화 전략 유무와 비유물의 제시 시기에 따라 네 종류의 학습 교재를 제작하였고, 예비 적용을 통해 수정 보완하였다. 수업 처치 이전에 장의존성/장독립성 검사를 실시하고, 사전 학업 성취도를 조사하였으며, 이 점수들을 구획 변인으로 사용하였다. 111명의 중학생들에게 네 가지 유형의 학습 교재를 우선 배포하여 읽게 한 직후 개념 검사를 실시하고, 4주 후에 개념의 파지 검사를 실시하였다. 학습 직후 개념 검사 및 파지 검사의 회상 문제에서는 대응 명료화 전략 유무나 비유물의 제시 시기에 따른 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 응용 문제에서 대응 명료화 전략을 사용한 집단의 점수가 사용하지 않은 집단의 점수에 비해 유의미하게 높았다. 장독립적인 학습자는 대응 명료화 전략을 사용하지 않았을 때보다 사용했을 때 학습 직후 개념 응용에서 유의미하게 높은 접수를 얻었으며, 사전 성취 수준이 높은 학습자는 대응 명료화 전략을 사용하지 않았을 때보다 사용했을 때 개념 응용 파지에서 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한, 학습 직후 개념 응용에서 사전성취 수준이 높은 학습자는 대응 명료화 전략과 함께 비유물-목표 개념의 순서로 학습했을 때 유의미하게 높은 점수를 얻었으나, 사전 성취 수준이 낮은 학습자는 대응 명료화 전략과 함께 목표 개념-비유물의 순서로 학습했을 때 유의미하게 높은 점수를 얻었다.