• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.895-910
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• 2016

본 연구의 목적은 중학교 학생들이 소집단 논변활동 수업과 협력적 성찰에 참여하면서 나타나는 논변활동에 대한 소집단 규범과 인식적 측면에서 이해 발달 과정 및 논변활동 실행에서의 변화를 살펴보고자 하였다. 참여 학생들은 중학교 1개 학급 내 1개 소집단 구성원으로 선정되었으며, 이들의 학업 성취 수준과 학습접근방식은 다양하였다. 소집단 논변활동 수업은 광합성 단원에 대해 10차시 동안 이루어졌고, 협력적 성찰은 일주일에 한 번씩 총 7번 실시하였다. 학생들의 논변활동 수업과 협력적 성찰을 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 협력적 성찰과 소집단 논변활동 수업이 진행됨에 따라 참여 학생들의 논변활동 참여 형태와 관련된 사회적 규범이 발달하였고 논변활동의 인식적 측면에서 이해 수준이 높아지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동 산물과 논변활동 과정으로 살펴본 소집단 논변활동 능력도 향상되는 것도 확인할 수 있었다. 논변활동 산물 측면에서는 반박 관련 발화의 수가 증가하였고, 논변활동 과정 측면에서는 다양한 학생들이 논변의 구조에서 증거, 정당화, 주장을 제시하면서 논변활동 과정이 복잡해졌다. 협력적 성찰을 통해 학생들의 소집단 규범 및 논변활동의 인식적 측면에서 이해가 발달하고 이와 더불어 논변활동 능력이 발달한 것으로 보인다. 본 연구 결과는 학교 현장의 과학 수업에서 논변활동을 적용하기 위한 좋은 본보기가 될 수 있을 것이다

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1037-1049
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• 2017

본 연구의 목적은 배설에 대한 소집단 모델링 기반 탐구 활동에서 나타나는 중학생들의 대화적 논변활동 과정에서 담화 이동 흐름과 합의에 이르는 추론 과정을 심층적으로 탐색하는 것이다. 참여 학생들은 영재원 중학교 학생들 17명이며, 3~4명이 한 소집단을 이루었다. 배설에 대한 소집단 모델링 활동 중에서 치킨을 먹은 후 체내에서 생성되는 노폐물(암모니아)는 우리 몸에서 어떻게 될지 설명하는 초기 모델을 형성하는 활동을 대상으로 분석이 이루어졌다. 학생들의 모델링 활동 중 논변적 상호작용을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 최초의 주장이 나타나는 잠정적 합의하기, '질문하기'와 '의미 명확히 하기'가 나타나는 불확실성 해결하기와 같은 공통적인 논변활동 단계가 나타났고, 다양한 주장이 존재한 소집단에서는 합의하기 단계가 추가적으로 나타나 '주장변경하기'의 담화 이동이 나타났다. 합의에 도달하기 위해 협력적으로 다른 사람의 논변에 참여했다는 측면에서 대화적 논변활동이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동에서 불확실성 해결하기 단계에서 비판적 질문을 하는 과정과 합의하기 단계에서 주장을 정당화하는 추론 과정에서 소집단 합의가 일어나도록 하는 대화적 논변활동 과정을 확인할 수 있었다. 비판적 질문을 통해 기존의 주장이 강화되거나 탈락되어 학생들은 자신의 주장을 변경하거나 새로운 주장을 제시하기도 하였다. 소집단 합의가 나타나는 순간의 추론을 분석해보면, 학생들은 개인 경험에 근거한 추론을 위한 자료 출처보다 과학적 사실에 근거한 추론을 위한 자료 출처를 선호하였으며 다양한 논변의 정당화 분석틀로 정당화를 하여 소집단 주장을 공고히 하였다. 본 연구결과를 통해 과학 수업에서 대화적 논변활동 맥락을 이해하고 반영할 수 있는 교육적 함의를 제공해줄 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.11-26
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• 2018

본 연구는 소집단 논변 활동을 도입한 과학 수업에서 소집단 논의 후 이루어지는 교실 전체 논의에서의 반응적 교수 실행을 탐색하고, 이로부터 드러나는 교사의 인식론적 프레이밍을 파악했다. 이를 위해 교사 3명과 이 교사들이 담당한 학급의 학생들 총 84명이 본 연구에 참여했고, 자극과 반응 단원의 학습 개념을 바탕으로 설계된 논변 수업을 진행했다. 연구자들은 수업에서 이루어진 학생들의 논의를 녹화하고 교사와의 인터뷰를 실시했으며, 교사와 학생들의 담화와 인터뷰 내용을 전사하여 분석 자료로 활용했다. 연구 결과, 교사의 반응적 교수 실행은 교실 구성원 간의 상호작용의 특성과, 논변을 발전시키는 과정에서 활용되는 개념적 또는 인식론적 자원이 누구로 부터 활성되었는지에 따라 네 가지로 구분되었다. 교사가 전체 논의를 '학생들이 논의를 통해 정답에 도달하는 활동'으로서 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 과학 개념과의 비교하고 과학 개념을 전달했고, '적절한 개념적 자원을 이끌어내어 논변을 비판적으로 검토하고 수정하는 활동'으로 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 과학 개념으로 나아갈 수 있는 자원으로서 여기며 교사가 직접 논의에 참여하여 학생과 함께 정당화를 수정하는 반응적 실행을 보였다. 전체 논의를 '소집단의 논변을 명확히 표현하여 공유하는 활동'으로서 프레이밍한 경우에는 각 소집단의 논변을 하나의 나름대로 타당한 논변으로 보아 이를 구체적으로 표현하도록 지원했으며, '비판적 평가를 바탕으로 교실 전체에서 합의된 논변을 구성하는 활동'으로 프레이밍한 경우 각 소집단의 논변을 교실 전체의 합의된 논변을 구성하기 위한 자원으로 여기고 학생들 간 상호작용을 통해 논변의 비판적 검토와 발달이 이루어지도록 중재했다. 본 연구는 다양한 맥락에서 드러나는 교사의 프레이밍과 반응적 교수 실행이 지니는 의의와 제한점을 살펴보아, 현장의 상황을 고려한 논변 활동에서의 반응적 교수 전략을 마련하는 데에 기여할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.69-85
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• 2018

본 연구의 목적은 논변 중심 과학 수업에서 교사의 반응적 발화가 학생들의 논변 활동에 어떠한 영향을 미치는지 수업 사례를 탐색함으로써 반응적 교수 실행 전략을 제안하는 것이다. 논변 수업의 경험이 없는 중학교 교사 2명과 학생 57명이 연구에 참여하였으며 '자극과 반응' 단원을 중심으로 논변 활동 중심의 과학 수업이 이루어졌다. 모든 수업과 인터뷰는 녹화, 녹음 후 전사하여 주요 분석 자료로 활용하였다. 근거 이론에 따라 두 교사의 반응적 발화를 유형화하여 논변의 구조적 대화적 측면으로 범주화하였으며, 이를 토대로 교사의 반응적 교수 실행이 드러난 수업 사례를 중심으로 질적 분석을 수행하였다. 연구 결과 두 교사는 논변의 대화적 측면 보다는 구조적 측면에 주로 반응하였는데, 특히 전체 논의 보다는 소집단 활동에서 이러한 양상이 두드러졌다. 이는 한 명의 교사가 짧은 시간 내에 여러 소집단에 개입해야 하는 교실의 상황과 논변 활동의 구조적 측면에 주된 목표를 둔 교사의 인식이 주요 요인이었다. 논변의 구조적 측면에 대한 교사의 반응적 발화 중 학생의 사고를 탐색하거나 추론을 촉진하는 발화는 학생들이 자신의 사고를 드러내고 수업의 목표를 인식하며 추론의 책임을 갖고 스스로 사고해 나가도록 지원하였다. 논변의 대화적 측면에 대한 교사의 반응적 발화는 주로 5차시 수업의 전체 논의에서 다수 나타났는데 소집단 간 논변의 차이를 명확히 보여준 수업 과제가 대화적 상호작용 촉진의 기회를 제공하였다. 이때 교사의 논변 간 공통점과 차이점을 부각시키는 발화, 소집단의 논변을 학급 전체에 발표하게 하는 발화, 특정한 학생을 지목하여 논변을 검증하고 평가하게 한 발화들은 소집단 간 논변의 차이를 명확히 드러내게 하여 소집단 간 검증과 반박을 이끌었고, 서로 다른 주장을 담은 논변 간의 연결을 지속적으로 지원하며 대화적 상호작용을 촉진하였다. 이러한 결과를 바탕으로 논변 활동에서 교사의 반응적 교수 실행을 위한 교수 전략을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.694-708
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• 2011

본 연구에서는 과학 수업에서 학생들이 과학 현상을 근거 있게 설명하고 주장할 수 있도록 인지적 발판이 포함된 과제를 개발하였고, 과제가 소집단 논변 발달에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위해 한 학급에서 이질적인 소집단을 구성한 후, 개발된 과제를 수업중에 활용하였다. 소집단 논변활동에서 학생들은 먼저 각자의 의견을 적고, 서로의 의견을 공유한 후 가장 그럴듯한 의견을 선택하였다. 학생들의 사전 사후 논변 검사지와 논의가 활발하게 일어난 한 소집단의 담화 전사본, 학생들의 반 구조화된 인터뷰, 수업관찰 노트를 통해 과제가 소집단 논변에 미치는 영향을 분석하였다. 개발된 과제는 모순된 논변 예시를 포함하여 학생들이 증거를 가지고 반박할 수 있도록 하였으며, 친구의 생각과 비교하고 설득하는 활동을 통해 소집단 논변이 활발히 이루어지도록 하였다. 그 결과 학생들의 논변 검사 점수가 향상되었으며, 증거와 추론이 포함된 주장을 하였다. 또한 과제를 진행함에 따라 학생들의 논변은 높은 향상 발화의 빈도와 긴 추론 고리의 특성을 보이면서 그 수준이 높아졌다. 학생들은 과제를 수행하면서 제시된 예시 의견에 대해 반성적, 비판적으로 사고하여 타당한 증거와 추론이 포함된 정교한 주장을 하였으며, 자료를 바탕으로 다양한 근거를 제시할 수 있는 과제는 학생들로 하여금 자발적으로 의견을 제시하도록 하여 다양한 참여로 이끌었다. 본 연구는 발달된 소집단 논변 활동의 맥락에 대한 이해와 일반 중학교 과학 탐구수업에서 학생들의 논변 활동을 조력하는 교수 학습 상황에 대한 정보를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.591-606
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• 2016

이 연구는 초등 과학영재 학생들이 자연선택 개념에 대하여 과학적 개념을 형성하기 위한 논변활동 프로그램을 개발하고 그 효과를 알아보고자 수행했다. 이를 위해 자연선택 핵심 개념을 과잉생산, 제한된 자원, 개체군 안정, 경쟁, 변이, 변이의 유전, 차등적 생존, 개체군 변화, 종 분화의 9가지 개념을 선정하여 각각의 개념을 형성할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 초등학교 6학년 학생이 이해할 수 있는 용어로 변경한 선다형 자연선택 검사지와 개방형 검사지를 활용하여 프로그램 투입 전 후 개념 변화를 확인하였다. 개발된 프로그램은 초등 과학영재 6학년 19명 학생에게 투입하였다. 소집단 논변활동 전 후 논변 글쓰기는 설명의 충분성과 설명의 개념적인 질 범주로 구분하여 채점하였다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단과 적은 소집단의 시각적 모델 및 담화를 분석하였다. 연구 결과 선다형 자연 선택 검사지에서 19명 학생 모두 점수가 유의미하게 향상되었고 개방형 검사지에서도 자연 선택 핵심 개념은 증가하고 대안 개념은 줄어 들어 개발된 논변활동 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 자연선택 개념 향상에 효과적이었음을 알았다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 반대 담화 및 엄격한 기준이 활용되어 논변에 대한 평가 및 수정이 이루어져 논변의 질을 향상 시킨 반면 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 반대 담화 비율이 낮고 엄격한 기준 보다 비형식적 기준이 더 많이 활용되었다. 또한 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 자료 분석에 많은 담화가 이루어 졌고 소집단 시각적 모델이 소집단 구성원들에 의해 공동 구성되어 소집단 간 토론에 활용되었고 다른 소집단에 의해 평가 및 수정이 이루어졌다. 반면, 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 특정 소집단 구성원의 시각적 모델이 소집단의 시각적 모델로 선택되었고 모델을 평가하고 선택하는 과정에 대한 담화가 이루어지지 않았다. 이러한 소집단에서는 소집단 구성원들의 시각적 모델에 대한 이해가 낮았고 소집단 간 토론에 활용이 되지 못하여 평가 및 수정이 이루어지지 않았다. 이 연구를 통해 초등 과학영재 학생들이 생명 현상에 대해 자연선택 핵심 개념을 활용한 진화적 설명이 가능한 것을 확인하였으므로 초등학교 교육과정내 진화적 관점을 반영시킬 수 있는 가능성을 엿보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.419-429
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• 2015

이 연구에서는 과학적 논변활동에서 드러나는 학생들의 인식론적 프레이밍을 확인하고, 소집단 구성원들의 프레이밍 사이의 상호작용이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 탐구하였다. 21명의 과학영재 학생들이 세 명 혹은 네 명이 한 집단을 이루어 연구에 참여하였고 학생들이 광합성 속도에 대한 탐구 데이터를 해석하는 논의 과정이 분석되었다. 학생들의 활동은 소집단별로 녹화되었고 학생들의 담화 전사본과 행동이 분석 자료로 활용되었다. 탐구 과정에서 변칙 사례에 반응하는 학생들의 발화 및 행동을 분석하여 그들의 인식론적 프레이밍을 확인하였고 주장에 대한 정당화의 근거와 소집단 논변활동 수준이 분석되었다. 연구 결과, 학생들은 탐구에 대해 '현상 이해'와 '교실 게임'이라는 두 가지 방식의 프레이밍을 보였다. 구성원들이 '현상 이해'의 프레이밍을 보인 경우에는 다른 구성원들에게 데이터의 신뢰성과 타당성 점검을 통해 변칙 사례의 원인을 정당화할 것을 요구하였으며, 이는 높은 수준의 논변활동으로 나타났다. 반대로 구성원들이 '교실 게임'에 해당하는 프레이밍을 보인 경우에는 변칙 사례를 설명할 필요성을 인식하지 않았고, 단순한 경험적 근거만 고려함으로써 낮은 수준의 논변활동을 보였다. 논의 전반에 걸쳐 구성원들의 프레이밍이 일치하지 않는 경우에는 집단 내의 감정적 갈등이 유발되어 깊은 논의가 이루어지지 않았다. 한편, 이러한 논의 과정에서 학생들의 프레이밍 전환이 관찰되었는데, 여기에는 집단의 리더가 큰 영향을 끼친 것으로 나타났다. 본 연구는 과학 교실에서 과학적 논변에 요구되는 생산적인 프레이밍 형성을 위한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.739-753
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• 2019

본 연구는 과학 논변 활동을 생산적으로 프레이밍하는 초임 과학교사의 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대해 프레이밍 관점에서 분석했다. 논변 수업을 해본 적이 없는 초임 교사와 2개 학급 총 52명의 중학생이 연구에 참여하였고, 자극과 반응 단원에서 논변 활동을 도입하였다. 학생들은 귀의 구조와 기능을 학습한 뒤, 고막이 찢어지면 들을 수 없을까에 대한 개인의 논변을 구성하고 논의를 통해 소집단 논변을 구성하는 활동에 참여하였다. 교사의 반응적 교수 실행이 활발한 집단 중에서 소집단 구성원의 특징이 유사하였으나 논변 활동의 양상이 달랐던 두 소집단을 초점 집단으로 선정하였다. 학생들의 소집단 논의 과정과 교사 면담, 학생 면담, 학생 추가 면담은 녹화·녹음 되었다. 이를 전사하여 인식론적 프레이밍과 위치 짓기 프레이밍의 관점에서 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대하여 분석하였다. 연구 결과, 교사는 논변 활동에서 촉진자로서 학생들의 아이디어를 공유시킨 후, 서로 다른 의견을 합의해야 한다고 프레이밍하고 있었다. 이는 반응적 교수 실행에서 일치하게 나타났다. 교사는 소집단 과학 논변 활동에서 촉진자로서 학생 사고를 이끌어내고 탐색함으로써 학생 의견을 더욱 명료하게 제시하도록 논의를 아이디어 공유 논의로 프레이밍한 후, 서로 다른 의견의 불일치를 부각시키며 논의를 논쟁적 논의로 전환시키고자 노력하였다. 하지만 교사의 생산적인 프레이밍이 학생들의 생산적인 실행을 보장하지는 않았다. 초임교사는 학습자에 대한 이해가 부족하여 학생들의 추론을 정교화시킬 때 개념을 활성화시켜주는 데에 한계를 보였으며, 학생들의 인식론적 프레이밍에 주목하지 못했다는 한계를 보였다. 본 연구는 과학 수업에서 학생에게 반응적인 교수를 실행하는 문화를 정착시키는 데에 기여할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.63-75
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• 2017

본 연구는 반응적 교수법이 학생들의 생산적인 과학적 논변 실행에 미치는 영향을 탐색하였다. 중학교 2학년 학생 30명과 교사 1명이 본 연구에 참여하였고 자극과 반응 단원의 논변 수업을 진행하였다. 학생들은 측정 활동의 결과를 예상하고, 활동을 통해 결과를 얻고, 그 결과를 설명하기 위한 논변 활동을 진행하였다. 이 활동은 정수리, 척추, 손등 위에서 핸드폰 진동 감지 시간을 측정하는 것이었다. 연구자들은 수업에 대한 교사의 생각을 알고자 교사 인터뷰를 진행하였고, 각 소집단 활동과 교사 인터뷰를 녹음 녹화하였다. 녹음 기록을 전사하여 분석 자료로 활용하였으며, 소집단 논변 활동에서 학생들의 인식론적 프레이밍과 교사의 반응적 교수 실행을 분석하였다. 연구 결과, 교사는 반응적 지원의 시작점이 될 학생 사고를 이끌어내는 질문과 함께 소집단 실행에 개입하였다. 교사는 논변 수업에 대한 인식과 학생의 사고를 이해하고자 하는 태도에서 생산적 프레이밍을 드러냈으며, 이를 토대로 수업에서 학생들의 사고를 이끌어내며 논의의 활성화를 지원하였다. 그리고 교사는 평가자의 관점을 지양하고 학생의 아이디어에 반응하여 반박 발화를 함으로써 논변 활동의 일원으로 참여하였다. 교사는 이러한 참여를 통해 소집단 내의 인지적 권위 구조를 변화시켰으며, 학생들에게 논변 활동에서 기대하는 실행의 예시를 보여주어 생산적 프레이밍을 지원하였다. 이러한 교사의 반응적 교수 실행 결과 학생들은 생산적인 과학적 실행을 보였고, 이는 학생들의 변화된 인식론적 프레이밍에서 비롯된 것으로 보인다. 본 연구는 학생이 과학적 논변 활동에서 진정한 과학적 실행에 참여하도록 생산적 프레이밍을 지원하는 교사의 반응적 교수 전략을 구축하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.486-500
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• 2013

본 연구는 탐구 맥락에서 실시된 논변활동 과정에서 학생들이 이용하는 데이터 출처에 따라 학생의 인식론적 추론과 논변의 구조가 어떻게 달라지는지 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위해 중학교 1학년 '식물의 영양' 단원에서 1차 데이터를 이용하는 3가지 논변 과제와 2차 데이터를 이용하는 3가지 논변 과제를 개발하여 적용하였다. 연구 결과, 논변활동 과정에서 나타난 학생들의 인식론적 추론은 데이터 출처에 따라 다르게 나타났다. 1차 데이터를 이용한 논변활동에서는 대부분 현상기반추론이나 관계기반추론을 통해 설명을 구성하였지만 2차 데이터를 이용한 논변활동에서는 모든 소집단이 모형기반추론을 포함하여 설명을 구성해 나갔다. 현상기반추론이나 관계기반추론을 바탕으로 작성된 논변의 경우, 학생들은 관찰 가능한 특징만을 기술하였고 논변에서 보장이 생략되는 경우가 많았다. 반면 모형기반추론을 포함한 논변의 경우 관찰 결과를 이론 지식과 결합하여 설명을 구성해가고 논변에서 보장이 보다 잘 드러났다. 그리고 이 때, 소집단 내에서는 더욱 다양한 아이디어가 제안되었고 이에 대한 평가 맥락이 형성되면서 논변활동을 더욱 자극하였다.