• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.320-326
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• 2004

이 연구에서는 화학 영역에서 수리 문제 해결과 개념 문제 해결이 서로 영향을 미치는지를 조사하였다. 서울 소재 고등학교에서 사전 화학 성적이 유사한 4학급(N=112)을 선정하여 AC(Algorithmic-Conceptual problem) 집단과 CA(Conceptual-Algorithmic problem) 집단으로 무선 할당하였다. AC 집단의 학생들은 수리 문제 해결에 대한 학습을 수행한 후 개념 문제를 해결하였으며, CA 집단의 학생들은 개념 문제 해결에 대한 학습을 수행한 후 수리 문제를 해결하였다. 연구 결과, 수리 문제 해결에 대한 학습은 관련된 개념 문제의 해결력을 향상시켰으나, 개념 문제 해결에 대한 학습은 관련된 수리 문제의 해결력에 도움이 되지 못하는 것으로 나타났다. 문제 해결에 대한 자신감에서는 수리 문제 해결에 대한 학습이 관련된 개념 문제에 큰 영향을 주지 못했으며, 개념 문제 해결에 대한 학습도 관련된 수리 문제 해결에 대한 자신감에 큰 영향을 주지 못했다.

• 대한화학회지
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• 제44권1호
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• pp.68-73
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• 2000

본 연구에서는 고등학교 학생들의 화학문제 해결력과 인지적 변인(논리적 사고력, 기억 용량,학습 전략) 및 정의적 변인(자아 효능감, 능력에 대한 자아 개념, 학습 목적, 과학에 대한 태도) 사이의 관계를조사하였다. 수리 문제와 개념 문제 해결력에 대한 변인들의 예언력을 중다 회귀 분석으로 조사하였다. 연구 결과, 인지적 변인 중 논리적 사고력이 수리 문제의 해결력을 유의미하게 설명하였고, 개념 문제의 해결력은 학습 전략이 가장 많이 설명하였으나 유의미하지는 않았다. 정의적 변인 중 능력에 대한 자아 개념은 수리 문제와 개념 문제 해결력 모두에 대해 유의미한 예언 변인이었으며, 자아 효능감은 개념 문제 해결력과 유의미한 상관이 있었으나 설명력은 없었다.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1042-1055
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• 2011

이 연구는 보일의 법칙과 샤를의 법칙에 대한 중학교 1학년 학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교한 것이다. 연구를 위해 개념과 수리 문제 해결력 검사지를 개발하여, 중학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교하고, 기억 보유 효과를 알아보았으며, 어떠한 개념을 가지고 문제를 해결하였는지 분석하였다. 연구 결과, 모든 인지수준에서 개념 문제 해결력이 수리 문제 해결력보다 높았으며, 구체적 조작기와 과도기의 중학생들의 경우 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 대한 기억 보유 효과 비교에서 형식적 조작기 중학생들은 기억 보유 효과가 있었다. 중학생들의 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력 비교에서 사교육을 받은 중학생들과 받지 않은 중학생들 사이의 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 과학 활동 경험과 과학 관련 진로 희망 여부에서는 과학 활동 경험이 있고 과학 관련 진로를 희망하는 중학생들이 그렇지 않은 중학생들보다 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력이 모두 통계적으로 유의미하게 높았다. 중학생들의 문제 해결 과정을 분석해 본 결과, 거시적인 현상을 단순히 기억하여 과학적 개념에 대한 올바른 이해 없이 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 그러므로 중학생들의 비과학적인 개념을 사전에 파악하여 이를 과학적인 개념으로 바꿀 수 있는 교수-학습 전략이 필요하다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권1호
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• pp.129-144
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• 2009

본 연구에서는 초등학교 3학년 학생들을 대상으로 Lesh 표상 변환 모델을 적용한 RNP 교재의 사용이 분수에 대한 아동의 개념 이해와 문제 해결력에 어떤 영향을 미치는지를 알아보았다. RNP 교재의 사용은 아동들의 분수에 대한 개념적 이해를 향상시켰을 뿐 아니라 그들의 문제해결 능력 또한 향상시켰다. RNP 교재가 제공하는 다양한 구체적 조작 활동 및 표상 변환 활동을 통해서 아동들은 등분할로서의 분수의 개념에 대한 이해를 더욱 명확히 하였고, 개념적 이해를 토대로 다양한 문제 상황에서 적절한 문제 해결 전략을 사용하여 문제를 해결하였다. 특히, 후속 학습 내용인 분수의 크기 비교에 관한 문제 상황에서 아동들은 선행 학습 과정에서 만들어진 심상이나 수학적 경험을 토대로 올바른 추론 과정을 보여주었다.

• East Asian mathematical journal
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• 제31권2호
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• pp.145-165
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• 2015

The purpose of this study is to suggest how to go about teaching and learning secondary school algebra by analyzing problem-solving ability and problem-solving process through algebraic reasoning. In doing this, 393 students' data were thoroughly analyzed after setting up the exam questions and analytic standards. As with the test conducted with technical school students, the students scored low achievement in the algebraic reasoning test and even worse the majority tried to answer the questions by substituting arbitrary numbers. The students with high problem-solving abilities tended to utilize conceptual strategies as well as procedural strategies, whereas those with low problem-solving abilities were more keen on utilizing procedural strategies. All the subject groups mentioned above frequently utilized equations in solving the questions, and when that utilization failed they were left with the unanswered questions. When solving algebraic reasoning questions, students need to be guided to utilize both strategies based on the questions.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.79-87
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• 2005

본 연구에서는 세 가지 유형의 문제(수리 문제, 그림 문제, 문장 문제)를 이용하여 화학 수리 문제 해결력(수리 문제)과 개념 이해도(그림 문제, 문장 문제)를 비교하고 문제 유형에 대한 친숙도와 자신의 답에 대한 자신감 및 선호하는 문제 유형을 조사하였다. 경기도에 위치한 두개의 비평준화 고등학교 3학년 학생들 중 대학수학능력시험의 선택 과목으로 화학을 선택한 학생들(N=228)을 선별하여 화학 문제 해결력 검사와 문제 유형에 대한 친숙도, 자신감, 선호도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 수리 문제 성공률이 개념 문제(그림 문제, 문장 문제) 보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 학생들은 그림 문제나 문장 문제보다 수리 문제에 더 친숙하다고 응답했다. 자신감에서는 학생들이 문장 문제보다 수리 문제와 그림 문제에 대해 더 자신 있어 하는 것으로 나타났으며, 선호도에서는 그림 문제보다 수리 문제와 문장 문제를 더 선호하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.214-220
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• 2000

고등학생 96명 (남 : 48명, 여: 48명)을 대상으로 자아 효능감과 화학 문제 해결력 사이의 차이(편향)를 조사하였다. 먼저 수리 문제와 개념 문제의 성공적인 해결에 대한 자신감을 묻는 자아 효능감 검사를 실시하였다. 이어서 자아 효능감 검사에서 제시된 것과 동일한 수리 문제 10문항과 개념 문제 10문항으로 학생들의 화학 문제 해결력을 측정하였다. 수리 문제 해결력 검사 점수가 개념 문제 해결력 검사보다 더 높았으나, 문제의 유형에 따른 자아 효능감의 차이는 없었다. 따라서 편향 점수는 수리 문제에 비하여 개념 문제에서 더 높았다. 수리 문제에서의 편향에 대한 이원 변량 분석 결과, 성과 사전 성취 수준 사이의 상호작용이 유의미하였다. 단순 효과를 분석한 결과 상위 수준 남학생의 편향 점수가 상위 수준 여학생보다 유의미하게 높았다. 대부분의 상위 수준 남학생은 자신의 능력을 과대 평가하였지만, 상위 수준 여학생은 과대 평가하는 경우보다 과소 평가하는 경우가 더 많았다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제39권1호
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• pp.49-58
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• 2000

The purpose of this study is to investigate how to teach algorithms in mathematics class. Until recently, traditional school mathematics was primarily treated as drill and practice or memorizing of algorithmic skills. In an attempt to shift the focus and energies of mathematics teachers toward problem solving, conceptual understanding and the development of number sense, the recent reform recommendations do-emphasize algorithmic skills, in particular, paper-pencil algorithms. But the development of algorithmic thinking provides the foundation for student's mathematical power and confidence in their ability to do mathematics. Hence, for learning algorithms meaningfully, they should be taught with problem solving and conceptual understanding.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.337-345
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• 1998

본 연구에서는 CAl가 고등학생들의 개념 이해도, 수리문제 해결능력, 학습 동기, 그리고 화학에 대한 태도에 미치는 효과를 조사하였다. CAl 프로그램은 물질의 동적인 입자성을 강조하기 위해 애니메이션을 사용하여 분자 운동을 제시하였고, 이해-계획-풀이-검토의 4단계 문제 해결 전략에 대하여 학습자의 반응 유형에 따라 각 단체별로 즉각적인 피드백을 주도록 구성하였다. 서울시에 소재한 여자 고등학교 두 반을 선택하여 기체 법칙에 대하여 4차시 동안 CAl와 전통적 수업을 실시하였다. 분석 결과 화학 개념 검사, 화학 수리문제 해결능력 검사에서 CAl 집단 학생들의 검사 점수가 통제 집단에 비해 유의미하게 높았다. 또한, CAl 집단 학생들의 학습 동기 및 화학 수업에 대한 태도가 통제 집단 학생들에 비해 유의미하게 향상되었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제22권3호
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• pp.331-352
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• 2012

이 연구는 비례문제 해결에 영향을 주는 인지적 변인이 무엇인지 확인하는 것을 궁극적인 목적으로 한다. 이를 위해 비례 문제를 구조화 정도에 따라 잘-구조화된 문제, 구조화된 문제, 비-구조화된 문제로 분류하고, 이론적 고찰을 통해 비례문제 해결에 영향을 주는 인지적 변인으로 사실 알고리즘 지식, 개념적 지식, 문제유형 지식, 양의 변화 인식, 메타인지를 추출하였다. 중다회귀분석 방법을 사용해 구조화 정도가 다른 문제를 해결하는데 유의하게 영향을 주는 인지적 변인이 무엇인지를 분석하였다. 분석 결과 구조화 정도가 다른 문제를 해결하는데 서로 다른 인지적 변인이 영향을 주었다. 즉 잘-구조화된 문제 해결에는 사실 알고리즘 지식과 문제유형 지식, 그리고 구조화된 문제 해결에는 개념적 지식, 문제유형지식, 양의 변화 인식, 마지막으로 비-구조화된 문제해결에는 메타조절, 개념적 지식, 양의 변화 인식, 문제유형지식이 영향을 주었다. 이처럼 문제 유형에 따라 다른 인지적 변인이 영향을 미치기 때문에, 수학수업에서는 문제 유형에 따라 다른 교수학습 방법과 다른 평가 틀을 적용할 필요가 있으며, 더불어 학생들의 비례 문제 해결 능력을 계발하기 위해서는 수학 수업에서 구조화된 문제와 비-구조화된 문제를 적극 활용할 필요가 있다는 결론을 도출할 수 있었다.