• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.419-433
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• 2015

Analogical reasoning is a central component of human cognition and contributes to scientific discovery and to develop science education. In this study, we investigated the process features of lower elementary school students' analogical reasoning to explain mixture concept. The subjects are 24 lower elementary students. And the research design includes three phases instruction to investigate the features of students' self generated analogy. Phase 1 is the introduction of analogy in which student learn to use analogy. Phase 2 is a POE class about mixture conception. Piaget and Inhelder studied the conception of mixing among children in relation to cognitive development. In phase 2, we taught the student with Piaget and Inhelder's the experiment and observed the features of learning process about mixture conception. Phase 3 is students' generation of analogy (self generated analogy) for the experienced phenomena in phase 2. We analyzed the students' responses through the three phases in the view of Gentner's Structure Mapping Theory. The results showed that many lower elementary school students even before formal operation stage understood the mixture conception and made well their self generated analogy to explain the mixture conception in spite of the difficulty of making self generated analogy.

• 대한화학회지
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• 제64권2호
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• pp.99-110
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• 2020

이 연구에서는 예비과학교사들이 학생 중심 비유를 사용한 수업에서 나타나는 특징을 분석하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에 재학중인 6명의 예비과학교사가 이 연구에 참여하였다. 예비교사들에게 교육 실습에서 학생 중심 비유를 사용하도록 한 후, 수업 계획 과정과 수업을 관찰하고 수업 전후에 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 지속적 비교 방법으로 분석하였다. 분석 결과, 물리적 비유와 역할놀이 비유를 사용할 때 예비교사들은 비유 활동의 방법과 규칙을 명확히 안내하지 않는 경우가 있었고, 일부 예비교사들은 학생들에게 비유 활동의 결과를 예측해보도록 하였다. 역할놀이 비유를 사용한 수업에서 예비교사들은 학생들 중 일부에게만 역할을 부여하였고, 목표 개념을 설명할 때 어려움을 겪었다. 비유 생성을 사용한 수업에서는 학생들이 생성한 예상치 못한 비유를 다루는 데 어려움을 겪었고, 학생들의 비유 생성을 돕기 위해 비유의 예시를 제시하였다. 이상의 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권2호
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• pp.161-172
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• 2018

This study investigated the changes in representation on analogies that elementary science-gifted students generated by using Algodoo program to explain the electric current. After the students were taught about the 'components in circuit and their function' and 'electric current' with teacher centered analogy and PhET program for 4 class hours, they generated analogies to the electric circuit. Then they compared the similarity between generated analogy and target concept and matched it to the target concept. The result revealed that the battery, light bulb, and electric wire were changed according to the change of representations on free electrons. And they generated more proper analogies reflected the target concept when represented the free electrons by the circular particles than the water. From these results, we can say that generating analogy using Algodoo program is the effective education activity to help students understand abstract concept by visualizing it more easily and simply.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권4호
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• pp.507-518
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• 2009

The purpose of this study was to determine the effects of verbal analogy activities on science achievement and science attitude of elementary students. Students consolidated lessons by making short sentences with core words that a teacher gave for scaffolding instruction. Many researches about analogies have been conducted in science education. However, most of them considered analogy as learning tools, whereas this research considers analogy as a cognitive process. To see the effects of verbal analogy activities, two groups were selected from 6th grade elementary school students; one was an experimental group working with the student-generated verbal analogy and the other was a control group with teacher-centered and textbook-centered activities. Science achievement, scientific attitudes, attitudes toward science and retention were tested after the treated lessons.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.424-437
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• 2008

본 연구에서는 비유 만들기 수업에 대한 효과측면, 문제점 측면, 문제점해결 방법 측면, 교사의 역할 측면의 교사들의 의견을 수렴하고 이를 바탕으로 유전 관련 개념에 대한 비유물 창안하기, 목표물과 비유물 사이의 불일치 점 찾아내기, 새롭게 알게 된 유전 개념 발표하기 단계로 비유 만들기 수업을 실시하였고, 본 수업을 통해 유전 개념에 대한 학생들의 학업 성취도와 학습동기 검사, 면담을 통하여 학생들의 비유 만들기 수업의 효과를 알아보고자 하였다. 비유 개발 수업에 대한 교사들의 워크숍 결과, 생물 학습에서 유전과 관련된 개념은 학생들이 어려워하는 부분으로 이런 어려운 과학적 개념 이해를 위해 비유 만들기 수업은 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각하였다. 학생들은 유전관련 개념에 대한 비유 소재를 일상생활에서 찾았으며, 학생들은 자신과 다른 친구들이 만든 비유물을 비교해보고 토론 과정을 거치면서 목표물과 비유물 사이의 불일치 점을 찾아내고, 유전 개념에 대한 올바른 과학 개념을 인식하게 되었다. 또한 비유 만들기 수업은 전통적 설명식 수업보다 학업 성취도 향상과 학습동기 유발에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1015-1023
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• 2017

이 연구의 목적은 물결파의 간섭 현상에 대해 학생들에 의해 생성되는 설명 가설의 발달 과정과 그 과정에 영향을 미치는 요인들을 조사하는 것이다. 비유 추론 비계 과정을 활용했을 때 학생들에 의해 설명 가설이 어떻게 생성되고, 수정되고, 정교화되어 가는지를 조사하고 분석하였다. 연구 대상 학생들은 B 광역시의 한 개 중학교에서 표집한 2개 학급 60명이며, 이 학생들을 인지 수준에 따라 12개 조로 소집단 편성하여 활동하도록 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 물결파 현상에 대한 설명 가설의 발달 과정에 어떤 패턴이 있음을 발견하였다. 둘째, 가설의 발달 과정에서 학생의 인지수준의 영향이 분명히 나타났지만, 적절한 비계 전략에 의해 인지수준이 낮은 학생도 설명가설을 형성할 수 있음을 보였다. 셋째, 비유 추론을 활용한 비계 전략은 학생들이 가설을 형성하는 데 실제적인 도움을 주었다. 결론적으로 비유 추론은 중등학교 학생들이 가설을 형성하도록 하는 학습과정에 의미 있는 도구가 될 수 있다.

• 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.

• 대한화학회지
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• 제52권4호
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• pp.412-422
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• 2008

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권3호
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• pp.292-303
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• 2009

In this study, we investigated the characteristics of the analogies, the mapping understanding, and the mapping errors on saturated solution of scientifically-gifted and general elementary students. Fifth graders (n=60) at four scientifically-gifted education institutes in Seoul and/or Gyeonggi province and fifth graders (n=91) at three elementary schools in Seoul were selected and assigned to the scientifically-gifted group and the general group respectively. After the students of each group performed the experiment and were taught about the target concept in the first class, they administered the test on the self-generating analogies on the target concept in the second class. The results revealed that the students in the scientifically-gifted group made more analogies, especially verbal/pictorial, structural/functional, enriched, and higher systematic ones, and had deeper understanding of the analogy than those in the general group. The numbers of the shared attributes included in the student-generated analogies and the scores of the mapping understanding of the students in the scientifically-gifted group were significantly higher than those in the general group. The students in the scientifically-gifted group had fewer mapping errors than those in the general group. However, not a few students in the scientifically-gifted group had at least one mapping error. Educational implications of these findings are discussed.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.369-378
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• 2018

이 연구에서는 예비과학교사가 수업에서 사용하기 위한 비유를 생성하는 과정에서 나타나는 특징을 조사하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에 재학 중인 예비과학교사 8명이 연구에 참여하였다. 예비교사들을 대상으로 과학 수업에서 비유에 대한 워크숍을 실시한 후 수업에서 사용하기 위한 비유를 생성하도록 하였다. 예비교사들이 비유를 생성할 때 거치는 사고 과정을 심층적으로 조사하기 위하여 발성사고법을 활용하였으며, 비유를 생성한 후에는 반구조화된 면담을 실시하였다. 예비교사들이 비유를 생성한 활동지를 수집하였고, 비유 생성 과정과 면담은 녹음 및 녹화하였다. 예비교사들의 비유 생성 과정에서 나타나는 특징을 학생, 비유물, 개념의 세 가지 측면에서 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 학생들의 오개념을 바로잡기 위한 비유를 생성하였고, 자신이 생성한 비유가 유발할 수 있는 오개념을 고려하였다. 또한, 예비교사들은 학생들에게 친숙한 소재로 비유를 생성하였고, 추상적이고 작위적인 비유보다는 구체적이고 일상적인 비유를 많이 생성하였다. 마지막으로, 목표 개념을 명확히 파악하지 못하고 해당 차시에서 다루지 않는 개념까지 비유로 표현하는 경우가 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 예비과학교사 교육과정과 관련된 교육적 함의를 논의하였다.