• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.400-413
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• 2009

이 연구에서는 중학교 과학 수업에서 논의과정 교수 학습 전략에 따라 과학적 상황에서의 논의과정 수업을 실시한 후, 학생들의 논의과정의 질에 있어서 향상이 있는지를 알아보고, 또한 논의상황에 따라 논의과정에 어떤 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 남녀공학 중학교 1학년 2개 반 학생을 3-4명이 한 조를 이루도록 8개조로 나누고 논의전략과 상황을 달리하여 논의과정 수업을 실시하였다. 그 결과 학생들의 논의과정의 질에 있어서 향상이 있음을 보여주었다. 논의과정의 구조와 설명적, 대화적 논의과정 요소의 사용 비율에 있어서는 논의상황에 따른 차이를 보이지 않았으나, 전체 논의과정 요소의 사용 빈도와 일부 논의과정 요소의 사용에 있어서는 논의상황에 따른 차이를 나타내었다. 즉, 전체 논의과정 요소의 사용 빈도는 사회과학적 상황에서 더 높은 것으로 나타났고, 반증과 근거반박의 경우는 사회과학적 상황에서 높은 비율을 보였으나 요청과 요청응답의 경우는 과학적 상황에서 높게 나타났다. 이상의 연구 결과로 볼 때, 학생들의 논의과정이 과학적 상황과 사회과학적 상황의 특성에 따라 차이를 나타내지만 계획된 논의과정 수업에 의해 질적으로 향상이 가능한 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.1007-1026
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• 2012

이 연구는 대화적인 논의과정의 상호작용적인 측면을 가시화하여 논의상황과 흐름을 나타내고 질적인 측면의 논의수준을 구체적으로 제시할 수 있는 논의과정 분석틀 개발을 목적으로 한다. 이를 위하여 단순하면서도 요소들 사이의 상호관련과 흐름을 구조적인 형태로 가시화할 수 있는 다이어그램의 특성을 이용한 논의과정 다이어그램의 분석방법을 만들고, 이를 기반으로 논의과정의 질을 구체적인 논의수준 점수로 정량화하였다. 롤러코스터의 운동을 주제로 논의과정 학습 자료를 개발하고 물리교육 전공의 대학생을 대상으로 적용하여 모둠별 전사본을 확보하였고, 이를 분석틀 개발에 이용하였다. 전사본으로부터 논의과정에 해당되는 진술들만을 추출하여 TAP 논의요소로 기호화하였고, 이 기호들을 효율적으로 배열하고 연결하여 논의과정 다이어그램의 분석 방법을 만들었다. 논의과정 다이어그램을 이용한 분석 결과는 상호작용적인 논의상황과 흐름의 파악에 유용하였고, 논의요소 빈도와 조합, 정성적인 논의수준에 이르기까지 다양한 정보들을 함께 제시해주었다. 질적인 측면의 논의수준을 정량화하기 위하여 논의요소의 다양성, 정당화, 반박의 유무 등 질적인 면에서의 논의과정에 대한 지표를 반영하여 논의과정 다이어그램 내의 서로 다른 연결선들에 차등적인 점수를 부여하였다. 논의수준 정량화를 이용하여 논의수준을 확인하는 과정은 매우 간편하였고, 질적인 논의수준은 구체적인 점수로 표현되어 다양하면서 구체적인 논의수준을 제시할 수 있었다. 개발된 논의과정 분석틀은 대화적 논의과정 결과를 효과적으로 제시할 수 있어서 논의과정 연구 분야에 도움을 제공하며, 논의과정 학습 자료의 문항별 논의과정 특징과 구체적인 진술들은 효과적인 논의과정 수업 및 원운동 학습의 설계에 도움을 줄 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.203-220
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• 2021

이 연구는 과학적 논증 담화에 대한 자동 채점의 성능 개선 방향을 탐색하였으며, 자동 채점 모델을 활용하여 논증 담화의 양상과 패턴을 분석하였다. 이를 위해 과학적 논증 수업에서 발생한 학생 발화를 대상으로 논증 수준을 평가하는 자동 채점을 수행하였다. 이 자동 채점의 데이터셋은 4가지 단위의 논증 피처와 논증 수준 평가틀로 구성되었다. 특히, 자동 채점에 논증 패턴을 반영하기 위하여 논증 클러스터와 n-gram을 활용하였다. 자동 채점 모델은 3가지의 지도 학습 기법으로 구성되었으며, 그 결과 총 33개의 자동 채점 모델이 구성되었다. 자동 채점의 결과, 최대 85.37%, 평균 77.59%의 채점 정확도를 얻었다. 이 과정에서 논증 담화의 패턴이 자동 채점의 성능을 개선하는 주요한 피처임을 확인하였다. 또한, 의사결정 나무와 랜덤 포레스트의 모델을 통하여 과학적 논증 수준에 따른 논증의 양상과 패턴을 분석하였다. 이를 통하여 주장, 자료와 함께 정당화가 체계적으로 구성된 과학적 논증과 자료에 대한 활발한 상호작용이 이루어진 과학적 논증이 논증 수준의 발달을 이끈다는 점 등을 확인하였다. 이와 같은 자동 채점 모델의 해석은 논증 패턴을 분석하는 새로운 연구 방법을 제언하는 것이다.

• Educational Technology International
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• 제13권1호
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• pp.145-173
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• 2012

The purpose of this study is to develop collaboration scripts as an instructional means to facilitate argumentation in computer-supported collaborative learning, and to analyze their effects. To develop collaboration scripts for argumentation, researchers used activity theory as a conceptual framework and refined the design principles by design-based research. Using LAMS, collaboration scripts for argumentation were developed based on the ArgueGraph. To examine their effects, 72 participants were divided into two groups by internal scripts and randomly allocated to one of three external scripts. Applying mixed methods, researchers analyzed argumentation competence related to the cognitive aspect, examined self-efficacy related to the motivational aspect, and identified the factors influencing collaborative learning processes and outcomes. Researchers found that the internal script is a critical factor to determine the dimensions, degrees, and duration of improvement in argumentation competence. That is, learners with higher internal scripts improved highly in the quality of single arguments, while learners with lower internal scripts improved continuously in the quality of argumentation sequences. The effects of the external scripts varied with the internal script levels and supporting periods. Besides, collaboration scripts for argumentation had positive effects on learners' self-efficacy, and learners with higher internal scripts had better self-efficacy. The factors influencing collaborative learning processes and outcomes showed different results depending on the learning context. Therefore, when scripting learner's interaction in CSCL, researchers should design the scripts adaptable to a natural context of activities.

• Educational Technology International
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• 제13권1호
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• pp.207-231
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• 2012

The purpose of this study is to analyze the effects of Critical Thinking Strategy supporting argumentation activities between learners. The research question is whether the form of Critical Thinking Strategy offered to support meaningful interaction of collaborative argumentation between learners influences the knowledge acquisition, learning outcome, and student satisfaction. For this, the collaboration outcome of the group, the level of individual knowledge acquisition, the level of students satisfaction were measured as outcome of argumentation activity and their differences analyzed. This study concludes the following: A comparison of the group that was provided with Critical Thinking Strategy (test group) and the group provided with general argumentation scaffolds (compared group) showed there wasn't statistically significant differences in the quality of the learning outcome of collaboration between the groups and in students satisfaction. But there was significant difference in the degree of individual acquisition depending on the offering of scaffolding for Critical Thinking. Therefore, as premised in this study, supporting meaningful mutual interaction between learners during collaborative argumentation using Critical Thinking Strategy has a positive influence on the individual acquisition of domain knowledge. The group provided with scaffolding for Critical Thinking gained higher effect in the degree of knowledge sharing and individual acquisition of domain knowledge compared to the group provided with general argumentation scaffolding.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.567-586
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권1호
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• pp.115-128
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• 2014

Students' argumentation during science inquiry should be regarded important as it could help students to make meaningful connections between theories and experiments and to make scientific claims based on evidences. In this study, elementary science-gifted students' argumentation during small group inquiry was analyzed according to inquiry process. There were three stages of argumentation during students' inquiry. The first argumentation was to predict what would happen(Prediction stage). In this stage, the scientific problem was presented by concept cartoon as a way to start and to facilitate students' argumentation. The second argumentation was to design an experiment to solve the problem(Planning stage) and the third was to interpret the result of experiment(Interpretation stage). The discourse move, level of grounds and their relationship were analyzed to find the characteristics of argumentation during science inquiry. In terms of discourse move, 'Asking for opinion' was the most frequent whereas 'Claim' or 'Rebuttal' were rare. Students tended to listen to or ask others' opinion rather than provide their own claims or critics on others' opinion. 'Rebuttal' was shown a few times only during prediction and planning stage. There was no single 'Rebuttal' during interpretation stage. Students tended to easily accept or agree other student's interpretation of data instead of arguing their own ideas. In terms of level of grounds, students mostly provided their ideas without any attempt to justify their position. Especially during planning stage, students tended to suggest or decide ways of measuring or controlling variables without any grounds. They used evidences only a few times during prediction stage. In terms of relation between discourse move and level of grounds, students provided grounds most frequently when they dispute others' claims. The level of grounds were higher when they advocate or clarify their own or others' ideas than when they claim their ideas. The result of this study showed that the quality of elementary science-gifted students' argumentation during science inquiry was undesirable in many ways. Implications for scaffolding and facilitating argumentation during science inquiry were discussed.

• 한국지구과학회지
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• 제31권1호
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• pp.106-117
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• 2010

이 연구의 목적은 학생들의 논증을 인식론적 (사고과정) 및 심리학적 (사고유형) 관점에서 탐색하여 어떠한 사고과정 및 유형으로 교사가 학생들의 논증 형성 능력을 향상시키는지 알아보는 것이다. 35년의 교사경력을 지니고 있는 교사 및 그의 26명 학생의 과학수업 60시간을 관찰하고, 전사하였으며, 전사한 학생들의 논증이 어떻게 표현되는지를 두 개의 도구, 즉 인식론적 및 심리학적 관점으로 분석하였다. 이 연구 참여자인 교사는 학생들의 논증의 질을 향상 시키기 위하여 특별한 목적으로 개발한 명시적인 교수법 "주장-근거 교수법"을 수업 시간에 활용하였다. 논증을 두 개의 다른 관점으로 분석해 본 결과, "보기" 또는 "예"를 이용한 사고과정에서는 "정교성" 사고유형이 가장 빈번하게 사용되었다. 모든 탐구의 시작인 가설을 세우기 위해 학생들은 "귀납" 사고과정으로 "일반화" 사고유형을 통해 탐구의 시작단계인 본인들의 "주장"을 형성하였다. 좀 더 높은 수준의 논증은 다른 지식이나 경험을 통한 개념의 "일관성" 사고 과정을 통해 교사의 도움에 힘입어 학생들이 "설명"을 형성하였다. 이러한 높은 수준의 논증 기회에서 확인된 교사의 역할은 학생들이 스스로 논증을 형성할 수 잇도록 도와주는 조력자, 그리고 학생들의 논증을 평가하는 것이 아닌 좀더 학생들의 사고과정을 확장시켜 주는 정교자 (elaborator), 그리고 학생들의 논증 수준이 높아질 수 있도록 논증을 추적하여 발전시켜주는 멘토로 확인되었다. 논증 본성에 대한 이해를 바탕으로 교사들은 학생들이 과학의 참 의미를 이해 할 수 있도록, 논증 기회를 제공하는 명시적인 교수전략을 개발하는 것이 필수적이라 할 수 있겠다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.717-728
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• 2012

본 연구에서는 중등 영재 학생들의 논증활동을 반박(rebuttal)의 측면에서 분석하였다. 반박은 논증 활동 중에서도 수준 높은 활동이며 과학학습에도 반드시 필요한 요소임에도 불구하고 학생들의 논증활동에서 부족한 요소인 것으로 지적되어 왔다. 서울지역 영재교육원에 등록한 37명의 8학년 학생들이 태양의 밝기 측정을 주제로 총 4시간 동안 논증활동을 수행하였고 이를 반박의 특성에 따라 분석하였다. 반박의 분류에는 Verheij(2005)의 5가지 반증 유형을 사용하였다. 연구 결과, 학생들의 담화에서는 5가지 유형의 반박이 모두 관찰되었다: 자료에 대한 반박(I), 주장에 대한 반박(II), 보장에 대한 반박(III), 보장의 적용가능성에 대한 반박(IV), 자료에서 주장으로 가는 과정에 대한 반박(V). 학생들이 사용한 반박유형 I, II, III는 상대방의 논증 요소의 과학적 타당성에 대한 반박인 반면, 유형 IV, V는 주장을 제시한 상대방이 고려하지 못한 내용을 제시함으로써 이루어지는 반박이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.353-361
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• 2015

이 연구에서는, 과학적 논의에서 학생들의 참여를 향상시킬 수 있는 방법으로 논의 기반 탐구 과학수업에 동료평가 활동을 적용하였으며, 글쓰기에서 나타나는 학생들의 논의를 분석하여 프로그램의 효과를 알아보았다. 이 연구는 광역시의 과학중점고등학교 학생들을 대상으로 1학년 두 학급(58명)을 실험집단으로, 다른 두 학급(58명)을 비교집단으로 선정하여 총 5개의 주제를 적용하였다. 논의 기반 탐구 과학수업의 전략을 바탕으로 동료평가를 적용한 수업 프로그램을 개발하고, 학생들에게 프로그램을 적용한 후, 학생들의 글쓰기에서 나타나는 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조' 항목을 비교하였다. 실험집단 학생들은 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였으며, 비교집단 학생들은 동료평가 활동을 적용하지 않은 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였다. 사전과 사후 요약 글쓰기 검사(Summary Writing Test)에서 나타난 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조'의 평균을 공변량 분석으로 비교한 결과, 논의 항목의 평균이 비교집단에 비해 실험집단이 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. '논의' 항목의 세부 요소에 대한 평균에서 증거와 보장/보강요소가 비교집단에 비해 실험집단에서 통계적으로 유의미하게 높았다. 이러한 결과로부터 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업은 논의 능력의 발달에 있어서 기존의 논의 기반 탐구 과학수업 비해 더 효과적임을 알 수 있었다. 동료평가 활동을 통해 지속적인 피드백을 받는 것이 논의와 글쓰기를 수행하는 학생들의 논의능력향상에 도움이 될 것으로 보이며, 동료평가 활동이 학생 논의의 스캐폴딩 도구로써 활용 가능성이 있다고 볼 수 있다.