• 제목/요약/키워드: chemistry problem solving ability

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화학 문제 유형에 따른 고등학교 학생들의 수리 문제 해결력과 개념 이해도 비교 (A Comparison between High School Students' Algorithmic Problem Solving and Conceptual Understanding by Types of Chemistry Problems)

  • 노태희;강훈식;전경문
    • 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.

해결자.청취자 활동을 이용한 화학 문제 해결에서 소집단 구성 방법에 따른 효과 (The Effects of Grouping Method in Solving Chemistry Problems Using Think-Aloud Paired Problem Solving)

  • 노태희;성을선;강훈식;정영선;강석진
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.1063-1069
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    • 2004
  • 이 연구에서는 해결자 청취자 활동을 이용한 화학 문제 해결에서 소집단 구성 방법에 따른 효과를 조사하였다. 서울시에 위치한 인문계 고등학교의 3개 학급을 선정하여 전통적 수업 집단, 동질적 집단 구성의 해결자 청취자 활동 수업 집단, 이질적 집단 구성의 해결자 청취자 활동 수업 집단으로 무선 배치하였다. 사전 검사로 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사를 실시하였다. 처치 집단의 학생들은 사전 성취 수준에 따라 동질적 집단과 이질적 집단으로 구성되었으며, 2명이 조를 이루어 화학 반응식과 화학 양론에 관한 문제를 해결하였다. 수업 처치 후 분석적 기술 검사, 문제 해결력 검사, 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사를 실시하였다. 일원 공변량 분석 결과, 동질적 집단 구성으로 해결자 청취자 활동을 한 수업 집단의 분석적 기술 점수가 다른 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 높았다. 그러나 화학 문제 해결력 검사와 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사에서는 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었다.

문제와 문제해결자의 특성에 따른 화학 문제 해결:문제 해결 시간과 전이 분석 (Chemistry Problem Solving Related to the Characteristics of Problem and Problem Solver: An Analysis of Time and Transition in Solving Problem)

  • 노태희;전경문
    • 한국과학교육학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-19
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    • 1997
  • Students' protocols obtained from think-aloud interviews were analyzed in the aspects of the success at first two problem-solving stages (understanding and planning), the time to complete a problem, the time at each problem-solving stage, the number of transition, and the transition rate. These were compared in the aspects of the context of problem, the success in solving problem, students' logical reasoning ability, spatial ability, and learning approach. The results were as follows:1. Students tended to spend more time in everyday contexts than in scientific contexts, especially at the stages of understanding and reviewing. The transition rate during solving a problem in everyday contexts was greater than that in scientific contexts. 2. Unsuccessful students spent more time at the stage of understanding, but successful students spent more time at the stage of planning. 3. Students' logical reasoning ability, as measured with the Group Assessment of Logical Thinking, was significantly correlated with the success in solving problem. Concrete-operational students spent more time in completing a problem, especially understanding the problem. 4. Students' spatial ability, as measured with the Purdue Visualization of Rotations Test and the Find A Shape Puzzle, was significantly correlated with their abilities to understand a problem and to plan for its solution. 5. Students' learning approach, as measured with the Questionnaire on Approaches to Learning and Studying, was not significantly correlated with the success in solving problem. However, the students in deep approach had more transitions and greater transition rates than the students in surface approach.

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중학교 화학에 적용한 해결자.·청취자 활동에서 의사소통 불안 수준에 따른 소집단 구성의 효과 (The Effect of Grouping by Communication Apprehension Level in Paired Think-Aloud Problem Solving for Middle School Chemistry)

  • 강훈식;이정순;김경순;전경문;노태희
    • 대한화학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.569-576
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    • 2007
  • 이 연구에서는 해결자·청취자 활동에서 의사소통 불안 수준에 따른 소집단 구성의 효과를 조사했다. 수 업 전 중학교 3학년 세 학급(N=99)을 대상으로 의사소통 불안 검사를 실시한 후, 의사소통 불안 동질 집단과 이질 집단, 그리고 통제 집단으로 무선 배치했다. ‘화학 반응식의 계수 맞추기', ‘질량 보존의 법칙', ‘일정 성 분비의 법칙' 등에 관한 수업을 7차시 진행한 후, 화학 문제 해결력 검사 및 수업 처치에 대한 인식 검사를 실 시했다. 이원 변량 분석 결과, 화학 문제 해결력 검사의 점수에서 수업 처치와 학생들의 의사소통 불안 수준 사이의 상호작용 효과가 나타났다. 단순 효과 검증 결과, 의사소통 불안이 낮은 학생들의 경우 이질 집단의 평 균이 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 학생들의 수업 처치에 대한 인식은 동질 집단에서 긍정적인 경 향이 있었다.

계획과 검토 단계를 강조한 문제 해결 전략의 효과 (The Instructional Effect of Problem-Solving Strategy Emphasizing Planning and Checking Stages)

  • 전경문;강훈식;노태희
    • 대한화학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.182-188
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    • 2004
  • 본 연구에서는 계획과 검토 단계를 강조한 4단계 문제 해결 전략의 교수 효과를 조사하였다. 고등학교 이과 2학년 2개 학급(N=55)을 처치 집단과 통제 집단으로 무선 배치한 후, ''기체''와 ''용액'' 단원에 대하여 8차시 동안 수업하였다. 처치 집단에는 계획과 검토 단계를 강조한 4단계 문제 해결 전략을 사용하였고, 통제 집단에는 전통적인 강의 수업을 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 화학 문제 해결력 검사에서 처치 집단의 점수가 통제 집단보다 통계적으로 유의미하게 높았으며, 하위 범주 중에서는 ''개념적 지시''과 ''수리적 수행''에서 처치 집단의 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 화학 학습 동기 검사에서는 하위 범주 중 ''만족감''에서 상호작용 효과가 있었는데, 통제 집단 하위 수준 학생들의 점수가 처치 집단 하위 수준 학생들의 점수에 비해 통계적으로 유의미하게 높았다. 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사에서는 두 집단 간 유의미한 차이가 없었다. 교육적 함의를 논의하였다.

물질의 입자성과 문제 해결 전략을 강조한 컴퓨터 보조 수업이 고등학생들의 화학 학습에 미치는 효과 (The Influences of Computer-Assisted Instruction Emphasizing the Particulate Nature of Matter and Problem-Solving Strategy on High School Students' Learning in Chemistry)

  • 노태희;김창민;차정호;전경문
    • 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.

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해결자.청취자 활동에서의 언어적 행동 (Verbal Behaviors in Paired Think-Aloud Problem Solving)

  • 전경문;노태희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.624-633
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    • 2000
  • 본 연구에서는 해결자 청취자 활동에서 학생들의 언어적 행동을 조사하였다. 고등학교 화학 수업에서 해결자 청취자 활동을 통해 4단계 문제 해결 전략을 사용하도록 하고, 그 소집단 행동을 녹화 및 녹음하였다. 해결자와 청취자의 언어적 행동은 각각 8개 범주로 유형화 하였는데, 해결자가 많이 나타내는 행동은 '동의 요청', '제공', '수정'이고, 청취자가 많이 나타내는 행동은 '동의', '질문', '지적'이었다. 자주 나타난 언어적 행동을 토대로 해결자와 청취자 사이의 언어적 상호작용도 조사하였다. 언어적 행동과 문제 해결력 사이의 부분 상관을 조사한 결과에서는 청취자의 동의, 지적 및 해결자의 수정이 청취자의 향상과 밀접한 관련을 나타내었다. 그러나 해결자의 경우에는 청취자의 지적을 받는 것이 문제 해결력 향상과 부적 상관을 보였다. 한편, 학생들은 해결자 청취자 활동이 문제 해결 과정을 인지하는 데에 도움을 주는 것으로 인식하는 경우가 많았으나, 청취자의 경우에는 해결자의 문제 해결 과정을 이해하기가 어려운 것으로 인식하는 경우도 있었다.

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중학생의 화학 문제해결 전략 조사 (An Investigation on Chemistry Problem-Solving Strategy of Middle School Student)

  • 노태희;전경문
    • 한국과학교육학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.75-83
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    • 1997
  • The purpose of this study was to determine the strategies that middle school students used in solving problems concerning density and solubility. These were compared in the aspects of problem contexts for 42 students of varying logical reasoning ability, spatial ability, and learning approach. A coding scheme used consists of five categories: reading & organization, production, errors, evaluation, and strategy. Students' protocols were analyzed after intercoder agreement had been established to be .95. The results were as follows: 1. Students had more difficulties in reading and organizing the problems in everyday contexts than in scientific contexts. Students at the concrete-operational stage and / or surface approach were more likely to have difficulties in reading and organizing the problems than those at the formal-operational stage and / or deep approach. 2. Students tended to split up the solubility problems into sub-problems and to solve the density problem in everyday contexts in random manner. These were significantly correlated with the test scores concerning logical reasoning ability, spatial ability, and learning approach at the .1 level of significance. 3. Major errors in solving the density problems were to disregard the given information or generated and to use inappropriate information. Many errors in solving the solubility problems were found to be executive errors. The strategy to use the information given appropriately was positively related to students' logical reasoning ability, spatial ability, and learning approach. 4. More evaluation strategies were found in everyday contexts. Their strategies to grasp the meaning of answers and to check the math were significantly related to students' logical reasoning ability. 5. Students used the random trial-and-error strategy more than the systematic strategy and the systematic trial-and-error strategy, especially in everyday contexts. The strategies used by the students were significantly related to students' logical reasoning ability, spatial ability, and learning approach.

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예비 과학 교사의 화학 개념에 대한 이해도와 문제 해결 능력 조사 (Research on Pre-Service Science Teachers' Understanding of and Problem-Solving Ability with Regard to Chemistry Concepts)

  • 최원호;윤혜선
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.617-627
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    • 2012
  • 본 연구에서는 사범대학 과학교육과에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교 교육과정에 해당하는 화학 개념의 이해도와 문제 해결 능력을 관련 문항을 이용하여 조사하였다. 연구 결과, 오답을 선택하며 문제 해결에 필요한 정확한 개념을 가지지 못하는 예비 과학 교사들이 모든 문항에서 발견되었다. 이 결과의 원인을 찾기 위한 심층 질문을 통해 일부 예비 과학 교사에게서 나타난 몇 가지 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 예비 과학 교사들은 고등학생들에 비해 상대적으로 정확한 개념을 가지고 있었지만 몇몇 개념들에 대해서 고등학생들과 동일한 오개념을 가지고 있었다. 둘째, 과학개념의 일반적 정의나 의미는 알고 있었지만 교육과정 상 강조하는 내용을 정확히 이해하지 못하였으며, 시각적으로 인지된 정보로 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 셋째, 문제 해결과 관련된 일반적 개념의 필요성은 인식하는 반면 탐구와 관련하여 문제 해결에 필수적인 능력을 간과하거나 문제 해결에 도움이 되지 않는 상위 교육과정의 필요성을 제안하는 경향이 있었다.

A Study on Learners' Perceptions and Learning styles of Task Research (R&E) conducted by Science High School Students

  • Dong-Seon Shin;Jong Keun Park
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.286-294
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    • 2023
  • We studied learners' perceptions and learning styles of project research activities in the chemical field conducted by 54 science high school students. In a survey of students' perceptions of task research, positive responses were found in "internal motivation," "cooperation," "task solving," and "tenacity and immersion," and statistically significant differences were found in "self-directedness," "cooperation," and "tenacity and immersion" by year. The 'lower' group responded most positively in the 'cooperation' category, and the 'higher' group responded most positively in the 'task solving' category. As a result of investigating the learning styles of the students who conducted the task research, it was found in the order of assimilator, converger, accommodator, and diverger. The assimilators showed the characteristic of systematically and scientifically approaching the problem. Convergers were found to have excellent problem-solving and decision-making ability, are practical, and have experimental-based thinking characteristics. In this study, the characteristics of science high school students showed well in the results of the learning style performed.