• 한국과학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.667-679
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• 2000

과학적 가설의 생성은 과학적 탐구활동뿐 아니라, 개념변화과정에서 중요한 활동 중의 하나이다. 본 연구에서는 과학적 가설을 설명가설과 예측가설로 나누었고, 각각의 경우에 과학적 설명이나 과학적 예측과 어떻게 다른지를 분석 논의하였다. 또한 현상을 기술만 하고 있는 추측의 경우를 과학적 가설로 보지 않음으로서, 귀납적 일반화에 의한 보편법칙의 제안을 과학적 가설로 보지 않는다고 논의하였다. 과학적 가설의 제안에 필요한 과학적 사고로서 귀추적 사고의 특징을 논의하였으며, 그에 기초한 과학적 설명가설의 생성과정을 4단계로 제시하였다. 마지막으로 본 연구로부터 수행중인 후속 연구 방향을 제시하였다.

• 아동학회지
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• 제28권1호
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• pp.55-69
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• 2007

This research examined age differences in the way 3-, 4-, 5-year-old children solve scientific problems involving magnetic and nonmagnetic objects. Their scientific process skills and scientific concepts were examined in 1) hypothesis setting, 2) hypothesis verification and 3) hypothesis application. Data was analyzed by one-way and two-way ANOVA and Scheffe. Children's scientific process skill presented differences by age in each phase of problem solving. That is, the scientific concept level demonstrated by 4-year-olds was higher than that of the 3-year-olds. That of the 5-year-olds was higher than the 4-year-olds. In addition, in all age groups, the children showed a higher level of understanding about magnetic and non-magnetic objects in the hypothesis application phase than in the hypothesis setting phase.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.731-747
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• 2004

The scientific inquiry enterprise consists of formulating hypotheses, testing hypotheses, evaluating evidence, and revising hypothesis. Scientific inquiry in the science classrooms requires students' background experience and knowledge with the phenomenon in order to ask appropriate questions, identify and define variables operationally, formulate hypotheses, and design clear and complete experiment. The ability to test hypotheses has been postulated to play a central role in cognitive processes. The purpose of this study was to analyze what the change of the quantity and quality of the hypothesis, the rejecting or accepting of the hypothesis, and the use results in the repetitional hypothesis activity experiments. To examine the problems, this study analyzed 5 classes which were designed and administered to 16 students of the 7th grade. The results of this study showed that students preferred the engineering method to scientific method and the quality of a second hypothesis got low. The quality of the hypothesis came to be higher through a repetitional hypothesis and the number of hypothesis was reduced. The results of the experiments did not play central roles in revising hypotheses and accepting or rejecting hypothesis.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.722-730
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• 2004

The purpose of this study was to test the notion that the inter-individual difference in hypothesis-generating is presumably detected by differentiating subjects' EEG correlation patterns of the prefrontal lobes. To test the notion of the inter-individual difference by EEG analysis, eight healthy undergraduate volunteers' EEG signals on the prefrontal lobes were recorded during hypothesis-generating and resting with eyes-closed condition. Their EEG signals were analyzed by time durations and transformed into correlation patterns. The results showed that subjects' EEG correlation patterns during hypothesis-generating were significantly different among individuals. In addition, the EEG correlation patterns were decreased during hypothesis-generating thinking. Furthermore, subject's EEG correlation showed a fluctuationpattern through-out hypothesis-generating, which is presumably caused by the difference of subjects' thinking activities in hypothesis-generating. This study also suggests a possibility that student's scientific thinking ability and the difficulty of scientific knowledge generating may be measured by the analysis of subject's EEG correlation pattern of the prefrontal lobes.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.483-492
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학생들이 과학적 가설을 생성하는 동안에 나타나는 동공크기의 변화를 분석하는데 있다. 연구 참여자는 서울소재의 B초등학교 5학년 학생들 중 자발적으로 연구에 참여하기를 희망하는 학생들 20명으로 구성하였다. 과제는 4개의 과학적 가설 생성과제로 이루어졌으며, 안구운동 데이터를 얻기 위해서 SMI사의 안구운동 추적기(iView $X^{TM}$ RED)기를 사용하였다. Experiment 3.6와 BeGaze 3.6 프로그램을 사용하여 실험을 계획하고 수행하였으며, 안구운동을 수집하여 분석하였다. 연구결과는 두 가지이다. 첫째, 실험과제에 대해 가설을 생성하는 유형으로 4가지 유형이 나타났다. 둘째, 가설을 생성할 때 동공크기의 특징 있는 변화가 있었으며, 가설을 생성하기 위해 생각하거나 가설을 정교화 하는 과정에서는 큰 변화가 없었다. 이와 같은 연구 결과로 볼 때, 가설을 생성하는 순간에는 인지적 요인 외에 감성적 요인의 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.93-104
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• 2007

이 연구의 목적은 과학적 가설 생성 과정의 두뇌 활성화 특성을 수리 연산 과정과 비교하여 3.0T fMRI를 이용하여 규명하는 것이다. 이를 위하여 16명의 건강한 남자 피험자가 실험에 자발적으로 참여하였으며, 과학적 가설 생성 과제와 수리 연산 과제를 684초 동안 수행하여 fMRI 영상을 측정하였다. 측정한 후 언어적 보고 자료를 수집하여 fMRI 영상 자료의 신뢰도를 확보하였다. 언어적 보고의 분석 결과 수집한 fMRI 영상 자료 전부를 통계적 분석 대상 자료에 포함시켰다. SPM2 프로그램을 이용하여 통계적으로 분석한 결과, 과학적 가설 생성 과정은 수리 연산 과정과 다른 독립적인 두뇌 네트 을 가지고 있는 것으로 나타났다. 과학적 가설 생성 과정에서는 측두엽의 방추이랑(fusiform gyrus)에서 의문 상황 분석으로 이끌어내진 의미가 전두엽에서 부호화하는 과정이 일어난다고 할 수 있다. 수리 연산 과정은 전두엽과 두정엽의 연합된 영역이 중요한 역할을 하며 기능적 숙련도는 두정엽 영역이 관여하는 것으로 생각된다. 또한 과학적 가설 생성 과정에서는 과학적 감성의 생성도 동반하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구 결과는 과학적 가설 생성 과정을 두뇌 과학적 측면에서 고찰 할 수 있도록 하였으며, 과학적 가설 생성 학습 프로그램 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 과학적 가설 생성 학습 프로그램은 두뇌-기반 학습의 한 전형으로 제안할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.117-127
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• 1999

최근의 보고에 따르면 우리 나라 학생들은 학년이 높아질수록 과학적 수준은 반대로 떨어지는 경향을 보이고 있지만 고등학교 이후 집단의 과학적 추론능력에 대한 연구는 체계적으로 이루어지지 않고 있다. 특히 가설검정능력과 관련된 과학적 추론은 가장 고등한 인지기능의 하나로 여겨지고 있고, 또 창의적이고 비판적인 사고에 매우 중요하다고 보고되어 왔다. 따라서 본 연구는 우리나라 대학생들의 과학적 추론 능력을 조사하고, 이를 미국 대학생들의 과학적 추론 능력과 비교하여 분석하였다. 아울러 본 연구는 가설 검정능력이 과학적 추론능력의 다른 하위요소에 비해 고등한 추론기능이라는 가설도 검정하였다. 고등학교 이후의 과학적 추론에 대한 경향을 조사하기 위하여 본 연구는 한국의 대학생 774명과 미국의 대학생 568명에게 과학적 추론 검사를 실시하여서 비교 분석하였고, 이 자료를 토대로 가설검정능력이 과학적 추론의 다른 하위요소에 비해 고등한 추론이라는 가설도 검정하였다. 본 연구에 사용된 과학적 추론 검사는 보존논리, 비례논리, 변인통제, 확률논리, 상관논리, 그리고 가설검정기능에 관련된 127개의 과제로 구성되어 있다. 본 연구의 결과는 한국 대학생들이 비례 및 확률논리를 평가하는 과제에 대해서는 미국 학생들보다 월등하게 높은 접수를 기록하였고, 보존이나 변인통제, 그리고 상관논리를 평가하는 과제에 대해서는 반대의 경향을 나타내었다. 또한 가설검정 능력을 평가하는 문항에서는 양국 모두 다른 과학적 추론 과제에 비해서 뚜렷하게 낮은 점수를 보여주었다. 본 연구는 이들 결과에 대해서 본 연구의 목적과 관련해서 논의하였고 이의 교육적 적용에 대해서도 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제35권2호
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• pp.137-149
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• 2016

The purpose of this study is to develop a descriptive paper test item which can evaluate elementary school students' HGA (scientific Hypothesis Generating Ability) and to propose a counting formula that can easily assess student's HGA objectively and quantitatively. To make the test item can possibly evaluate all the students from 6th graders to 3rd graders, the 'rabbit's ear' item is developed. Developed test item was distributed to four different elementary schools in Seoul. Total 280 students who were in the 6th grade solved the item. All the students' reponses to the item were analyzed. Based on the analyzed data evaluation factors and evaluation criteria are extracted to design a Hypothesis Generating ability Quotient (HGQ). As the result 'Explican's Degree of Likeness' and 'Hypothesis' Degree of Explanation' are chosen as evaluation factors. Also precedent evaluation criteria were renewed. At first, Explican's Degree of Likeness evaluation criterion was turned four levels into three levels and each content of evaluation criterion is also modified. Secondly, new evaluation factor 'Hypothesis' Degree of Explanation' was developed as combined three different evaluation criteria, 'level of explican', 'number of explican' and 'structure of explican'. This evaluation factor was designed to assess how the suggested hypothesis can elaborately explain the cause of one phenomenon. Newly designed evaluation factors and evaluation criteria can assess HGA more in detail and reduce the scoring discordant through the markers. Lastly, Developed counting formula is much more simple than precedent Kwon's equation for evaluating the Hypothesis Explanation Quotient. So it could help easily distinguish one student's scientific hypothesis generating ability.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.595-602
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• 2005

이 연구의 목적은 과학학습에서 가설 생성력 향상에 미치는 삼원귀추모형(TAM)의 적용 효과를 검증하는 것이다. 이를 위해 TAM의 가설 생성 절차에 따른 가설 생성 활동 10개와 전통적인 방법에 따른 가설생성활동 10개를 개발하여 각각26명의 고등학생으로 구성된 TAM 집단과 27명의 전통 집단에 투입하였다. 가설 생성 활동 10개가 투입되는 과정에서 4개의 활동에서 학생들이 생성한 최종 가설의 설명도를 평가하였다. 또한 가설 생성력의 향상 정도를 검증하기 위해서 과학 지식 생성력 검사 A형과 B형을 사전과 사후에 각각 투입하여 연구 대상 학생들의 가설 생성력을 검사하였다. 연구 결과 TAM 집단이 생성한 가설의 설명도가 전통 집단의 가설보다 통계적으로 의미 있는 수준에서 높았다. 가설 생성력 검사에서는 TAM 집단과 전통 집단의 검사 점수가 사전 검사에서는 통계적으로 유의미한 수준에서 차이가 없었으나 사후에는 TAM집단이 의미 있게 높았다. 따라서 TAM을 적용한 가설 생성 활동은 전통적인 방법보다 가설 생성력 향상에 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권5호
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• pp.637-645
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• 2006

This study reviewed and discussed the nature of scientific hypothesis described in philosophy, the philosophy of science, science, and science education. In these descriptions, a hypothesis was defined as one of five types: hypothesis as an assumption, hypothesis as a prediction, hypothesis as a tentative explanation, hypothesis as a tentative law, and hypothesis as a tentative causal explanation. Most scholars agreed that a hypothesis is a proposition or a set of propositions proposed as an explanation for an observed situation. In this view, a hypothesis is a possible answer to or an explanation of a question that accounts for all the observed facts. Also, it is a statement that explains why things happen in nature or an explanation for an observation that can be tested. In the five types of hypothesis meanings, a tentative explanation includes a tentative law and a tentative causal explanation. However, tentative laws are not explanation but description which are general statements drawn from specific experiences by way of a process known as induction. A number of studies also have distinguished hypothesis from assumption, tentative explanation, tentative law, and prediction. Therefore, a hypothesis is concluded to be a proposition or a set of propositions proposed as a tentative causal explanation for an observed situation.