• 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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• 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.

• 영재교육연구
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• 제21권4호
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• pp.1033-1053
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• 2011

본 연구는 역사적 발견을 이루어낸 과학자 가운데 멘델(Mendel, Gregor Johann, 1822-1884)의 과학적 사고과정을 활용하여 과학영재교육프로그램을 개발하고, 이 프로그램을 학습한 학생들의 문제발견 및 가설설정 능력의 변화를 측정하여, 프로그램의 효과성을 검증하는데 목적을 두었다. 이를 위해 먼저, 멘델이 유전법칙을 확립하는 과정에서 나타낸 과학적 사고과정을 분석하여 특징적 탐구요소를 추출하였다. 추출된 탐구요소 가운데 문제발견과 가설설정을 적용한 프로그램으로서 완두를 활용한 모의실험탐구중심의 과학영재교육프로그램을 개발하였다. 개발한 과학영재교육프로그램은 대학교 부설 과학영재교육원 소속 중학교 1, 2학년 학생 19명(남학생 11명, 여학생 8명)을 대상으로 적용되었다. 적용한 결과, 학생들은 문제발견 능력의 하위요소 융통성, 정교성, 독창성이 신장되었고, 가설설정 능력의 논리성도 신장되었다. 이에 개발된 과학영재교육프로그램은 중학교 과학영재로 선발된 학생들의 문제발견 및 가설 설정 능력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 고찰되었다.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.59-76
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• 2015

본 연구는 초등과학영재의 가설설정 능력과 가설설정에서 나타나는 특성을 탐색하고 메타인지와의 관계를 분석하는 데 목적을 두었다. 본 연구의 연구대상은 2013학년도 광역시 소재 대학교 부설 과학영재교육원 초등과학반 19명으로 선정하였으며, 가설설정 서술형 검사지, 메타인지 검사지, 과학수업방법 선호도 조사지를 활용하여 자료를 수집하였다. 가설설정 검사지의 서술형 응답자료는 가설의 내용이 과학지식에 기반하고 논리적으로 설정한 과학적 가설인지 또는 비과학적 가설인지로 분류하였으며, 비과학적 가설의 특성을 분석하였다. 연구결과, 초등과학영재들이 제시한 가설에서 과학적 가설은 47%(38개 가운데 18개)로 나타나 낮은 수준이었다. 특히 비과학적 가설은 53%로 인과관계가 분명하게 드러나지 않거나, 검증 불가능한 가설을 제시하는 특성이 가장 빈번하게 나타났다. 또한 가설설정 능력 및 가설의 특성은 탐구문제와 변인을 추출하는 과정을 제시하는지 여부에 따라 차이가 나타났다. 탐구문제와 변인추출과정이 제시된 경우에 더 높은 가설설정 능력을 보여주었다. 메타인지는 선행연구의 연구대상인 과학영재보다 높은 수준으로 나타났으며, 계획, 점검, 조절 가운데 점검 전략을 가장 빈번하게 사용하였다. 탐구문제를 스스로 제시하고 변인을 스스로 추출해야 하는 비구조화된 상황에서는, 가설설정 능력과 메타인지의 하위요소 조절 사이에 유의미한(p<.05) 상관이 있었으며, 메타인지의 계획과 조절 사이에도 높은 상관을 보였다. 메타인지의 조절 수준이 높은 학생들과 낮은 학생들의 가설설정 능력과 선호하는 과학수업방법에서도 차이나 나타났으며, 메타인지의 조절 수준이 낮은 학생의 경우는 가설을 스스로 설정하고 변인을 스스로 추출하는데 어려움을 겪는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제27권1호
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• pp.49-59
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• 2008

The purpose of this study was to invent a quotient equation which could quantitatively evaluate individual's hypothesis evaluating ability. The equation was induced by the analysis of the classification types about hypothesis evaluation knowledges generated by 15 pre-service elementary school teachers and the construction of the quotient equation on hypothesis evaluating ability. The hypothesis evaluation task administered to subjects was dealt with the woodpecker behavior. The task was initiated by generating hypothesis on the following question: 'Why don't woodpecker have brain damage after pecking wood?' Subjects then were asked to design and perform experiments for testing hypothesis. Finally they were asked to evaluate their own hypothesis based on the collected, analyzed and interpreted data. The knowledges generated from their evaluating hypothesis were analyzed by 4 major categories (richness, type, level and accuracy). Then, a general equation which could quantitatively and systematically evaluate individual's hypothesis evaluating ability was invented by an inductive process. After combining all the categories the following quotient equation was proposed; '$VQ\;=\;{\sum}(TE_n\;{\times}\;AE_n)\;{\times}\;LE$'. According to this results, woodpecker task and hypothesis evaluating ability quotient equation (VQ) which invented in this study could be applied to a practical use of measuring students' ability of scientific hypothesis evaluation.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권3호
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• pp.257-270
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• 2006

The purpose of this study was to develop elementary students' ability to generate hypothesis knowledge through knowledge generation learning in science. The learning program consisted of a series of 28 activities to generate hypotheses in science. Eighty 6th grade students participated in the study and were divided into experimental and control groups. The experimental group was administered a program geared towards hypothesis generation learning and the control group was administered a program aimed at hypothesis expository learning in elementary science. After using the respective programs, subjects in both groups were tested in terms of their abilities in abductive knowledge generation and administered a descriptive self-report regarding their generation of hypotheses. Two of the 28 activity program worksheets in the experimental group were analyzed in terms of the quality and process of students' hypothesis generation. The results were as follows: 1) The experimental group showed significantly higher scores in terms of scientific knowledge generation (i.e. abductive knowledge generation) than the control group. 2) The degree of hypothesis explanation in the experimental group was significantly higher than in the control group in terms of the quality of the generated hypotheses. In addition, students in the experimental group generated more varied and valid knowledge than the control group in terms of sub-knowledge of hypothesis generation. Therefore, it can be argued that this program for hypothesis knowledge generation in elementary science students was effective in the generation of hypothesis knowledge.

• 한국지구과학회지
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• 제24권6호
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• pp.524-532
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• 2003

이 연구의 목적은 진자 과제에서 학생들의 가설 생성에 있어서 귀추적 추론 능력이 중요한 역할을 한다는 가설을 검증하고자 하는 것이다. 가설을 검증하기 위하여 5학년 학생들을 대상으로 하여 진자 운동에 대한 가설 생성 검사와 진자의 길이에 대한 선지식 검사를 실시하였다. 진자의 길이에 대해 선지식을 가지고 있는 많은 학생들이 그네 과제에 대한 가설 생성에 선지식을 적용하지 못하였다. 이러한 결과는 학생들이 가설 생성에 실패한 이유가 단지 선지식이 없어서가 아니라 오히려 귀추적 추론 능력이 부족한 것과 관련된다. 학생들이 성공적으로 가설 생성을 하기 위해서는 선지식 뿐만 아니라 귀추적 추론능력도 요구된다. 그러므로 이 연구는 가설 생성 과정에 있어서 선지식 이외에도 귀추적 추론 능력이 중요한 역할을 한다는 주장을 지지한다. 이 연구는 학생들의 가설 생성 능력을 계발하기 위해서는 과학 교육에서 과학적 선언적 지식 뿐만 아니라 귀추적 추론 능력에 대한 교육도 함께 제공되어야 함을 시사한다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.173-183
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• 2009

우리는 기능성자기공명영상을 이용하여 생물전공 및 비전공 예비교사들과 생물학자들의 가설 생성 및 이해에서 나타나는 두뇌 활성 차이를 검증하고자 하였다. 이를 위해 우리는 생명현상에 관한 두 세트의 과제 패러다임(가설생성 및 가설이해)을 설계한 뒤, 36명의 건강한 연구 참여자들(각 집단별 12명)과 함께 이 연구를 수행하였다. 이 연구의 결과는 첫째, 생명현상에 대한 가설생성에서 나타나는 두뇌활성 패턴에 있어 세 집단 간의 유의미한 차이가 발견되었다. 둘째, 배외측전전두피질부의 한 부분인 좌측 중전두이랑이 세 집단 모두에서 가설생성에 있어 중요한 역할을 하고 있다는 것이다. 또한 생물학자들에게서 나타나는 우수한 가설 생성능력은 2차적인 추상정보의 통합 기능을 하는 좌측 중전두이랑의 활성에의한 것으로 판단된다. 셋째, 생명현상에 대한 가설이해 과정에서는 세집단 간의 유의미한 두뇌활성 패턴차이가 발견되지 않았다. 이러한 결과들은 과학자들이 새로운 과학적 지식의 생성에 있어 숙련되어있다는 것을 보여주고 있다.