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본 연구의 목적은 행성운동 법칙에 관한 케플러의 귀추적 사고를 도입한 학습자료를 개발하고 이를 고등학교 수업에 적용하여 학생들의 귀추적 추론을 밝히고자 하는 것이다. 이를 위하여 태양의 자기장, 피겨 스케이터의 각운동량 보존, 케플러의 정다면체 이론을 포함한 제시문과 과제문항을 개발하였다. 본 연구의 대상은 과학고등학교 학생 79명과 일반계 고등학교 학생 83명이었고 과제문항에 대한 응답을 비교 분석하여 학생들의 추론 전략 유형과 특성을 논의하였다. 본 연구의 결과, 학생들은 태양의 자기장에 대한 케플러의 생각을 근거로 화성의 운동에 대하여 불완전 유비귀추, 유비귀추, 자료의 재구성 전략을 사용하여 추론하였다. 케플러 제2법칙에 대한 귀추적 추론에서는 불완전 유비귀추, 유비귀추, 모델 구성 및 조작 귀추 등이 나타났다. 이와 관련하여 피겨 스케이터 유비 자체가 학습자들에게 대안개념을 유발할 수 있으므로 실제 수업에서 좀 더 구체적인 설명이 요구됨을 알 수 있었다. 또한 케플러 제3법칙에 대해서는 특히 정다면체 개념과 기존의 알고 있는 지식을 통합하는 개념적 결합 전략을 사용하여 추론한 경우도 나타났다. 적절한 유비귀추를 보여준 과학고 학생의 비율이 일반고 학생보다 여러 과제에서 더 높게 나타난 반면 일반고 학생은 과학고 학생에 비하여 불완전 유비귀추를 더 많이 보여주었다. 본 연구는 케플러의 귀추적 사고를 모델링하여 가설을 형성하는 과정에서 발휘되는 귀추전략을 밝힘으로써 이와 관련한 수업에서 구체적인 방안을 찾는데 근거 자료가 될 것이다.
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권용주 / 2003 / 수증기 응결에 관한초등학생들의 가설 생성에서 귀추의 역할과 과정 / 한국지구과학회지 24:250~257
김영민 / 2006 / 케플러의 망막 상 이론 형성 과정에서의 과학적 문제 발견과 귀추적 사고 / 한국과학교육학회지 26(7):835~842
김영민 / 2010 / 물리학 및 물리교육에서의 귀추적 사고 연구와 과학 창의성 교육 / 새물리 60(7):689~701
임경순 / 1999 / 과학사 신론 / 다산출판사 :461
박명숙 / 2007 / 야외 지질 학습에서 나타난 중학생들의 귀추적 추론 사례 연구 / 한국과학교육학회지 27(9):612~625
김영민 / 2006 / 케플러의 망막 상 이론 형성 과정에서의 과학적 문제 발견과 귀추적 사고 / 한국과학교육학회지 26(7):835~842
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박명숙 / 2007 / 야외 지질 학습에서 나타난 중학생들의 귀추적 추론 사례 연구 / 한국과학교육학회지 27(9):612~625
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