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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 장신호
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 서울교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 연구는 시각화를 이용한 창의적 과학 문제 해결 과정에서 나타나는 특징이 어떠한지 정성적으로 살펴보고 실제 수업시간에 효과적으로 지도 할 수 있는 방법을 알아보는데 목적이 있다. 연구 대상은 초등학교 6학년 남학생1명, 여학생 2명으로 예비 연구 및 발성사고법 연습을 통해 선발하였다. 분석틀 및 과정요소 추출은 Polya(1973)의 문제 해결 과정과 심혜진, 장신호(2007)의 창의적 문제 해결 분석 틀의 세부내용을 수정 보완하여 사용하였다. 분석틀을 바탕으로 과학교육 전문가 및 대학원생들의 수차례 세미나를 거쳐 결과 분석을 실시하였다.
문제 확인 과정요소는 문제읽기, 문제확인, 관련개념회상, 아이디어산출, 아이디어 시각화, 아이디어 검증, 아이디어 평가로 추출하였다. 시각화를 이용한 창의적 과학 문제 해결에서 나타나는 과정요소를 발성사고내용 및 동영상 비교 분석을 통해 시각화활동에 따라 분석하였다. 그 결과 학생들의 사고 과정은 연속적이고 단계적이지 않으며 반복을 되풀이하는 복잡한 과정임을 알 수 있었다.
모든 학생들은 시각화를 이용한 창의적 과학 문제 해결 과정에서 문제 확인 과정요소를 반복하였다. 학생들은 효율적으로 문제를 해결하기 위한 전략 중 하나로 시각화를 이용하는 모습을 보였다. 하지만 문제재료 및 조건에 엑스표시를 하기 위해 문제 확인으로 돌아가는 경우 오히려 학생 스스로 다양한 사고의 기회를 제한하고 다양한 해결 과정을 생각해보는데 도움이 되지 않았다. 즉, 시각화 활동은 학생의 사고를 확장시키고 문제를 효율적으로 해결하기 위한 전략이 될 수도 있으나 문제에 대한 충분한 이해 없이 이루어진 삭제 관련 활동은 성급한 문제 해결의 종료로 나타날 수 있다.
또한 관련 개념 화상, 아이디어 산출 과정요소에서 학생들은 다양한 문제 해결 방법을 생각해낸다. 하지만 수행 과정에서 가장 먼저 시각적으로 표출되는 디자인은 가장 친숙하고 자신 있는 재료를 이용한 것이었다. 따라서 수업시간에 무엇을 그려야 할지 생각하지 못하는 학생의 경우 수업시간에 공통적으로 학습한 내용을 되새겨 보는 활동이 도움이 될 것이다. 또한 학생들의 다양한 창의적 아이디어들이 실험관찰이나 학습지에 나타나기까지 충분한 시간과 자유로운 학습 분위기를 제공할 필요가 있다.
마지막으로 학생들은 아이디어 검증 및 평가 과정을 잘 거치지 않는다. 검토 과정이 나타나는 횟수와 시간이 다른 과정에 비해 매우 부족하다. 따라서 학생들이 문제에 집중하고 반복적으로 살펴 볼 수 있도록 교사의 세부적인 수업 활동 구성이 필요할 것이다. 시각화를 이용한 문제 해결 과정에서 자신이 그린 것을 다시 살펴보도록 안내하거나 친구들끼리 그림에 대해 서로 질문을 하는 등 반성적 사고를 경험할 수 있는 다양한 기회를 제공해야 한다.
교사가 시각화 결과에만 관심을 가지기 보다는 활동 과정 중 학생들이 어떠한 사고과정을 거치는지 확인하고 그에 맞게 지도활동을 실시한다면 다양한 창의적 사고를 더욱 발달시킬 수 있을 것이다.
문제 확인 과정요소는 문제읽기, 문제확인, 관련개념회상, 아이디어산출, 아이디어 시각화, 아이디어 검증, 아이디어 평가로 추출하였다. 시각화를 이용한 창의적 과학 문제 해결에서 나타나는 과정요소를 발성사고내용 및 동영상 비교 분석을 통해 시각화활동에 따라 분석하였다. 그 결과 학생들의 사고 과정은 연속적이고 단계적이지 않으며 반복을 되풀이하는 복잡한 과정임을 알 수 있었다.
모든 학생들은 시각화를 이용한 창의적 과학 문제 해결 과정에서 문제 확인 과정요소를 반복하였다. 학생들은 효율적으로 문제를 해결하기 위한 전략 중 하나로 시각화를 이용하는 모습을 보였다. 하지만 문제재료 및 조건에 엑스표시를 하기 위해 문제 확인으로 돌아가는 경우 오히려 학생 스스로 다양한 사고의 기회를 제한하고 다양한 해결 과정을 생각해보는데 도움이 되지 않았다. 즉, 시각화 활동은 학생의 사고를 확장시키고 문제를 효율적으로 해결하기 위한 전략이 될 수도 있으나 문제에 대한 충분한 이해 없이 이루어진 삭제 관련 활동은 성급한 문제 해결의 종료로 나타날 수 있다.
또한 관련 개념 화상, 아이디어 산출 과정요소에서 학생들은 다양한 문제 해결 방법을 생각해낸다. 하지만 수행 과정에서 가장 먼저 시각적으로 표출되는 디자인은 가장 친숙하고 자신 있는 재료를 이용한 것이었다. 따라서 수업시간에 무엇을 그려야 할지 생각하지 못하는 학생의 경우 수업시간에 공통적으로 학습한 내용을 되새겨 보는 활동이 도움이 될 것이다. 또한 학생들의 다양한 창의적 아이디어들이 실험관찰이나 학습지에 나타나기까지 충분한 시간과 자유로운 학습 분위기를 제공할 필요가 있다.
마지막으로 학생들은 아이디어 검증 및 평가 과정을 잘 거치지 않는다. 검토 과정이 나타나는 횟수와 시간이 다른 과정에 비해 매우 부족하다. 따라서 학생들이 문제에 집중하고 반복적으로 살펴 볼 수 있도록 교사의 세부적인 수업 활동 구성이 필요할 것이다. 시각화를 이용한 문제 해결 과정에서 자신이 그린 것을 다시 살펴보도록 안내하거나 친구들끼리 그림에 대해 서로 질문을 하는 등 반성적 사고를 경험할 수 있는 다양한 기회를 제공해야 한다.
교사가 시각화 결과에만 관심을 가지기 보다는 활동 과정 중 학생들이 어떠한 사고과정을 거치는지 확인하고 그에 맞게 지도활동을 실시한다면 다양한 창의적 사고를 더욱 발달시킬 수 있을 것이다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구의 필요성 12. 연구문제 2Ⅱ. 이론적 배경 31. 창의적 과학 문제 해결 과정 3가. Polya의 문제 해결 과정 3나. 창의적 문제 해결 과정 52.시각화의 정의 및 특징 73. 시각화와 창의적 문제해결 8가. 우뇌의 기능과 창의적 문제 해결 능력 8나. 시각화를 이용한 창의적 문제 해결 10Ⅲ. 연구내용 및 방법 111. 연구대상 112. 연구방법 및 절차 123. 검사도구 15Ⅳ. 연구결과 및 논의 171. 시각화를 이용한 창의적 문제 해결 과정에서 나타나는 과정요소변화의 특징 17가. 문제 확인 과정의 반복 17나. 관련 개념 회상을 통한 초기 아이디어 시각화 26다. 검토 과정의 부재와 문제 해결 종료 322. 시간에 따른 창의적 문제 해결 과정요소 변화과정 분석 34가. A의 시간에 따른 문제 해결과정 35나. B의 시간에 따른 문제 해결과정 36다. C의 시간에 따른 문제 해결과정 37라. A, B, C의 시간에 따른 과정요소변화 분석 38Ⅴ. 결론 및 제언 40참고문헌 43ABSTRACT 48부록1. 문제지 50
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