A Study on Learner's Neuro-Cognitive Variables and An Analysis of Program Effects for Developing Proportional Reasoning Ability

비례 논리 형성에 미치는 학습자 요인 및 비례 논리 신장을 위한 프로그램 효과 분석

The purpose of the present study was to evaluate some variables, such as learner's cognitive characteristics and a training-program emphasized proportional logic, in proportional reasoning development. Seven hundred and ninety students in junior high schools were enrolled as subjects for the study which investigated learner's cognitive characteristics in proportional reasoning development and asked to perform tests of logical thinking, card sorting, planning, mental capacity, cognitive style, brain lateralization, information processing pattern and scientific reasoning. In addition, one hundred and thirty-three students who failed to solve proportional thinking items were administered a training program which has been applied to improve the subjects' proportional reasoning skills. The results showed a significant higher correlation between subjects' performance score on proportional thinking test, and their age and scores on scientific reasoning test, mental capacity, information processing test and perseveration errors on card sorting test. Also, the training program applied in this study showed an effective result in developing subjects' proportional reasoning skills. Further, this study may serve as a suggestion in the efforts to investigate factors of proportional thinking development and a contribution for the future research in other logical thinking development.

본 연구는 형식적 조작기의 초기에 형성되며, 형식적 사고와 과학적 추론의 기초가 되는 비례 논리의 형성에 미치는 학습자 요인과 비례 논리 향상을 위한 프로그램의 적용효과를 분석하는데 그 목적이 있다. 비례 논리 형성에 미치는 요인 분석을 위하여 형식적 사고기의 초기에 해당하는 중학교 1, 2, 3학년 학생 790명을 대상으로 하였다. 표집된 학생들에게 과학적 사고력 검사, WCST, 설계기능검사, 정신용량 검사, 인지양식 검사, 뇌기능 분화 검사, 동시적/연속적 처리 검사, 과학적 추론 검사를 실시하였다. 한편, 비례논리 향상을 위한 프로그램의 적용을 위해서 비례논리가 형성되지 않은 학생 133명에게 처치하여 그 효과를 분석하였다. 본 연구의 결과 학습자의 연령, 과학적 추론 능력, 정신용량, 동시적/연속적 정보처리 점수가 높을수록 비례논리 형성 정도가 높았다. 반면에 보속적 오류가 적을수록 비례논리 형성 정도가 높았다. 비례논리 형성에 높은 예언력을 가지고 있는 대표적인 변인으로는 과학적 추론, 정보처리, 보속적 오류, 연령의 학습자 요인이다. 형식적 사고기의 연령에 있는 학생 중 비례논리가 형성되지 않은 학생을 위해서 비례 논리 형성을 위한 프로그램이 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 논리적 사고 형성에 미치는 요인에 대한 분석과 비례논리의 형성이 기타의 논리 형성과 과학 교과목의 성취도에 미치는 영향에 대한 연구가 계속되기를 기대한다.