Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

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Analysis of the Ability to Infer the Effects of Variables and Variable-Controlling Strategy in Middle School Students who experienced 'Thinking Science' Activities

'생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들의 변인 통제 전략과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대한 분석

  • Received : 2011.02.15
  • Accepted : 2011.05.31
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

The purpose of this study was to analyze variable-controlling strategy (below vcs) and the ability to infer the effect of variables in Middle school students who experienced 'Thinking Science' activities in a CASE program. For this study, 71 9th grade students experienced in CASE program for 2 years were selected as the experimental group and 72 students were selected as the control group. All students were tested with Science Reasoning TaskVII. The five types of variable-controlling strategy were extracted from students' response. According to the result of this study, the students experienced in CASE program was more successful in the variable-controlling strategy of length, quality, and shape than the control group. The types of reasoning ability of the variable effect intuitively were categorized as possibility of reasoning, impossibility of reasoning, and impossibility of reversible thinking. It has shown that the reasoning ability of the experimental group was higher than that of the control group in the length and thickness variable effect. The results of this study implied that the variable controlling activities in CASE program could be effective for learning variable controlling, and eventually, for the development of reasoning ability of the variable controlling effect. In the ability to infer the effects of variables to get difficult Intuitively, both groups were similar to the rate of cognitive level reached to the formal operation in generalization, and the student of experimental group was 1.5 times faster than the control group.

이 연구에서는 '생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들이 이를 경험하지 못한 통제집단과 비교하여 변인 통제 전략의 적용과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대해 분석하였다. 연구 결과 변인 통제 전략 유형은 조작변인의 인식과 변인 통제의 여부에 따라 변인 통제전략 성공형, 변인 통제전략 미완성형, 부분통제형, 통제 불가능형, 변인 통제전략 실패형으로 구분하였다. 실험집단이 통제집단에 비해 변인 통제 전략을 보다 정화하고 효과적으로 사용하였다. 직관적으로 알 수 있는 변인의 효과 추론 능력을 분석한 결과 가역적 사고가 가능한지의 여부와 변인의 효과를 추론할 수 있는지에 따라 변인효과 추론 가능형, 변인효과 추론 불가능형, 가역적 사고 불가능형으로 구분하여 유형화하였다. 실험집단 학생들이 변인효과 추론 가능형에서 통제집단보다 두 배 이상 많았다. 보상논리 조작을 포함하는 가역적 사고가 가능한 학생들은 형식적 조작기 이상의 학생들에게서 가능하였다. 직관적으로 얻기 힘든 변인의 효과를 추론하는 능력은 두 집단 모두 형식적 조작기 후기에 도달한 인지 수준의 비율과 비슷하였으며, 추론에 성공한 학생들의 비율은 실험집단이 통제집단 학생들 보다 1.5배 정도 더 많았다. 따라서 변인 통제능력과 변인을 추론하는 능력을 향상시키기 위해서는 '생각하는 과학' 활동 프로그램이 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

Keywords

References

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