진화개념의 역사에 근거한 한국과 미국 대학생의 진화개념 수준 비교

하민수,Ha, Minsu 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.4

이 연구는 진화 개념의 발달 단계가 전공과 국가에 따라서 유의미한 차이가 있는지 확인하기 위하여 진행되었다. 이 연구를 위하여 한국과 미국의 대학생의 자료를 생물 전공과 비생물 전공에 따라 구분하여 수집하였다. Ha(2007)이 개발한 도구를 사용하여 Ha(2016)의 분석방법에 근거하여 순위선다형으로 분석하였다. 연구 결과 진화적 사고의 과학사적 발달 과정(창조, 목적, 의도, 용불용설, 자연선택)을 토대로 순위선다방식으로 분석하는 방법이 한국과 미국, 전공과 비전공 학생에게도 적합하게 적용될 수 있는 방법임이 확인되었다. 진화 개념의 발달 단계를 확인한 결과 우리나라 대학생들은 용불용설 수준, 미국의 대학생들은 목적론적 설명 수준에 있는 것으로 확인되었다. 전공과 국가에 따른 진화 개념의 발달 수준은 진화 설명소재와 교호작용효과가 있는지 확인한 결과 유의미한 교호작용효과가 없는 것으로 확인되었다. 진화 개념의 발달 단계와 종교성은 유의미한 관련성이 있었다. 이 연구 결과들을 토대로 진화 개념의 발달 특성에 대해서 논의한다. This study was conducted to identify whether there is a significant difference in the developmental stages of the evolution concept depending on the major and the country. For this study, college students (both biology major and non-biology major) in Korea and the United States answered evolution concept assessment developed by Ha (2007). The data were analyzed based on the method of developed by Ha (2016). As a result of this study, Cronbach alpha for internal consistency reliability and MNSQ indices for item response fitness of the ordered multiple choice method providing 0 to 4 point scores to creationism, teleology, intentionality, use/disuse, and natural selection respectively, satisfied the benchmark. The level of Korean college students' evolution concepts was located in use/disuse and the level of USA college students' evolution concepts was located in teleology. No interaction effect was found between the difference of conceptual progressions of evolution concept by major and country and evolution contexts (human, animal, and plant). There was a significant relationship between developmental stages of evolution concept and their religiosity. Based on the results of this study, we discuss developmental characteristics of evolutionary concepts.

과학사에 근거한 진화개념검사도구의 타당도 확인 및 맥락에 따른 진화개념 발달 탐색

하민수 ( Minsu Ha ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.3

학생들의 진화에 대한 대안개념(목적론, 용불용설 등)이 과학사에서 나타나는 설명의 발전 형태와 유사하다는 연구는 있었다. 하지만 과학사적으로 설명의 발달과정을 반영하여 부분점수를 주는 평가방 식은 활용되지 않았다. 이 연구의 목적은 창조론에서 자연선택까지 과학사적 발달과정을 반영하여 부분점수를 주는 방법을 제안하고 이방법이 타당한지에 대한 양적인 증거를 수집하는 것이다. 이 연구는 과학사에 근거하여 진화개념검사도구의 학생응답을 순위선다형점수로 변환하고 부분채점모형의 라쉬모델분석을 포함한 통계적 방법으로 새로운 평가방식이 타당한지 확인하였다. 또한 개념발달이 인간, 동물, 문항의 상황에 따라 다른지 확인하였다. Ha(2007)가 개발한 검사도구를 활용하여 1711명의 초, 중, 고등학생과 비전공, 전공생물 교사를 대상으로 생성한 자료를 통하여 분석하였다. 창조론, 목적, 의도, 용불용설, 자연선택에 0점에서 4점씩 부분점수로 제시한 평가 방법은 Cronbach alpha를 통한 내적일관성 신뢰도, 라쉬분석의 MNSQ값 등 통한 문항적합도를 확인한 결과 타당한 것으로 확인되었 다. 초등학생과 중학생들의 개념수준은 의도에서 용불용설 단계에, 고등학생부터 용불용설 이후의 단계로 개념발달이 이루어지고 있었 다. 진화설명의 발달 과정은 인간, 동물, 식물에 따라 차이가 나타남을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학사와 학생들의 개념발달이 유사하 다는 기존의 주장에 새로운 양적증거를 추가하고, 진화개념 평가를 위한 새로운 분석방법을 제안한다. Previous studies have investigated the similarity between the development of evolutionary explanations and students` conceptual developments on evolution. However, the validity and reliability of the assessment method reflecting the similarity have not been quantitatively examined yet. In addition, no study has examined the conceptual progressions of evolution concept based on contexts although literature has addressed the contextual difference of evolutionary explanation in the history of science. This study examined the validity and reliability of history-of-science-based evolution concept assessment using ordered multiple choice (OMC) methods and Rasch analysis and explored conceptual progression by three contexts (e.g., human, animal, and plant). The evolution concept assessment developed by Ha (2007) was used to examine 1711 elementary, middle, and high school students, and pre- and in-service science teachers` (biology majors and non-majors) evolution concepts. Internal consistency reliability and item response fitness of the OMC method that provide 0- to 4-point scores to creationism, teleology, intentionality, use/disuse, and natural selection respectively met the benchmark based on the Cronbach alpha and MNSQ indices of Rasch analysis. The level of elementary and middle school students` evolution concepts were located between intentionality and use/disuse while the level of high school and non-biology science teachers` evolution concepts were located between use/disuse and natural selection. The conceptual progressions of evolution concepts were differentiated according to three contexts. This study provided the quantitative evidence for the similarity between the development of evolutionary explanations and students` conceptual developments on evolution and suggest new analysis methods (i.e., OMC) of evolution concept assessment.

공동주택 철근공사의 노무량 분석을 통한 작업조 기반 생산성에 관한 연구

하기주(Ha, Gee-Joo),이동렬(Yi, Dong-Ryul),하민수(Ha, Min-Su),하재훈(Ha, Jae-Hoon),하영주(Ha, Young-Joo) 대한건축학회 2015 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.35 No.1

과학 관련 태도의 성차와 관련된 사회적 요인 분석

하민수 ( Min Su Ha ),차희영 ( Hee Young Cha ),김수원 ( Su Won Kim ),이경화 ( Kyung Hwa Lee ) 한국과학교육학회 2007 한국과학교육학회지 Vol.27 No.7

한국과 미국 대학생들의 종교성, 진화 흥미, 진화 개념, 진화 수용의 수준과 구조 비교

하민수 ( Min Su Ha ),차희영 ( Hee Young Cha ),구슬애 ( Seu Lae Ku ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.10

이 연구 목적은 한국과 미국 대학생들을 대상으로 진화 개념과 관련된 변인-종교성, 진화 흥미, 진화 개 념, 진화 수용-에 관한 수준과 구조적 차이를 비교 분 석하는 것이다. 이 연구를 위하여 한국과 미국 대학생 1,015 학생이 참여하였으며 그 중 무작위로 추출된 516명의 자료가 분석에 활용되었다. 연구 결과 한국 의 대학생들은 미국의 대학생들에 비하여 낮은 종교 성을 보이는 반면 진화 흥미 역시 낮았다. 경로 분석 결과 종교성이 진화 수용에 미치는 인과관계에서 진화 개념과 진화 흥미가 매개함을 알 수 있었다. 한국 대학생들은 미국 대학생들에 비하여 진화 흥미가 종 교성, 진화 수용, 진화 개념과 상대적으로 낮은 수준 의 관련성을 보였다. 한국의 생물 전공자들의 진화 수 용은 미국 생물 전공자들의 비하여 진화 개념에 대한 영향력이 적었고, 한국 생물 비전공자들의 진화 수용 은 미국 생물 비전공자들에 비하여 종교성에 더 큰 영 향을 받았다. 이 연구 결과는 한국 학생들을 위한 진 화 교육이 진화론에 대한 흥미를 더 높이며, 진화론을 수용함에 있어 개인의 종교적 신념에 근거하지 않고 과학적 이론으로 수용할 수 있어야 함을 보여준다. 또 한 우리나라 대학생들이 과학적 판단에 의하여 과학 이론을 수용하는 태도를 함양시킬 수 있는 과학교육 이 필요하다. This study aims to explore the differences between Korean and United States college students regarding their degree of religiosity, interest in, understanding and acceptance of evolution, and the effects of their interaction on these variables. A total of one thousand and fifteen Korean and US biology majors and non-majors college students participated in this study and a sub sample of 516 students were randomly selected for statistical tests. The results illustrated that Korean college students harbored significantly lower degrees of religiosity and interest in evolution but significantly higher degrees of knowledge and acceptance of evolution than US college students. The path analysis uncovered that the knowledge of and interest in evolution played a mediating role between religiosity and acceptance of evolution. Korean college students` interest in evolution was less correlated to other variables than US college students` interest. The acceptance of evolution was less predicted by knowledge of evolution in the Korean biology major sample than in the US biology major sample. The acceptance of evolution was predicted more by religiosity in the Korean non-major sample than in US non-major sample. This study suggests that future Korean science curriculum for evolution needs to enhance the degree of students` interest in evolution. In addition, future Korean science curriculum needs an instructional strategy in developing students` ability to make scientific decisions, such as the acceptance of evolution, without interference from their personal religious belief.

예비과학교사들의 진화와 유전에 대한 중요성과 유용성에 대한 인식

하민수 ( Minsu Ha ) 경북대학교 과학교육연구소 2016 科學敎育硏究誌 Vol.40 No.3

이 연구는 예비과학교사들이 진화학과 유전학에 대한 학문적, 실용적 가치에 대한 인식을 조사하기 위하여 이루어졌다. 이 연구를 위하여 82명의 예비생물교사와 159명의 비생물전공 예비과학교사가 참여하였다. 5단계 리커트 척도로 된 진화와 유전에 대한 학문적 가치에 대한 4개문항과 실용적 가치에 관한 5개 문항에 대한 응답을 수집하여 분석하였다. 문항의 타당도와 신뢰도는 내적일관성신뢰도, 이차원평정척도 라쉬모델 분석, 요인분석으로 이루어졌다. 연구 결과, 먼저 이 연구에 사용한 문항에 대한 라쉬모델 분석과 다양한 분석에서 문항의 타당도는 기준에 만족하는 것으로 확인되었다. 두 번째로 진화에 대한 학문적, 실용적 인식에 대한 차원은 유전학과 차별적인 것으로 확인되었다. 세 번째 예비생물교사가 가지는 인식의 수준은 비생물전공 예비과학교사와 차별성이 없었다. 예비생물교사들은 진화와 유전학에 대한 학문적, 실용적 가치에 대한 이해를 높여야 함을 확인하였고, 이 연구에서 사용한 문항이 해당 구인을 조사하는데 적절하게 활용할 수 있음을 확인하였다. This study aimed to investigate pre-service science teachers` perceptions of significance and usefulness of evolution and genetics. To this end, 82 pre-service biology teachers and 159 non-biology science teachers answered the items to measure the perceptions of significance and usefulness of evolution and genetics. The validity and reliability were examined using Cronbach alpha, two-dimensional rating scale model Rasch analysis, and factor analysis. The finding illustrated that the test items met the benchmark to be valid and reliable test items. Second, pre-service teachers` perception of significance and usefulness of evolution was independent to that of genetics. The level of pre-service teachers` perception of significance and usefulness of evolution was lower than the level of genetics. Lastly, the levels of pre-service teachers` perceptions of significance and usefulness of evolution and genetics were not significantly different across academic years and majors (biology and non-biology). The findings of this study stressed the importance of teaching significance and usefulness of evolution and genetics in pre-service science teacher education program.

용도 고안 문항을 활용한 기능적 고착 인지편향 측정도구 개발 및 타당화

하민수(Ha, Minsu) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.23

The purpose of this study is to identify the validity and reliability of instrument of the application design problem in order to develop a measurement tool for functional fixedness bias. For this study, we selected 7 items such as battery, brush, stapler, key chain, coffee cup, clip, and tape. Each item asks a student to answer different uses of items than the original use. Scoring criteria were the number of uses answered by students. For this sutdy, 78 pre-service teachers(college students) and 111 high school students were participated in this study. In order to identify the validity and reliability of the developed instrument, the Rash model analysis and the internal consistency reliability were used. As a result, it was confirmed that the instrument composed of 7 items was valid and reliable. Particularly, scoring method that limits maximum 3 points of each item showed the highest validity when using partial score model. There was a significant difference of students scores among 7 items. In addition, there was a significant difference of students scores between college and high school students. Based on the results of this study, the relevance of the functional fixedness bias with invention education, creativity education, and debiasing education are discussed. 이 연구는 용도 고안 문항을 개발하고, 타당도와 신뢰도를 확인한 뒤, 집단간 점수 차이를 확인하는 것을 목적으로 한다. 건전지, 붓, 스태플러, 열쇠꾸러미, 커피잔, 클립, 테이프의 7가지 사물을 선정하였고, 본래의 용도 이외에 사용될 수 있는 용도를 작성하도록 묻는 문항을 2017년 4월에서 6월에 개발하였다. 검사도구의 타당도와 신뢰도를 확인하기 위하여 2017년 7월에 과학교육 예비교사 78명에게, 2017년 9월에 일반고등학교 학생 111명에게 투입하였고 라쉬 모델 분석과 내적 일관성 신뢰도를 확인하였다. 그 결과 7개 문항으로 구성된 검사도구는 타당하고 신뢰롭다고 확인되었다. 특히 채점 방법은 3점으로 제한하고 부분점수 모델을 사용하였을 때 가장 높은 타당도를 보여주었다. 문항간 학생들의 점수는 유의미한 차이를 보였으며, 예비 과학교사와 고등학생간 용도 고안 능력은 유의미한 차이를 보였다. 이 연구 결과를 바탕으로 기능적 고착 편향이 학습자 중심의 발명교육, 창의성 교육, 탈인지편향 교육에 대해 제언한다.

설명대상에 따른 학생들의 진화 개념과 진화 개념 형성의 특성에 관한 횡단 연구

하민수 ( Min Su Ha ),이준기 ( Jun Ki Lee ),차희영 ( Hee Young Cha ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.7

일반고 학생들과의 비교 분석을 통한 자연과학고 학생들의 과학 동기 수준 및 구조 분석

하민수 ( Min Su Ha ),김미영 ( Mi Young Kim ),박경화 ( Kyung Hwa Park ),이준기 ( Jun Ki Lee ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.5

자연과학고는 자연과학과 관련된 직업 교육을 특성화한 고등학교이며 자연과학고 학생들은 높은 수준의 과학 동기가 요구된다. 이 연구는 자연과학고 학생들과 일반 고등학교의 학생들의 과학 동기의 수준과 구조를 비교 분석하기 위해 진행되었다. 이 연구를 위해서 자연과학고 학생 193명, 일반고 학생들은 208명이 참여하였다. 참여 학생을 대상으로 직업적 관심, 학습 내용의 관련성 인식, 과학 점수 동기, 과학 수업의 필요성, 과학 수업에 대한 자기 의지, 자아 효능감, 과학 수업의 즐거움의 7개 변인의 수준과 구조를 비교하였다. 연구 결과 자연과학고 학생들은 일반 고등학교 학생들에 비하여 7개 동기 요소 모두 낮은 수준을 보였다. 특히 과학 점수 동기와 과학 수업의 즐거움에서 가장 큰 차이가 나타났다. 7개 변인간 경로 분석의 결과는 자연과학고 학생들의 일반 고등학교 학생들에 비하여 직업에 대한 관심이 수업에 대한 자기 의지에 대한 영향력이 더 높았으며, 과학 점수에 대한 동기가 수업의 대한 의지와 자아 효능감에 미치는 영향력이 더 높았다. 자연과학고 학생들의 수업에 대한 자기 의지와 자아 효능감에 관련된 변인의 설명력은 일반 고등학교에 비하여 약 30%가 높았다. 이 결과는 자연과학고 학생들의 과학 동기 구조는 일반 학생들에 비하여 상대적으로 보다 명확하며, 직업에 대한 관심과 과학 점수 동기와 같은 외적 동기 요소에 큰 영향력이 있었다. The Natural Science High School is specialized in vocational education or training related to natural sciences such as biology or chemistry. Therefore, natural science high school students are expected to possess a high level of science learning motivation. This study aims to explore natural science high school students` level and structure of science learning motivation by comparing students in general high school. One hundred ninety three students from a natural science high school and 208 from a general high school participated in this study. We administered a questionnaire that consisted of seven science motivation components: 1) career motivation; 2) science grade motivation; 3) understanding the relevance of scientific knowledge; 4) need for learning science; 5) self-determination; 6) self-efficacy; and 7) attitudes toward science class. We employed independent t-test, path analysis, bivariate correlation, and stepwise multiple-regression for the statistical analyses. Our findings illustrated that the natural science high school students` levels on all seven variables were significantly lower than the general high school students.` The path analysis illustrated that career motivation and science grade motivation had relatively stronger influence on self-determination and self-efficacy in the natural science high school student sample than in the general high student sample. The explanatory powers of four independent variables (career motivation, science grade motivation, understanding the relevance of scientific knowledge, and need for learning science) predicting self-determination and self-efficacy were 30% higher in the natural science high school student sample than in the general science high student sample. These results suggested that natural science high school students` science learning motivation may be easier to change by extrinsic motivations such as career and science grade motivation.

학습 지원 도구로서의 서술형 평가 그리고 인공지능의 활용: WA³I 프로젝트 사례

하민수 ( Minsu Ha ),이경건 ( Gyeong-geon Lee ),신세인 ( Sein Shin ),이준기 ( Jun-ki Lee ),최성철 ( Sungchul Choi ),주재걸 ( Jaegul Choo ),김남형 ( Namhyoung Kim ),이현주 ( Hyeonju Lee ),이종호 ( Jongho Lee ),이주림 ( Jurim Lee ),조 한국현장과학교육학회 2019 현장과학교육 Vol.13 No.3

본 연구는 인공지능을 활용한 서술형 평가 문항 자동채점 프로그램 WA³I을 개발하였으며, 이 프로그램이 학습 지원 도구로서 활용되기 위한 방안에 대하여 논하였다. 먼저 컴퓨터를 활용한 서술형 평가 자동채점에 대한 기존 연구들을 정리하고, 본 연구에서 개발한 서술형 평가 자동채점 프로그램 WA³I의 개발 과정을 소개하였다. 본 연구에서는 31개의 서술형 평가 문항을 개발하고 이에 대한 학생의 응답을 수집하였으며, 이 중 컴퓨터와 전문가 채점간의 일치도가 높은 19개의 문항에 대한 자동채점 모델을 개발하였다. 이 자동채점 모델로 채점 가능한 유사 문항 11개를 더 개발하여 총 30개의 문항을 웹상에서 WA³I ver.1으로 구현하였다. 효과적인 교수ㆍ학습을 위해 본 연구에서 개발된 서술형 자동채점 프로그램 WA³I ver.1의 개선 과제 및 추후 연구 방향에 대해 논하였다. 이러한 내용은 현장과학교사들의 평가 계획 및 실행에 영향을 줄 수 있을 것으로 기대된다. This study developed WA³I, which is automated computer scoring system in open-ended assessment using artificial intelligent and discussed how to utilize WA³I as a learning-support tool. To do this, the previous research dealing with automated computer scoring system has been reviewed and explained the development process of WA³I in Korea. We developed 31 open-ended questions and collected the students’ responses. Among the 31 questions, nineteen questions showing the high agreement between computer and human scoring were selected and scoring model were developed. In additions to selected nineteen questions, eleven questions were added as the prototype of web-based WA³I ver.1. We discussed how it can be improved in order to facilitate the effective teaching and learning. This paper is expected to give an implication to the science teachers’ assessment plan and practice.