과학 우수 학생들의 과학 문제해결 과정에서 나타나는 발산적 사고과정에 대한 뇌영상 연구

조선희,최유용,권대용 한국영재학회 2020 영재교육연구 Vol.30 No.1

Divergent thinking has been recognized as one of the most fundamental thought processes linked to creativity. In this study, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to reveal the brain mechanisms associated with divergent thinking. There were ten student participants from a university gifted education center and a middle school. They have high school achievement in science. In the divergent thinking task, participants were presented with an improbable scientific situation and were asked to imagine could all the potential scenarios that would occur if that given situation became true. In the convergent thinking task, participants were presented a problem which required only one answer. Divergent thinking was associated with increased activation in the bilateral angular gyrus (AG) and adjacent temporal gyrus. The AG and adjacent temporal gyrus lie at a confluence of visual, spatial, somatosensory and auditory processing streams. AG and adjacent temporal gyrus activation regarded as reflecting the amount of semantic, episodic, and auto biological memory that can be successfully retrieved from a given input. Thus, our results suggest that divergent thinking involves a more effective multimodal information retrieval compared to that of convergent thinking. 창의력을 발휘하는 데에는 발산적 사고과정이 주요하게 관여하는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 기능적 자기공명영상(fMRI)을 통해서 과학 내용에 대한 발산적 사고과제와 수렴적 사고과제를 수행할 때 뇌활동성을 분석하여 발산적 사고과정의 작동 기제를 밝히고자 하였다. 연구대상은 대학부설 영재교육원 재원생과 일반 중학교에서 과학 성적이 우수한 10명의 학생들이었다. 발산적 사고과제는 자연 현상에 대해서 가상의 상황을 제시하고 어떤 일들이 발생할지를 생각해 보는 것이었으며 수렴적 사고과제는 하나의 답이 있는 과학 질문에 대해 답을 생각해 보는 것이었다. 분석결과 발산적 사고과제를 수행할 때에는 수렴적 사고과제를 수행할 때에 비해서 오른쪽과 왼쪽의 각이랑과 이에 인접한 측두엽의 활동성이 높게 나타났다. 각이랑과 그 주변의 측두엽 영역은 시각, 공간지각, 청각, 체감각 등의 감각 정보의 흐름이 모이는 지점에 위치하며 다양한 정보를 통합하는 데에 중추적인 역할을 담당하는 영역이다. 이러한 점을 볼 때 본 연구의 결과는 발산적 사고를 발휘할 때에는 수렴적 사고를 발휘할 때에 비해서 주어진 자극으로부터 다양한 차원의 정보를 통합적으로 인출하는 것이 보다 활발히 관여한다는 것을 보여준다.

초등과학 수업에서 시스템사고 학습을 위한 교수-학습 프로그램 개발 및 적용

송진여,문병찬,김종희 대한지구과학교육학회 2015 대한지구과학교육학회지 Vol.8 No.3

The purpose of this study was to develop the systems thinking learning program and to confirm the effects of its application in the fourth grades' science class. For it, the test tools were designed to survey divergent thinking and the closed loop based on the casual relation. The systems thinking learning program was developed to make students learn scientific knowledge and systems thinking educational strategies through their regular science class. The two classes of fourth grade were selected and divided into experimental and control groups. After applying pre-test to two groups, the system thinking education program was applied to an experimental group according to the reconstructed lesson plan. Subsequently, post-test was applied to two groups 3 weeks after pre-test. The findings in this study were as follows. In divergent thinking, the systems thinking program was useful to two groups. It could be the repetition effect, but only the experimental group shows a statistically significant change. The effect of the closed loop based on casual relation was deemed statistically significant. It shows these educational strategies were effective in making students understand the systems thinking. Finally, the results of students' interviews shows they were satisfied with this program because they were able to express their thinking with confidence and to find new relations in the change of land. The results suggest that the more research is needed to further develop and improve on students’ thinking skills in their regular science classes.

비판적 사고와 창의적 문제해결

서민규 한국교양교육학회 2012 교양교육연구 Vol.6 No.3

This paper explores the conceptual relation of the sub-domains of higher-order thinking. For the first part, I analyze Young-Jung Kim’s theory of critical thinking to specify its relation with the domain of creative thinking. In the second part, I review the theoretical outcomes made by creativity theorists or creative thinking educators, and then try to find its categorical relation with other thinking areas such as logical thinking and critical thinking. As the result of this inquiry, I claim that critical thinking never excludes the elements of creative thinking, especially its key aspect which is called ‘divergent thinking ’. Creative thinking cannot be conducted without the basic elements of logical thinking and critical thinking as well, if it is not restricted within its divergent part. Since, both critical and creative thinking abilities are substantiated on the thinking agency ’s problem-solving competency, and the problem-solving in the level of higher-order thinking is the emergent outcome of the critico-creative potentiality of the domain specificity. 본 논문은 고차적 사고의 측면에서 그 하위요소를 이루는 각 사고영역들의 관계성을 탐구하기 위한 시도로, 우선 메타-인지적 측면에서 비판적 사고 개념과 범주를 확립하고자 시도했던 김영정의 이론을 선행 사례로 분석하여 그것이 창의적 사고라고 부를 수 있는 사고의 영역과 어떤 관계성을 갖고 있는지 살펴본다. 그리고 교육 심리학자 중심으로 진행되었던 창의성 또는 창의성 교육의 기존 성과들을 바탕으로 창의적 사고의 개념규정에 접근하는 방식으로 창의적 사고가 비판적 사고와 같은 고차적 사고의 다른 영역들과 맺는 범주관계를 탐색한다. 그 결과 본 논문은 고차적 사고의 하위영역으로 상정할 수 있는 비판적 사고가 창의적 사고의 요소들을 결코 배제할 수 없으며, 심지어 ‘발산적 사고’라고 일컫는 사고의 영역까지도 비판적 사고가 포괄할 수 있어야 함을 주장한다. 또한 창의적 사고는, 그것이 발산적 사고라는 협의의 규정에 제한되는 것이 아니라고 한다면, 논리 또는 비판적 사고의 기본 요소들을 배제하고서는 성립될 수 없음을 주장한다. 비판적 사고와 창의적 사고는 본질적으로 사고 주체의 문제해결 역량으로 실현되며, 고차적 사고의 차원에서 모든 문제해결은 영역 특수적 전문성이 비판적이면서 또한 창의적인 방식으로 발현되는 것이기 때문이다.

미적체험 기반 융합교육 프로그램 수행과정에서 발현되는 사회적 공감능력과 확산적 사고능력 특성 : 중등 수⋅과학 영재를 중심으로

고혜진(Hye Chin Ko) 학습자중심교과교육학회 2021 학습자중심교과교육연구 Vol.21 No.15

목적 본 연구는 미적체험 기반 융합교육 프로그램을 수행하는 과정에서 발현되는 중등 영재들의 사회적 공감능력과 확산적 사고능력의 특성에 대해 탐색하고 분석하는 것을 목적으로 한다. 방법 서울 소재 S 중학교 1학년 수⋅과학영재로 선발된 남학생 19명을 대상으로 총 3개월간 20차시 미적체험 기반 융합수업을 실시하였다. 수업 실행과정에서 생성된 학생들의 담화(면담, 학생 발언), 서술적 산출물(저널, 수업 활동지, 설문지), 창의적 산출물(중간 창작물, 최종 창작물), 참여관찰 자료(비디오, 사진, 녹음 자료, 연구자 노트, 연구 보조자 노트) 등을 통해 자료를 수집하였고, 선행연구를 토대로 재구성한 질적 자료 분석 틀을 사용하여 분석하였다. 결과 미적체험 기반 융합교육 프로그램을 경험한 중등 수⋅과학영재의 사회적 공감능력의 경우, 개인적 공감인 인지적⋅정서적 공감으로부터 점차 맥락적 이해, 사회적 책임감, 사회적 역할 실천의 차원으로 발전하는 특성이 나타났다. 한편, 확산적 사고능력의 경우, 유창성에서 융통성, 그리고 독창성의 순서로 발달되는 특성을 보였고, 확산적 사고와 수렴적 사고를 동시에 형성하며 균형 잡힌 창의적 사고를 조직하는 경향을 나타냈다. 결론 본 연구는 중등 수⋅과학영재가 자기주도적으로 사회적 공감능력과 확산적 사고능력을 함양할 수 있는 다양한 교육적 방안을 제시하였다. 이 과정에서 학생들이 경험한 발문, 숙고 및 반성, 맥락적 정보 연구, 예술작품의 감상 및 창작과 같은 미적 활동은 궁극적으로 사회적 공감능력과 확산적 사고능력을 함양할 수 있는 긍정적 기회로 작용하였다. 이는 향후 영재의 전인적 성장을 도모하는 교육과정의 개발 뿐 아니라 예술을 통한 사회적 공감교육이라는 새로운 방향성을 제시할 수 있다. Objectives In this study, the characteristics of social empathy and divergent thinking expressed in the process of applying the aesthetic experience-based integrated education program to the classes of math and science gifted students were explored and analyzed. Methods The 20 sessions of aesthetic experience-based integrated classes were conducted for 19 male students selected as freshman math and science gifted students of S middle school in Seoul. The materials were collected from student discourse, descriptive outputs, creative outputs, participatory observations, and analyzed using a reorganized qualitative analysis framework based on prior researches. Results The characteristics of social empathy exhibited by the math and science gifted students who participated in this aesthetic experience-based integrated program are that from cognitive and emotional empathy which are personal empathy to contextual understanding, social responsibility, and social role practice has gradually developed. In the case of Divergent thinking, it showed characteristics that developed in the order of fluency, flexibility, and originality. In addition, ‘Divergent thinking’ to creates ideas and ‘convergent thinking’ to analyze and select ideas generated in this way were formed at the same time, balanced ‘creative thinking’ tended to be naturally organized. Conclusions In this study, various educational methods were presented for middle school math and science gifted students to self-directly cultivate social empathy and divergent thinking skills. Aesthetic activities such as questioning, reflection, contextual information research, appreciation, and creation of works of art experienced by the students in this process ultimately acted as a positive opportunity to cultivate social empathy and divergent thinking skills.

유아의 놀이성, 가상놀이의 질, 그리고 확산적 사고의 구조적 관계 연구: 창의적 가정환경의 조절효과를 중심으로

박영림,김명순 한국열린유아교육학회 2023 열린유아교육연구 Vol.28 No.5

This study aimed to determine the effects of children’s playfulness on their divergent thinking through an examination of the quality of pretend play, and the moderating effect of creative home climate. The subjects of this study were 139 five-year old living in Seoul, Gyeonggi, and Incheon. The results were as follows: First, children’s playfulness had a positive effect on the quality of pretend play, and children’s quality of pretend play had a positive effect on divergent thinking. Second, the children’s quality of pretend play fully mediates the relationship between playfulness and divergent thinking. Third, while a creative home climate did not have a significant moderating effect between children’s playfulness and the quality of pretend play, there was a positive moderating effect between the quality of pretend play and divergent thinking. In conclusion, the higher the playfulness of children, the better the quality of pretend play, and, accordingly, the better their unique divergent thinking. In addition, children’s divergent thinking increases in a home climate that accepts children’s diversity and supports their challenging attitudes toward solving problems.

사회적 단서로 행동적 동질성 획득과 긍정적 정서가 확산적 사고에 미치는 영향

이주훈,성민선 예술과미디어학회 2012 예술과 미디어 Vol.11 No.1

In this Study, we argue that being mimicked by an interaction partner cues will increase divergent thinking rather than not being mimicked and being induced by positive emotion facilitate divergent thinking rather than being induced by negative emotion regardless of being mimicked or not. To test the hypotheses, we experimentally manipulated whether divided 154 students who major in design being mimicked into or not, and performed Word Association Test and Remote Associate Test by inducing positive emotion and negative emotion to analyze it. The result that in support of hypothesis being mimicked leads people to instigate divergent thinking. But the participants who were induced by negative emotion created a higher proportion of divergent thinking evaluations than those who were induced by positive emotion. There was no interaction between variable and condition. 본 연구는 사회적 단서로서 행동적 동질성 획득의 영향을 받으면 그렇지 않은 집단 보다 확산적 사고를 더 할 것이며, 행동적 동질성 획득 유무에 상관없이 긍정적 정서가 유발되면 부정적 정서가 유발되는 상태에서보다 확산적 사고를 더 할 것이라는 두 가지 가설을 검증하는 것이다. 이를 위해 디자인전공 학생들 154명을 대상으로 행동적 동질성 유발 그룹과 그렇지 않은 그룹으로 나누어 흉내 내기 및 흉내 냄 당하기 그리고 긍정 및 부정적 정서를 조작한 후 단어연합과제와 원격연상검사를 실시하여 이들 두 그룹과 두 조건간의 확산적사고 능력을 비교분석하였다. 그 결과 행동적 동질성이 획득되면 확산적 사고를 더 가능하게 한다는 첫 번째 가설을 지지했으나 부정적 정서 유발 그룹이 긍정적 정서 유발 그룹보다 더 확산적 사고 평가가 높게 나와 두 번째 가설을 지지하지 못하였다. 그리고 변인과 조건간의 상호작용도 전혀 없었다.

발산적 사고를 통한 아이디어 발상의 디자인 프로세스

조현재(Jo Hyunjae),이현주(Lee Hyunju) 한국디지털디자인학회 2011 디지털디자인학연구 Vol.11 No.1

이 연구는 디자이너들이 직관을 이용하는 발산적 사고로 아이디어 발상을 하는 것에 능숙하다는 것에 착안하여 이러한 발상법들을 더욱 적극적으로 활용하여 아이디어 발상을 하는 디자인 프로세스를 제안하는 것을 목적으로 한다. 즉 디자인 프로세스에서 발산적 사고를 통해 아이디어 발상을 하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위한 연구의 방법은 다음과 같다. 첫 번째 단계로 디자인프로세스에 대해 이론적 고찰을 하였다. 1세대부터 3세대 이후까지의 세대별 디자인 프로세스를 조사하여 디자인 프로세스에서 직관적 아이디어 발상이 어떻게 활용되었는지를 조사하였다. 두 번째 단계로 직관에 대한 이론적 고찰을 하였다. 직관은 철학에서 다루어지는 개념으로 베르그송과 러셀의 견해 등을 통해 직관이 객관적 지식으로 다루어 질수 있는 지를 조사하였다. 이를 토대로 세 번째 단계에서 발산적 사고에 대해 고찰하였다. 이 단계에서 발산적 사고의 개념과 종류를 조사하고 마지막 단계로 디자인 프로세스에서 발산적 사고를 통한 아이디어 발상을 하기 위한 프로세스를 제안 하였다. This study aimed at proposing a design process based on creating ideas through divergent thinking. This idea is based on that designers are well trained to do divergent thinking a kind of intuitive thinking. The following three stages were undertaken to solve the aim. The first stage constituted an examination of the existing design processes building on the previous literature. As a result of this examination a process model of divergence and convergence emphasizing on designers' intuition and creativity was selected as this study's model. The second stage covered an examination of the existing theories of intuition including the argument of Bergson that intuition also can be used as evidence. At the third stage how to derive group creativity and how to think up foresighted ideas by using divergent thinking as one of creative thinking methods were investigated. Finally a design process model based on creating intuitive ideas through divergent thinking was suggested.

과학적 창의성 모델의 제안 -인지적 측면을 중심으로-

박종원 ( Jong Won Park ) 한국과학교육학회 2004 한국과학교육학회지 Vol.24 No.2

Creative thinking alone can not lead to scientific creativity. Scientific knowledge and scientific inquiry skills are needed for scientific creativity. Focused only on cognitive aspect, I suggested a cognitive model of scientific creativity (CMSC) consisting of 3 components: thinking for scientific creativity, scientific knowledge contents, and scientific inquiry skills. Recently, many researchers have emphasized the various thinking for creativity as well as divergent thinking. Therefore, I suggested three types of creative thinking - divergent thinking, convergent thinking, and associational thinking - and discussed its rationale. Based on this model, an example of activity material for the scientific creativity was suggested. In the further research, based on CMSC, various activity types related to scientific creativity and concrete learning materials for scientific creativity will be developed.

창의적 사고 계발을 위한 고등학교 학습 프로그램 개발: 태양계 축소 모형을 중심으로

김은주,이효녕,윤일희,강천덕 한국지구과학회 2008 한국지구과학회지 Vol.29 No.3

The purpose of this study was to develop instructional programs for 10th graders to facilitate their creative thinking abilities and understanding concerning the scale of the Solar System. The programs were based on four major themes and composed of eight lessons which dealt with the relative scale of the Solar System. The programs were applied to 155 students at G high school in Gumi City. The results showed that the programs were helpful to students in that they facilitated easier understanding of the relative sizes of planets within the solar system as well as creative thinking abilities including divergent thinking and convergent thinking. 이 연구의 목적은 고등학생들의 태양계 상대적인 크기를 쉽게 이해하고 창의적인 사고 능력을 키우기 위한 교육 프로그램 개발이다. 프로그램은 태양계의 상대적 크기 영역에서 4개 주제와 8차시 분량으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 구미시에 소재한 G 고등학교 10학년 155명에게 투입하였다. 연구 결과를 살펴보면, 개발된 프로그램 학습을 통해 학생들이 태양계 행성들의 상대적인 크기를 쉽게 이해할 수 있었고, 발산적 사고로부터 수렴적 사고로 이어지는 창의적 사고력을 향상 시켰다. 개발된 프로그램의 주제별 활동을 통하여 학생들에게 창의적 사고 능력의 배양과 태양계 내의 행성간 거리와 크기에 대해 쉽게 학습시킬 수 있을 것으로 기대된다.

박물관을 활용한 프로젝트접근법이 유아의 사고양식에 미치는 효과

서혜전(Hye-Jeon Suh) 한국열린유아교육학회 2008 열린유아교육연구 Vol.13 No.1

본 연구는 박물관을 활용한 프로젝트접근법이 유아의 사고양식에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 알아본 사고양식은 확산적 사고와 비판적 사고였다. 연구대상은 서울시에 위치한 국공립어린이집의 만 5세 유아 2학급의 총 41명이었으며, 실험집단과 통제집단으로 나누어 실험연구를 실시했고 검사자 훈련, 예비검사, 사전검사, 교사교육, 실험처치, 사후검사의 순으로 진행되었다. 본 연구결과 첫째, 박물관을 활용한 프로젝트접근법이 유아의 확산적 사고 증진에 효과가 있었으며, 확산적 사고의 4개 하위요인인 유창성, 융통성, 독창성, 정교성 모두에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 박물관을 활용한 프로젝트접근법이 유아의 비판적 사고 증진에도 효과가 있었으며, 하위요인 중에서 서로 다른 관점 인식하기, 판단하여 이유말하기, 결과 예측하기, 타인적용기준을 나에게 적응하기라는 4개 요인에서 효과가 있는 것으로 나타났다. The present study investigated the effect of project approach program using museum on young children's thinking styles. It examined processes of project approach program using museum to determine its impact on young children's individual thinking such as divergent thinking and critical thinking. The subjects were 41 5-year old children. Twenty children were assigned to the experimental group and twenty-one to the control group. Pretest-treatment-posttest design was adopted for this study. For the children's divergent thinking and critical thinking, the children with project approach program using museum showed significant difference compared to the children in the control group. These results showed that the project approach program using museum influenced the children's thinking styles.