아이디어산출형 탐구실험 과정에 나타난 창의적 아이디어의 생성과정 이해 = The Comprehension of Process of the Creative Idea Generation Produced in a Process of the Idea-creative Type Inquiry

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 과학자의 사고 과정 중 하나인 아이디어산출형 탐구실험을 효과적으로 학습하기 위한 모듈을 개발하고 적용하여 아이디어산출형 탐구실험의 특징을 알아보는 것이다. 또한 아이디어산출형 탐구실험을 수행하는 과정에서 학생들의 창의적인 아이디어 생성과정을 이해하는 것이다. 아이디어산출형 탐구실험으로 기체 분수 만들기, 화학 분수 만들기 및 자연의 분수 만들기를 개발하였고, 일반화학 실험을 수강한 대학교 1학년 20명의 학생들을 대상으로 적용하였다. 탐구실험을 수행하는 과정에서 학생들의 대화를 녹음하였고, 탐구실험 수행 후 반구조화된 인터뷰를 실시하여 아이디어산출형 탐구실험의 특징과 수행과정에서 나타나는 창의적인 아이디어 생성과정에 대한 이해를 질적 연구방법으로 분석하였다.
연구 결과, 아이디어산출형 탐구실험을 창의적인 문제 해결의 과정으로 보고 각 단계를 구분하였으며, 각 단계에서 창의적인 사고가 어떻게 작용하는지를 알아보았다. 현상제시와 탐색 단계에서는 문제를 인식하고 정보를 탐색함으로써 개인의 경험과 지식이 공유되는 사회화가 진행되었다. 아이디어제시 및 선별 단계와 탐구 설계 과정에서는 논의를 통하여 아이디어 생성 방향이 제시되고, 전단계의 공유된 지식이 명시적 개념 지식으로 생성되어 Idea Pool을 구성하였다. 아이디어 제시, 아이디어 반증 및 아이디어 구체화에 해당하는 논의 진술 요소가 두드러지게 나타났다. 아이디어 검증 및 확정 단계에서는 개념적 지식이 구체적 지식으로 변환되었으며 서로 다른 지식과 경험이 결합하고 재구성되어 새로운 아이디어가 생성되었다. 학생들 상호 간에는 비판적인 논의가 많이 진행되며 수렴적 사고 과정이 활발히 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한, 학생들의 활동을 중심으로 학생들의 지식과 경험 및 상상을 토대로 가설적이고 추상적인 아이디어를 생성해 내는 논의 중심 활동 과정과 실제적인 검증과 구체적인 문제 해결을 통해 새로운 지식을 생성해 내는 실행 중심 활동 과정으로 구분하여 제시하였다.
아이디어산출형 탐구실험은 문제 해결의 방법과 결론에 다양한 견해와 해석이 병립할 수 있은 개방된 탐구활동 과정으로 학생들에게 비판적 논의의 기회를 제공하였다. 따라서 학생들이 과학자의 사고 과정을 경험하고, 합리적으로 의사소통하는 데 긍정적인 영향을 줄 것이다. 아이디어산출형 탐구실험은 창의적인 지식 생성 과정과 논의 과정을 학습하기 위한 효과적인 교수- 학습 자료로 사용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was developing and adapting a module for effective learning the idea-creative type inquiry, one of the scientists’ thinking processes, and looking into the features of the idea-creative type inquiry. Added to this, students’ comprehension of the process of the creative idea generation in process of performing the idea-creative type inquiry also was an important research subjec. Making gas fountains, making chemical fountains, and making natural fountains were developed as the idea-creative type inquiry, and this experiment was carried out targeting 20 first grade students registering general chemistry experiment in university. In conducting inquiry experiment, conversation contents of students were recorded. After finishing inquiry experiment, semi-constructed interview was performed, and the comprehension on process of the creative idea production was analyzed in quality way.
The result of the study showed that socialization shared each individual experience and knowledge was progressed by recognizing problems and exploring information in the phase of presenting phenomena and exploring of the idea-creative type inquiry. In the process of idea suggestion and selection, and inquiry planning, through ample discussion, the direction of producing ideas was presented and composed of idea pool by transferring previous shared knowledge into explicit concept knowledge. Controversial statement factors corresponded to idea suggestion, refutation, and concretization appeared remarkably. Besides, in the stage of idea verification and clarification, conceptive knowledge turned into concrete knowledge, and quite different knowledge was combined and reconstructed, finally, produced as new ideas. Among the students, critical discussion was considerably progressed and revealed convergent thinking process actively. The performing process of the idea-creative type inquiry divided into the discussion-oriented activity process - which would be able to produce hypothetical and abstract ideas based on students’own knowledge, experience, or imagination - and the practice-oriented activity process which help the students make new knowledge through practical verification and concrete problem solving.
The idea-creative type inquiry offered the opportunity of critical argumentation to the students as open inquiry process which had a compatibility of various opinions and interpretation about the method of problem solving and conclusion.
The idea-creative type inquiry will affect positively to the students in experiencing on scientists’ thinking processes and reasonable communicating.
In conclusion, the idea-creative type inquiry can be used as effective teaching-learning materials for studying the process of the creative knowledge production and of the discussion.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구내용 4
• 3. 용어정의 5
• 4. 연구의 제한점 6
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• 1. 과학탐구와 과학자의 연구과정 8
• 2. 질적 연구의 방법론적 기초와 논의 활동 18
• 3. 지식 창출 모형과 창의적 문제 해결력 24
• Ⅲ. 연구 방법 28
• 1. 연구절차 28
• 2. 연구대상 31
• 3. 아이디어산출형 탐구실험 개발 과정 32
• 4. 아이디어산출형 탐구실험 시범 적용 과정 34
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 38
• 1. 아이디어산출형 탐구실험 모듈 개발 38
• 2. 화학 분수 만들기 수행에서 나타나는 아이디어산출형 탐구실험의 특징 분석 43
• 3. 아이디어산출형 탐구실험 과정에 나타난 창의적 아이디어 생성과정의 이해 120
• Ⅴ. 결론 및 제언 139
• 1. 결론 139
• 2. 제언 142
• 참고문헌 143
• ABSTRACT 148
• 부록 151
• 감사의 글 166