유아의 과학적 문제해결력과 상위인지 지식간의 관계 = Young children's scientific problem solving ability and metacognition

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 과학활동에서 나타난 유아의 과학적 문제해결력과 또래간 과제 수행 상호작용에서 나타난 상위인지 지식이 연령에 따라 차이가 있는지, 그리고 유아의 문제해결력과 상위인지 지식간에는 어떠한 관계가 있는지를 알아보기 위해 실시되었다.
본 연구의 대상은 서울에 소재한 대학부설 유아교육기관 1곳의 유아로 만4세, 5세, 6세 유아 각각 20명씩 총 60명이었으며, 각 연령별로 남.여아의 수가 동일하도록 표집하였다. 유아의 문제해결력을 알아보기 위하여 Project Spectrum의 「물에 뜨고 가라앉기」(Sink and Float) 실험을, 상위인지 지식을 알아보기 위하여 Cooper(1980)가 고안한 「블록 균형 맞추기」(Block-Balancing Activity) 활동을 실시한 뒤 각각의 채점 기준에 따라 분석하였다. 수집된 자료는 연구문제에 따라 평균과 표준편차를 산출하고 일원변량 분석과 Pearson의 적률 상관계수를 사용하여 분석하였다.
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 유아의 문제해결력은 가설설정, 가설검증, 가설적용의 모든 하위 과정에서 연령이 증가할수록 의의있게 향상되었다. 가설검증이나 가설적용을 포함하는 유아의 문제해결력은 4세와 5세 사이에 크게 향상된 반면 가설설정 능력은 4세와 6세간에만 유의한 차이가 있었을 뿐, 4세와 5세, 5세와 6세간에는 유의한 차이가 없었다.
둘째, 유아의 상위인지 지식은 연령에 따라 차이가 있었다. 상위인지 지식 중에서 개인변인을 제외한 과제변인과 전략변인의 사용은 연령이 증가함에 따라 더 많아졌는데, 전략변인의 사용은 6세에 오면서 특히 많아졌다. 하위 범주별로는 개인변인 중에서 자신의 능력에 대한 언급, 과제변인 중에서 과제에 대한 언급, 전략변인 중에서 과제 단계에 대한 전략, 명령·지시, 성공·실패에 대한 피드백 범주의 사용이 연령에 따라 증가하였다.
셋째, 유아의 문제해결력과 상위인지 지식간에는 유의한 상관이 있었다. 이 둘간의 상관은 유아의 연령이 증가할수록 높아졌는데, 4세의 경우는 관계가 거의 없는 반면, 유의한 관계는 5세부터 나타나기 시작하여 6세로 갈수록 더 높아졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to examine developmental changes from three-to-five years of age in scientific problem solving ability in scientific activities and the use of metacognitive knowledge and to investigate the relation between them. The subjects of this study were 60 children, 20 four, 20 five and 20 six, attending in university lab in Seoul. Young children's problem solving ability was measured using Project Spectrums Sink and Float test, and metacognitive knowledge was measured using Block-Balancing Activity invented by Cooper(1980). The data of the study was analyzed by one-way ANOVAs and Pearsons correlation coefficient.
The results of this study were as follows: First, there was a significant age difference in every sub-process of young children's problem solving ability. The hypothesis-verifying ability and hypothesis-application ability remarkably increased between age four and five, whereas hypothesis-establishing ability gradually increased from age four to six.
Second, there was a significant age difference in the use of young children's metacognitive knowledge. The more task variables and strategy variables, except personal variables, were used increasing age. Six-year-olds used more metacognitive knowledge, especially more strategy variables than anyother groups did.
Third, there was a significant relation between young children's problem solving ability and metacognitive knowledge. In general, the older children revealed, the stronger relation between problem solving ability and metacognitive knowledge.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문요약 = iv
• Ⅰ. 서론
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구 문제 = 5
• Ⅱ. 이론적 배경
• 1. 문제해결력 = 6
• 1) 정의 및 개념 = 6
• 2) 문제해결력의 발달 = 7
• 2. 상위인지 = 9
• 1) 정의 및 개념 = 9
• 2) 상위인지의 발달 = 11
• 3. 문제해결과 상위인지 = 13
• Ⅲ. 연구 방법
• 1. 연구 대상 = 19
• 2. 연구 도구 = 20
• 1) 문제해결력 검사 = 20
• 2) 상위인지 지식 검사 = 23
• 3. 연구 절차 = 26
• 1) 예비 조사 및 검사자 훈련 = 26
• 2) 본 조사 = 27
• 4. 자료 분석 = 29
• Ⅳ. 연구 결과 및 해석
• 1. 유아 문제해결력의 연령차 = 30
• 2. 유아 상위인지 지식의 연령차 = 32
• 3. 유아의 문제해결력과 상위인지 지식간의 관계 = 36
• Ⅴ. 논의 및 결론
• 1. 논의 = 42
• 2. 결론 = 50
• 참고 문헌 = 52
• 부록 = 60
• 부록 1 「물에 뜨고 가라앉기」실험의 지시 및 실시 절차 = 61
• 부록 2 「물에 뜨고 가라앉기」실험의 관찰기록지 = 64
• 부록 3 「물에 뜨고 가라앉기」자유 실험의 점수화되는 반응의 예 = 66
• 부록 4 상위인지 지식 분석의 예 = 67
• Abstract = 76