과학적 사고력의 발달수준과 물리개념 이해정도와의 관계 : 중학교 3학년을 중심으로 = (The) Relationship between the level of the development of scientific thinking and the degree of the understanding of physical concepts : Dealing with the third year middle school students

국문 초록 (Abstract)

과학적 사고력의 형성여부와 물리개념 이해정도와는 밀접한 관계가 있음을 많은 학자들은 시사하고 있다. 그러나 중학교 과학교육에서는 아직도 지식을 주입시키는데 주력하고 있는 실정이며, 과학적 사고력을 기르는 면을 소홀히 하고 있다.
따라서 과학교육의 목표인 과학적 기초개념의 이해와 과학적 탐구방법 및 과학적 사고력을 신장시키기 위해서는 과학적 사고력의 발달과 물리개념 이해정도와의 상관계수, 그리고 과학적 사고력이 학력에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다.
따라서 본 연구에서는 다음과 같은 구체적 문제의 해답을 얻으려 하였다.
1. 논리적 사고의 발달수준과 물리개념 이해정도와는 어떤 관계가 있는가 ?
2. 비례논리의 형성여부와 물리개념 이해정도와는 어떤 관계가 있는가 ?
3. 변인통제논리의 형성여부와 물리개념 이해정도와는 어떤 관계가 있는가 ?
4. 과학적 사고력의 발달정도와 물리개념 이해정도와는 어떤 관계가 있는가 ?
연구문제의 해답을 얻기 위해 서울 시내 중학교 3학년 남녀 학생 230명을 대상으로 논리적 사고검사, 비례논리검사, 변인통제논리검사, 그리고 물리개념 이해도검사 등 4가지 도구를 사용하여 과학적 사고력의 발달과 물리개념 이해정도와의 관계를 구명하였다.
그리고 본 연구에서는 다음 4가지의 영가설을 설정하여 그 진위를 x^(2)- 검사법으로 도출하였다.
본 연구의 영가설은 다음과 같다.
1. 논리적 사고의 발달수준과 물리개념 이해정도와는 의의있는 관계가 없을 것이다.
2. 비례논리의 형성여부와 물리개념 이해정도와는 의의있는 관계가 없을 것이다.
3. 변인통제논리의 형성여부와 물리개념 이해정도와는 의의있는 관계가 없을 것이다.
4. 과학적 사고력의 발달수준과 물리개념 이해정도와는 의의있는 관계가 없을 것이다
본 연구에서는 다음과 같은 결과를 산출하였다.
우선 물리개념 이해정도는 과학적 사고력의 발달과 의의있는 상관관계를 나타내주었다. 한편, 남학생보다는 여학생의 계수가 더 크게 나왔다.
따라서 과학적 사고력의 발달정도는 물리개념 이해도를 예언하는 의의 있는 준거 라는 점이 밝혀졌다.
한편 본 연구의 영가설은 모두 통계적으로 의의있는 수준 (p<0.001)에서 부정되었다. 결론적으로 중학교에서 다루고 있는 물리개념을 이해할 수 있느냐는 과학적 사고력의 형성여부와 밀접한 관계가 있음이 밝혀졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Researchers have suggested that there is a close relationship between the development of the power of thinking scientifically and the degree of the understanding of physical concepts. However, currently the science education in the middle schools in Korea mainly emphasizes the memorization of scientific knowledge, neglecting to enhance students' spirit of inquiry or to improve their ability to think scientifically. therefore, to develop a better way to understand basic science concepts and scientific exploring methods and to improve the power of thinking scientifically, which are the goals of the science education, it is necessary to study the relationships between the development of the power of thinking scientifically and the degree of physical concepts and between the influence of the former on the learning of physics.
This study tries to answer the following specific questions.
1. What kind of the relationship is there between the level of the development of logical thinking and the degree of the understanding concepts?
2. What kind of the relationship is there between whether or not proportional logic is developed and the degree of the degree of the understanding of physical concepts?
3. What kind of the relationship is there between whether or not controlling variables is developed and degree of the degree of the understanding of physical concepts?
4. What kind of the relationship is there between the level of the development of scientific thinking and the degree of the degree of the understanding of physical concepts?
To answer the above questions, the study employs four different tests, a logical thinking tests, a proportional logic test, a controlling variables test, and a understanding of physical concepts test. The study establishes four null hypotheses and tests them using Chi square tests.
The hypotheses awe its follows.
1. There is no significant relationship between the level of the development of logical thinking and the degree of the understanding of physical concepts.
2. There is no significant relationship between whether or not proportional logic is developed and the degree of the understanding of physical concepts.
3. There is no significant relationship between whether or not controlling variables is developed and degree of the understanding of physical concepts.
4. There is no significant relationship between the level of the development of scientific thinking and the degree of the understanding of physical concepts.
The results of the study are as follows. First, the degree of the understanding of physical concepts has a significant relationship with the development of the power of thinking scientifically. The relationship is stronger in the case of female students than male ones. It shows that the level of the development of the power of thinking scientifically is a significant indicator predicting the degree of the understanding of physical concepts. Second, all the hypotheses are rejected at the statistically significant level (p 0.0001). In conclusion, it is found that whether students can understand the physical concepts taught in the middle school is closely related with the ability to think scientifically.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅲ
• 논문개요 = ⅶ
• Ⅰ. 서론 = 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• Ⅱ. 이론적 배경 = 4
• A. 과학적 사고 = 4
• B. 과학적 사고력의 발달 = 9
• C. 과학적 사고유형과 과학지식의 구조와의 관계 = 12
• Ⅲ. 연구문제 및 가설 = 16
• A. 연구문제 = 16
• B. 가설 = 16
• Ⅳ. 연구방법 = 18
• A. 연구대상 = 18
• B. 검사도구 및 검사도구 사용법 = 18
• C. 자료의 처리 = 21
• D. 연구의 제한점 = 24
• Ⅴ. 연구결과 및 해석 = 25
• A. 결과 및 해석 = 25
• B. 가설검증 = 30
• Ⅵ. 요약 및 논의 = 37
• A. 요약 = 37
• B. 논의 = 38
• 참고문헌 = 40
• 부록 = 42
• ABSTRACT = 69