Degree of Cognitive Conflict by Learner Personality and the Method of Presenting Anomalous Data in Science Learning

과학 학습에서 학습자 성격유형과 불일치 상황 제시 방법에 따른 인지갈등 정도

  • Published : 2005.08.30

Abstract

The purpose of this study was to examine the degree of cognitive conflict by learner personality and the method of presenting anomalous data to induce cognitive conflict. The participants of this study were 461 high school students. To arose cognitive conflict, an actual demonstration was done for half of the participants and a logical article for the rest. MBTI (Myers-Briggs Type Indicator) was used to find the learner personality types, and CCLT (Cognitive Conflict Level Test) was used to measure the degree of cognitive conflict aroused when anomalous data was confronted. The results of this study indicated that learner personality types influence the degree of cognitive conflict. First, participants were divided into two personality types via preferences on each of the four preference indices; extraversion (E) or introversion (I), sensing (S) or intuition (N), thinking (T) or feeling (F), judgment (J) or perception (P). The cognitive conflict scores of the thinking types were significantly higher than those of the feeling types. Participants were also divided four personality types according to personality functional types: ST, SF, NT and NF. SF type showed a significantly lower cognitive conflict score than any of the other types. According to the type of learner personality, cognitive conflict was influenced differently by the method of presenting anomalous data. For example, the judgment types had a higher cognitive conflict score by logical argument, and the perception types showed a higher score by demonstration. In conclusion, learner cognitive conflicts were influenced by personality types and the methods of presenting anomalous data.

이 연구의 목적은 학습자의 성격유형과 불일치 상황 제시 방법에 따라 유발된 인지갈등 정도를 비교해 보는 것이다. 학습자의 성격유형검사 도구는 MBTI를 사용하였고, 검사 결과를 이용하여 학습자의 성격유형은 선호지표별 선호 경향과 성격 기능 유형의 두 가지 측면에서 다루었다. 불일치 상황 제시는 시범실험을 통한 현상제시와 논리문을 읽게 하는 논리제시, 두 가지 방법을 사용하였으며, CCLT를 사용하여 인지갈등 정도를 측정하였다. 연구대상은 고등학생 461명이며, 개념검사 문항은 용수철저울의 양쪽 무게가 2N인 추를 매달았을 때, 저울의 눈금이 어떻게 나타날지를 묻는 문항이었다. 연구 결과, 학습자의 성격유형에 따라서 인지갈등의 정도는 차이가 있는 것으로 나타났다. 성격유형을 선호지표로 나누었을 때, 사고형(T) 판단을 하는 학습자는 감정형(F) 판단을 하는 학습자에 비해 인지갈등이 크게 일어났으며, 성격유형을 성격 기능유형으로 나누었을 때는 감각감정형(SF)인 학습자가 인지갈등이 가장 작게 일어나고, 직관사고형(NT)인 학습자가 인지갈등이 가장 크게 일어났다. 또한 불일치 상황의 제시 방법에 따른 인지갈등 정도는 학습자의 성격유형에 따라 다르게 나타날 수 있음을 확인하였다. 성격 유형에 따라 다르게 나타날 수 있음을 확인하였다. 전체적으로는 현상을 제시하여 인지갈등을 유발한 경우가 논리를 제시한 경우데 비해서 더 클 인지갈등을 유발시켰다. 하지만 J.P 선호지표가 판단형(J)인 학습자는 논리제시와 현상제시에서 인지갈등 정도가 비슷했으며나, 인식형(P)인 학습자는 현상제시를 사용했을 때가 논리제시를 사용했을 때보다 인지 갈등이 효과적으로 일어났다. 이상의 연구결과를 통해 학습자의 성격특성은 인지 갈등의 유발에 영향을 줄 수 있으며, 학습자의 성격유형에 따라서 인지갈등을 보다 효과적으로 일어나게 하는 불일치 상황 제시 방법이 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 고현주 (2004). 유치원 교사의 성격 특성과 문제 인식. 한국교원대학교 석사학위논문
  2. 권난주, 권재술 (2004) 인지갈등 전략을 이용한 과학 개념변화에서 학습자 특성의 효과. 한국과학교육학회지, 24, 216-225
  3. 권재술 (1989). 과학개념의 한 인지적 모형. 물리교육, 7, 1-9
  4. 권재술 (2002, 6). 과학교육에서 인지갈등 관련 연구의 동향과 방향. 박승재교수 정년퇴임 기념 학술대회 발표 논문, 서울대학교
  5. 권재술, 이경호, 김연수 (2003) 인지갈등과 개념변화의 필요조건과 충분조건. 한국과학교육학회지, 23, 574-591
  6. 권혁구 (1999). 과학학습에서 발생하는 고등학생의 인지갈등 측정도구 개발. 한국교원대학교 석사학위논문
  7. 김범기, 권재술 (1995). 과학개념과 인지적 갈등의 유형이 학생들의 개념변화에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 15, 472-486
  8. 김정택, 심혜숙 (1990). 성격유형검사(MBTI)의 한국 표준화에 관한 일 연구. 한국심리유형학회지, 3, 1-15
  9. 김정환 (1999). 과학학습에서 발생하는 중학생의 인지갈등 측정도구 개발. 한국교원대학교 석사학위논문
  10. 김지나, 이경호, 권재술 (2000). 갈등상황 제시 유형에 따른 학생들의 물리 개념 변화 유형. 새물리, 40, 84-93
  11. 김혜경 (2000). 논리제시에 의한 고등학생의 인지갈등 측정 도구 개발 및 적용. 한국교원대학교 석사학위논문
  12. 박상복 (2001). 토론을 통한 개념변화 수업에서 인지갈등의 효과. 한국교원대학교 석사학위논문
  13. 박상석 (1999). 과학학습에서 발생하는 초등학생의 인지갈등 측정도구 개발. 한국교원대학교 석사학위논문
  14. 박종원 (1992). 인지적 갈등의 이론적 모형. 전남대학교 과학교육지, 16, 17-35
  15. 박행모 (1999). 교사와 학생들의 성격유형에 따른 실과 교수-학습방법의 대안 탐색. 실과교육연구, 12, 25-39
  16. 서상오 (2004). 전기회로에서 다중불일치 상황에 대면한 초등학생의 반응 특성. 한국교원대학교 박사학위논문
  17. 서상오, 진순희, 정성안, 권재술 (2002). 전기회로 학습에서 초등학생의 토론과 체험을 통한 인지갈등. 한국과학교육학회지, 22, 862-871
  18. 서울대학교 교육연구소 (1994). 교육학 용어사전. 서울: 하우
  19. 원동만 (2000). 논리제시에 의한 초등학생의 인지갈등 측정 도구 개발과 적용. 한국교원대학교 석사학위논문
  20. 유충조 (2000). 논리제시에 의한 중학생의 인지갈등 측정 도구 개발과 적용. 한국교원대학교 석사학위논문
  21. 이영직 (1998). 인지갈등에 의한 고등학생의 물리 개념 변화. 한국교원대학교 박사학위논문
  22. 이채은, 이경호, 감지나, 권재술 (2001). 인지갈등 상황 제시유형에 따른 고등학생들의 역학 개념 변화. 한국과학교육학회지, 21, 697-709
  23. 임이숙, 이영직, 권재술 (1998). 뉴턴 운동법칙에 관한 문제에서 갈등상황의 유형이 학생들의 인지적 갈등 유발에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 18, 473-484
  24. 차영, 서상오, 권재술 (2001). 작용과 반작용에 관한 학습에서 토론을 통한 인지갈등과 개념변화. 한국과학교육학회지, 21, 411-421
  25. 최혁준 (2003). 무중력 상태에 대한 예상의 확인 결과가 대학생의 인지갈등과 개념변화에 미치는 영향. 한국교원대학교 박사학위논문
  26. Becker, D., & Dwyer, M. (1998). The impact of student verbal/visual learning style preference on implementing groupware in the classroom. Journal of Asynchronous Learning Networks, 2, 61-69
  27. Champagne, A. B., Gunstone, R. F., & Klopfer, L. E. (1985). Instructional consequences of students' knowledge about physics phenomena. In L. H. T. West & A L. Pines (Eds,), Cognitive structure and conceptual change (pp, 61-90). Orlando, FL: Academic Press
  28. Chinn, C., & Brewer. W. (1998). An empirical test of a response to anomalous data in science. Journal of Research in Science Teaching, 35, 589-622 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199808)35:6<589::AID-TEA2>3.0.CO;2-I
  29. Dreyfus, A., Jungwirth, E., & Eliovitch, R. (1990). Applying the 'cognitive conflict' strategy for conceptual change-Some applications, difficulties, and problems. Science Education, 74, 555-569 https://doi.org/10.1002/sce.3730740506
  30. Druyan, S. (1997). Effects of the kinesthetic conflict on promoting scientific reasoning. Journal of Research in Science Teaching, 34, 1083-1099 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199712)34:10<1083::AID-TEA7>3.0.CO;2-N
  31. Eylon, B., & Linn, M. C. (1988). Learning and instruction: An examination of four research perspectives in science education. Review of Educational Research, 58, 251-301 https://doi.org/10.3102/00346543058003251
  32. Guzzetti, B. J., Snyder, T. E., Glass, G. V., & Gamas, W. S. (1993). Promoting conceptual change in science: A comparative meta-analysis of instructional interventions from reading education and science education. Reading Research Quarterly, 28, 117-155
  33. Hashweh, M. Z. (1986). Toward and explanation of conceptual change. European Journal of Science Education, 8, 229-249 https://doi.org/10.1080/0140528860080301
  34. Hynd, C. R., McWhorter, J. Y, Phares, V. L., & Suttles, C. W. (1994). The role of instructional variables in conceptual change in high school physics topics. Journal of Research in Science Teaching, 31, 933-946 https://doi.org/10.1002/tea.3660310908
  35. Jung, C. G. (1976). Psychological type. NJ: Princeton University Press
  36. Lee, G., Kwon .J., Park, S. S., Kim, J. W., Kwon, H. G., & Park, H. K. (2003). Development of an instrument for measuring cognitive conflict in secondary-level science classes. Journal of Research in Science Teaching, 40, 585-603 https://doi.org/10.1002/tea.10099
  37. Limon, M. (2001). On the cognitive conflict as an instructional strategy for conceptual change: A critical appraisal. Learning and Instruction, 11, 357-380 https://doi.org/10.1016/S0959-4752(00)00037-2
  38. Limon, M., & Carretero, M. (1997). Conceptual change and anomalous data: A case study in the domain of natural sciences. European Journal of Psychology of Education, 12, 213-230 https://doi.org/10.1007/BF03173085
  39. McClanaghan, M. E. (2000). A strategy for helping student learn how to learn. Education, 120, 479-487
  40. McDermott, L. (1984). Research on Conceptual Understanding in Mechanics. Physics Today, 37, 24-32 https://doi.org/10.1063/1.2916318
  41. Melear, C. T., & Alcock, M W. (1998, April). Learning style and personality types of african american children: Implication for science education. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching. (ERIC Document Reproduction Service No. ED 418 874)
  42. Myers, I., & Myers, P. (1980). Gifts Differing: Understanding Personality Type. Palo Alto, CA: Consulting Psychologists Press
  43. Myers, I., & McCaully, M. (1985). Manual: A guide to the development and use of the Myers-Briggs type indicator. Palo Alto, CA: Consulting Psychologists Press
  44. Niaz, M. (1995). Cognitive conflict as a teaching strategy in solving chemistry problem: A dialectic constructivist perceptive. Journal of Research in Science Teaching, 32, 959-970 https://doi.org/10.1002/tea.3660320907
  45. Novak, I., & Voss, B. (1981). An investigation of relationship between cognitive preference orientation and Jungian (MBTI) personality type of eighth grade science student. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching. (ERIC Document Reproduction Service No. ED 200 447)
  46. Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66, 211-227 https://doi.org/10.1002/sce.3730660207
  47. Stavy, R., & Berkovitz, B. (1980). Cognitive conflict as a basics for teaching quantitative aspect of the concept of temperature. Science Education, 64, 679-692 https://doi.org/10.1002/sce.3730640514
  48. Thorley, N. R., & Treagust, D. F. (1987). Conflict within dyadic interactions as a stimulant for conceptual change in physics. International Journal of Science Education, 9, 203-216 https://doi.org/10.1080/0950069870090209