Abstract

This study aims to explore cognitive biases relating the core competences of science and instructional strategy in reducing the level of cognitive biases. The literature review method was used to explore cognitive biases and science education experts discussed the relevance of cognitive biases to science education. Twenty nine cognitive biases were categorized into five groups (limiting rational causal inference, limiting diverse information search, limiting self-regulated learning, limiting self-directed decision making, and category-limited thinking). The cognitive biases in limiting rational causal inference group are teleological thinking, availability heuristic, illusory correlation, and clustering illusion. The cognitive biases in limiting diverse information search group are selective perception, experimenter bias, confirmation bias, mere thought effect, attentional bias, belief bias, pragmatic fallacy, functional fixedness, and framing effect. The cognitive biases in limiting self-regulated learning group are overconfidence bias, better-than-average bias, planning fallacy, fundamental attribution error, Dunning-Kruger effect, hindsight bias, and blind-spot bias. The cognitive biases in limiting self-directed decision-making group are acquiescence effect, bandwagon effect, group-think, appeal to authority bias, and information bias. Lastly, the cognitive biases in category-limited thinking group are psychological essentialism, stereotyping, anthropomorphism, and outgroup homogeneity bias. The instructional strategy to reduce the level of cognitive biases is disused based on the psychological characters of cognitive biases reviewed in this study and related science education methods.

이 연구의 목적은 과학교육과 관련된 인지편향을 확인하고 과학교육을 통하여 인지편향을 줄일 수 있는 방법을 확인하기 위하여 계획되었다. 문헌조사를 통하여 연구되어진 인지편향을 수집하였고, 과학학습의 관련성이 높은 인지편향을 과학교육전문가와의 토론을 통하여 추출하였다. 연구 결과 합리적 인과관계추론을 방해하는 인지편향, 다양한 정보와 결론 생성을 방해하는 인지편향, 자기반성적 학습을 방해하는 인지편향, 자기 주도적 의사결정을 방해하는 인지편향, 범주 제한적 사고를 조장하는 인지편향의 다섯 가지로 분류하였고, 총 29개의 인지편향들을 조사하였다. 합리적 인과관계추론의 방해하는 인지편향은 목적론적 사고, 가용성 편향, 착각적 상관, 클러스터 착각이었다. 문제해결에서 다양한 정보의 탐색을 방해하는 인지편향은 선택적 지각, 실험자 편향, 확증편향, 단순 사고 효과, 주의 편향, 신념편향, 실용 오류, 기능적 고착, 틀 효과가 있었다. 자기반성적 학습을 방해하는 인지편향은 과도한 자신감 편향, 우월성 편향, 계획 오류, 기본적 귀인 오류, 더닝-크루거 효과, 사후확신편향, 맹점편향을 확인하였다. 자기 주도적 의사결정을 방해하는 인지편향은 동조효과, 편승효과, 집단사고, 권위에 호소, 정보편향이 있다. 마지막으로 범주 제한적 사고를 조장하는 인지편향으로는 심리학적 본질주의, 고정관념, 의인화, 외집단 동질성 편향이 있었다. 연구된 인지편향에 대한 심리학적 특징들과 과학교수-학습방법들을 토대로 인지편향을 줄이고 역량을 향상시킬 수 있는 수업 방법에 대해서 논의한다.

Keywords

• science education;
• cognitive bias;
• decision-making;
• philosophy of science;
• cognitive psychology

• 과학교육;
• 인지편향;
• 의사결정;
• 과학철학;
• 인지심리학;