이공계 대학생들의 시간 scale과 공간 scale에 대한 이해수준과 논리적 사고력 사이의 상관관계 연구

Abstract

The size and scale of matter have enormous influence on our everyday life. We live in a world where scale contains extensive information. To adapt ourselves to such a world, we need to be armed with sophisticated information system with more logical way of thinking. Out of the information system, scale and logical thinking are where students can develope their cognitive capacity better greatly. The purpose of this study was to know understanding of temporal scale and spatial scale over their logical thinking of undergraduates' majoring science and technology. To accomplish that, we need to separate the temporal scale and spatial scale into two categories - one is for the range where people can have cognizance with their experience and sensation, and the other is for the range where people have to reason. The factors that affect the ability of logical thinking will be analyzed based on how accurate one's understanding of scale is. The main questions in this research are 1. How well students understand the temporal scale and spatial scale? 2. How well students understand the ability of logical thinking? 3. What is the correlation between the understanding of the temporal scale, spatial scale and the ability logical thinking? In this study, 254 students who are majors in science or technology in Seoul were involved. 224 out of them answered the questionnaire which I choose to use as data. Using the SPSS win 13.0 program, the questionnaire was studied and analyzed as subjects of study by using descriptive statistics, correlation analysis and T-test. As for the first question, the temporal scale and spatial scale needed to be classified. For the first analysis, temporal scale was classified into physical science, life science, and earth science. Spatial scale, 1cm of less, human scale, and 100m or larger. For the second analysis, temporal scale was classified into 1 second or shorter, human life time, and 100 years or longer. Spatial scale, physical science and life science. Each scale analysis is done on 3 different ranges - very little rage, human life range, and extremely large range. As for the second question, descriptive statistics and correct answer rates of subordinate questions were used. The subordinate questions consisted of 12. No.1~10 asked an answer and the reason for it. To be counted correct, both should be right. No.11~12 asked to write down possible combinations. To be couned correct, the answer should have all the combinations. As for the last question, firstly I tried to find out the correlation between the ability of logical thinking and temporal scale and spatial scale through correlation analysis. Secondly, between temporal scale and subordinate questions of logical thinking. lastly, between spatial scale and subordinate questions of logical thinking. The results were as follows; First, the average score of temporal scale and spatial scale were both 54.46. This number shows that students' understanding of temporal scale and spatial scale is not so high. Second, when the highest level of logical thinking is 12, the average of the students was 8.36. In other words, 69.64 out of 100. Also there was a meaningful gap between male and female students. Finally, there was a meaningful correlation between temporal scale and spatial scale and the ability of logical thinking. Though that wasn't always the case when it comes to the correlation between the ability of logical thinking and each subordinate question. However, the overall result shows that better understanding of scale means better ability of logical thinking. Based on the result of this study, I'd like to make some suggestions. First, according to the result, neither temporal scale and spatial scale nor the ability of logical thinking had any correlation with the science classes in high school and university. Second, scale and the ability of logical thinking had some kind of correlation in this study result. Therefore, enhanced education on scale will likely bring better skills of logical thinking. Third, there has been no studies on scale albeit it is clearly very important. That means there are much to be researched. Therefore follow up research involving not only undergraduates' but also middle and high school students will be able to contribute to the growth of the ability of logical thinking in this country.;우리는 늘 size와 scale의 영향 안에 있다. 방대한 정보를 가진 scale이 우리 앞에 펼쳐져 있고 우리는 그 안에서 살아가고 있다. 이러한 세상을 살고 있는 현대인에게는 좀 더 논리적인 사고로 세련된 지식 체계를 갖추는 것이 요구된다. scale과 논리적 사고력은 이러한 지식의 체계 중 학생들의 인지능력을 확장시킬 수 있는 중요한 영역이라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 한국 이공계 대학생들의 시간 scale과 공간 scale에 대한 이해 수준이 논리적 사고력에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 이를 위해 우선 시간 scale과 공간 scale을 경험과 감각으로 인식할 수 있는 범위와 추론이 필요한 범위를 구분하여, 얼마나 정확한 scale(척도)개념을 가지고 있느냐에 따라 논리적 사고력에 영향을 미치는 변인들에 대해 분석하고자 또한 본 연구를 위해 연구자는 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 1. 대학생들의 시간 scale과 공간 scale에 대한 인지수준은 어떠한가? 2. 대학생들의 논리적 사고력에 대한 인지수준은 어떠한가? 3. 시간 scale, 공간 scale에 대한 인지수준과 논리적 사고력과는 어떠한 상관관계를 가지고 있는가? 본 연구는 서울시에 위치하고 있는 4년제 대학교 중 5개 학교 이공계 전공에 재학 중인 남ㆍ여학생 254명을 대상으로 설문조사를 하였으며 총 224부를 최종으로 분석하였다. 수집된 자료는 SPSS win 13.0 프로그램을 사용하여 연구문제에 따라 기술통계, 상관분석, T-test를 실시하였다. 첫 번째 연구문제인 ‘학생들의 시간 scale과 공간 scale에 대한 인지수준’을 알아보기 위하여 1차로 시간 scale은 Physical science, Life science, Earth science로 나누었고, 공간 scale은 1cm 이하, Human scale, 100m 이상으로 나누어 분석을 하였다. 또한 2차로는 시간 scale은 1초 이하, Human life time, 100년 이상으로, 공간 scale은 Physical science, Life science로 나누어 분석을 실시하였다. 각각의 scale의 분석은, micro scale과 human scale, macro scale의 세 범위로 나누어 진행되었다. 두 번째 연구문제인 ‘학생들의 논리적 사고력에 대한 수준’을 알아보기 위하여 논리적 사고력에 대한 기술통계와 하위요소의 정답률을 토대로 분석을 실시하였다. 각각의 하위요소의 분석은 1번부터 10번 문항까지는 정답과 그 이유를 묻는 문제이므로 답과 이유 모두 맞는 경우를 정답으로 처리하였고 11번과 12번 문항은 가능한 조합을 모두 쓰는 문제이기 때문에 모두 다 쓴 경우에만 정답으로 처리하였다. 세 번째 연구문제인 ‘시간 scale, 공간 scale에 대한 인지수준과 논리적 사고력에 상관이 있는가’를 알아보기 위하여 1차로 시간 scale, 공간 scale과 논리적 사고력과의 상관관계에 대해 분석을 하였다. 또한 2차로는 시간 scale과 논리적 사고력 하위요소와의 상관관계에 대해, 마지막으로는 공간 scale과 논리적 사고력 하위요소와의 상관관계에 대한 분석을 실시하였다. 본 연구의 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 시간 scale의 평균은 54.46점이고 공간 scale의 평균은 54.46점으로, 우리나라 이공계 대학생들은 시간 scale과 공간 scale에 대한 인식이 그리 높지 않음을 보여준다. 둘째, 이공계열에 재학 중인 대학생들의 논리적 사고력에 대해 12점을 만점으로 했을 때 평균은 8.36임을 알 수 있고, 100점 만점으로 했을 경우 69.64점임을 알 수 있었다. 또한 남녀 학생의 유의미한 차이가 있다는 것을 분석할 수 있었다. 셋째, 시간 scale, 공간 scale과 논리적 사고력은 전체적으로는 유의미한 상관관계가 있었으나, 논리적 사고력의 하위요소 하나하나와는 반드시 유의미한 상관관례를 보이지는 않았다. 하지만 대체적으로는 상관관계가 있기 때문에 결과적으로 scale에 대한 개념이 명확할수록 논리적 사고력이 높다는 것을 보여준다. 따라서 이상의 연구결과를 바탕으로 다음의 몇 가지 제언을 하고자 한다. 첫째, 본 연구의 결과에서 시간 scale이나 공간 scale, 논리적 사고력에는 고등학교 때와 대학교 때, 어떤 과학 수업을 들었느냐는 요소에 대하여 반드시 영향이 있는 것은 아니라는 것이 밝혀졌다. 물론 특정한 scale에서 도움이 되는 과학의 영역이 있었지만, 반드시 상관관계가 있지는 않다는 것을 알 수 있었기 때문에 평가할 수 있는 요소로서의 잣대가 될 수 있는지 의심스럽다. 둘째, scale과 논리적 사고력은 비교적 상관이 있다는 결론을 낼 수 있었다. 따라서 학생들이 보다 더 과학적으로 사고할 수 있도록 scale에 대한 교육을 심화 시킨다면 학생들의 논리적 사고력을 향상시키는데 상당한 도움이 될 것이다. 셋째, scale이 매우 중요함에도 불구하고 선행연구가 없는 걸로 보아 아직 연구가 많이 되어야 할 부분이라고 여겨진다. 그러므로 후속 연구로는 중ㆍ고등학생에게까지 확대하여 연구가 된다면, 우리나라 학생들의 논리적 사고력의 신장에 더 많은 기여를 할 것으로 보인다.