열 현상에 대한 초등학생의 문제해결 활동에서 나타나는 직관적 사고의 특징: 발현과 정교화 과정을 중심으로

Abstract

문제해결은 직관적 사고(intuitive thinking)와 논리적 사고의 상호보완적 관계로 설명될 수 있으며, 두 사고는 문제해결에서 핵심적인 역할을 한다. 과학교육에서는 학습자들의 문제해결 과정이 정당한지를 판단하는 논리적 사고에 대한 논의가 오랫동안 주를 이루었음에도, 학습자들은 여전히 문제해결에서 규범적인 특징을 가진 논리적 사고의 적용에 익숙하지 않으며 학습자들이 가지는 문제해결의 어려움은 잘 해결되지 않았다. 반면, 과학교육에서 해결방법의 발견에서 중요한 역할을 하는 직관적 사고에 대한 관심은 상대적으로 매우 적었다. 논리적 사고와 상호보완적 역할을 하는 직관적 사고는 암묵적인 지식을 바탕으로 친숙한 것으로부터 문제를 해결하려고 하는 특징을 가지고 있으며, 간극을 뛰어넘는 발견적 활동의 핵심적 역할을 한다. 따라서 학습자들의 성공적인 문제해결에 도움을 주기 위해서는 문제해결에서의 정당성과 관련한 논리적 사고뿐 아니라 발견적 역할을 하는 직관적 사고의 특징에 대한 탐색이 필요할 것이다. 이에 본 연구에서는 직관적 사고가 비교적 잘 발현될 수 있는 친숙한 문제 상황을 제시하고 문제해결 활동을 살펴봄으로써 직관적 사고가 나타나고 정교화되는 과정의 특징을 밝히고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 초등학교 5-6학년 학생들이 열 현상과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 나타나는 직관적 사고의 특징을 개인의 문제해결 활동과 집단의 문제해결 활동으로 나누어 살펴보았다. 개인의 문제해결 활동을 살펴보기 위하여 13명의 학생들을 대상으로 임상면담을 실시하였으며, 소집단의 문제해결 활동을 살펴보기 위하여 각각 3-4명으로 구성된 4개의 소집단에게 문제를 제시하고 소극적 참여관찰을 실시하였다. 연구 결과, 개인의 문제해결 활동에서 나타나는 직관적 사고의 특징을 발현 과정의 특징과 의식적인 전략 사용을 통한 발현의 촉진 측면에서 발견할 수 있었고, 그 특징은 다음과 같다. 첫째, 직관적 사고의 발현 과정에서 초등학생들은 직관적 사고를 통해 해결방법을 먼저 떠올리고 논리적으로 해결방법을 정당화하였으며, 문제 상황과 관련된 구체물과 추상적 개념을 직관적으로 연결 짓는 모습을 보였다. 또한 초등학생들은 충분하지 않은 정보 속에서 직관적인 예감을 통해 문제를 해결해갔다. 둘째, 직관적 사고의 발현이 의식적인 사고 전략을 통해 촉진되는 경우도 있었다. 즉, 직관적 사고의 발현은 자신의 생각을 그림으로 표현하는 과정에서, 몰두하던 관점에서 벗어나 다른 관점으로 전환하는 과정에서, 그리고 생각한 해결방법들을 통합해 보는 과정에서 촉진되었다. 소집단의 문제해결 활동에서 나타나는 직관적 사고의 특징은 발현 과정의 특징과 구성원과 상호작용을 통한 발현의 촉진 측면에서 발견할 수 있었으며, 그 특징은 다음과 같다. 첫째, 직관적 사고의 발현 과정에서 소집단의 구성원들은 서로의 생각을 직관적으로 연결 지었다. 또한 발현된 직관적 사고는 논리적 사고와의 상호작용과 소집단의 공감을 통해 정당화되었다. 이 과정에서 직관적 사고는 문제해결의 방향에 대한 소집단의 공감대가 형성되었기 때문에 발현될 수 있었다. 둘째, 소집단의 문제해결 활동에서 직관적 사고는 구성원들 간의 상호작용을 통해서 촉진되는 모습을 보였다. 소집단 구성원들은 서로 자신의 의견을 제시하는 상호작용을 하였고, 이 상호작용은 서로에게 다른 관점을 제공하는 역할을 하게 되어 직관적 사고의 발현을 촉진하였다. 그리고 각자 자신의 생각을 다른 친구들에게 신체적으로 표현하는 상호작용은 감각적 경험을 활성화시켜 직관적 사고의 발현을 촉진하였다. 또한 서로의 감정적 지지를 표현하는 상호작용도 직관적 사고의 발현을 촉진하였다. 직관적 사고는 개인과 소집단의 문제해결 과정이 순환되면서 정교화되었으며, 다음과 같은 특징을 보였다. 첫째, 문제해결 과정이 한 번씩 순환됨에 따라 초등학생의 직관적 사고는 한 단계씩 정교화되었다. 둘째, 직관적 사고의 정교화 과정의 유형에는 2가지가 발견되었다. 한 가지는 새로운 요인과 결합하면서 직관적 사고가 정교화되는 것이고, 다른 한 가지는 세부 요인이 발견되면서 직관적 사고가 정교화되는 것이었다. 셋째, 직관적 사고의 정교화 과정은 문제해결 과정의 순환을 통한 암묵적 지식의 확장으로 설명될 수 있었다. 종합하면, 문제해결 과정에서 직관적 사고는 자동적으로 발현되었고, 논리적 사고에 선행하였다. 개인의 문제해결 활동에서 직관적 사고는 논리적 사고와의 상호작용을 통해서 정당화되었고, 소집단의 문제해결 활동에서는 논리적 사고뿐 아니라 다른 구성원들의 공감도 직관적 사고를 정당화하는 데 중요한 역할을 하였다. 또한 직관적 사고는 문제해결 과정의 순환을 통한 암묵적 지식의 확장으로 점차적으로 정교화되었다. 문제해결에서 발견의 핵심적 역할을 하는 직관적 사고가 갖는 이와 같은 특징은 문제해결 과정에서 직관적 사고와 논리적 사고가 어떻게 상호작용을 하는지에 대한 이해를 높이는 데에 의미가 있다고 볼 수 있다.