과학교육 8

과학적 방법(귀추법)

귀추법은 과학적 방법 중 어떤 현상의 원인이나 형성과정에 대한 설명을 추리하는 과정을 뜻한다. 쉽게 말해, 어떠한 관찰사실에 대한 설명으로 가장 적절한 가설을 세우는 방식을 의미하는데, 이 글에서는 귀추법이 구체적으로 무엇인지, 귀추법의 정의와 다른 과학적 방법과의 공통점과 차이점, 그리고 몇 가지 예시를 통해 면밀히 살펴보도록 하자. 귀추법의 정의 귀추법이란 어떤 현상을 관찰하고 이에 대한 인과적 의문을 설명하기 위해 경험이나 사전지식등을 활용하여 가설을 제안하는 과학적 방법을 의미한다. 귀추법은 과학적 발견이 일반적 명제의 형식으로 진술된 가설이 아니라 특정한 관찰사실에서 출발한다고 가정하기 때문에, 역행추리로 불리기도 한다. 따라서 귀추적 추리의 핵심은 결론이 아니라 관찰현상에 대한 '최선의 설명추..

과학교육 2023.01.04

과학적 방법(연역법, 전건 부정식과 후건 긍정식)

연역법은 귀납법과 거의 같은 시기에 과학적 방법으로 적용되기 시작하였다. 지금도 이론적 과학지식의 교수-학습에는 연역법이 효과적으로 적용되고 있다. 그러나 연역법도 적용상의 문제를 지니고 있어서 모든 과학 분야에서 적용되진 못하고 있다. 이 글에서는 연역법에 대해 살펴보고자 한다. 1. 연역법의 정의 연역법은 당연하고 확실한 전제들로부터 결론을 이끌어 내는 논증 과정으로, 보편적인 사실들과 같은 전제들로부터 특수한 사례를 예측하거나 설명하는 등의 결론을 이끌어내는 방법이다. 따라서 전제가 참기고 과정이 타당하다면 연역법의 결론은 항상 참이다. 2. 연역 논리의 기초 연역 논리는 전건과 후건으로 구성되어 있다. 전건은 과학적 가설이나 이론에 해당하고, 후건은 전건에 의해 예측된 실험 및 관찰 현상을 의미한..

과학교육 2022.12.20

과학적 방법(귀납법)

귀납법은 논리적 추리의 한 유형이다. 귀납법은 가장 먼저 제시된 과학적 방법으로서 과학의 대중화와 과학적 연구 및 과학 교수-학습에도 효과적인 방법이다. 그러나 귀납법은 경우에 따라 문제와 한계를 드러내기도 한다. 이 글에서는 귀납법의 정의, 원리, 한계에 대해 알아보고자 한다. 1. 귀납법의 정의 및 특징 귀납법은 구체적 사례들을 바탕으로 일반적 원리를 이끌어 내는 논증 과정을 일컫는다. 따라서 귀납적 추리는 새로운 과학지식의 발견에 효과적이다. 베이컨(F. Bacon, 1561~1626)은 귀납적 추리만이 자연의 진리에 이르는 이상적인 과학적인 방법이라고 생각하였고, 귀납적 추론을 과학적 방법으로 적극 이용할 것을 주장하였다. 경험주의에서도 관찰의 결과에서 과학적 법칙을 일반화하는 방법으로 귀납법을 ..

과학교육 2022.12.19

현대적 과학철학(라카토스의 연구프로그램)

라카토스가 과학의 발달과정을 설명하기 위해 구성한 이론은 포퍼의 이론이 안고 있는 문제점을 극복하여 쿤의 이론에 통합시키기 위해 개발되었다. 따라서 라카토스의 이론의 핵심, 특 연구 프로그램은 과학이 발달하는 방법과 과정을 포퍼의 반증법은 물론이고 쿤의 패러다임 모형과도 다른 의미로 설명한다. 라카토스가 제시간 연구 프로그램은 과학교원 임용시험에 빈번하게 출제되는 소재로, 이 글에서 면밀히 살펴보고자 한다. 1. 견고한 핵과 보호대 라카토스는 '견고한 핵'과 '보호대'라는 개념을 도입하여 과학지식의 발달 모형을 진화적 변화과정으로 설명하였다. 견고한 핵이란 과학지식의 기본적, 기초적 원리로서 보조 가설이 더해지거나 보호대가 수정되는 과정에 있는 한 부정되거나 기각되지 않는 것을 말한다. 기본적으로 가설 ..

과학교육 2022.12.18

현대적 과학철학(쿤의 패러다임과 과학혁명)

쿤은 전통적 과학 절학을 부정하고, 과학의 본성을 알기 위한 도구로 논리 대신 과학사를 이용했다. 과학사를 분석하여 확립한 쿤의 과학혁명 이론에 따르면, 과학은 과학 사회에서 구성원들 사이의 토론과 합의과정을 통해 변화 및 발달하며, 따라서 사회적 특성을 지닌다고 보았다. 과학은 전과학, 패러다임의 등장, 정상과학, 과학의 위기, 과학혁명, 새로운 정상과학과 같이 끝이 열린 과정에 따라 계속 변화 및 발달한다고 주장하였다. 쿤의 과학혁명 이론은 매년 과학교원 임용에 출제되는 개념으로 이 글에서 면밀히 설펴보고자 한다. 1. 전과학과 정상과학 전과학은 학문이 적립되기 전, 기본적인 영역과 주제에 대해 과학자들 사이에 합의되지 않는 상태를 일컫는다. 또한 정상과학은 여러 패러다임 중 과학 문제를 가장 쉽고 ..

과학교육 2022.12.12

전통적 과학철학(반증주의)

포퍼(Karl Poper, 1902~1994)가 제장한 반증주의는 과학적 이론이나 가설은 반드시 반증되며, 관찰이나 실험의 결과에 의해서 지지되지 않으면, 폐기되거나 다른 이론, 또는 새로운 가설에 의해 대체된다고 보는 과학철학이다. 반증주의는 과학교사 임용고시에서 매년 빈출 되는 소재로, 이 글에서 임용에 출제되는 내용을 중심으로 면밀히 살펴보고자 한다. 1. 반증주의의 특징 반증주의에서 과학적 이론은 반증될 가능성이 높을수록 과학적이고 좋은 이론으로 간주된다. 이는 보다 일반적이고 포괄적인 이론일수록 반증 가능한 실험을 많이 구성 가능하기 때문이다. 또한 과학이론은 그 이론에 맞는 수많은 정합 사례들이 제시되어도 참임을 인정받을 수 없으나, 반대로 단 하나의 부정합 사례만 제시되어도 그 이론이 거짓으..

과학교육 2022.12.05

과학지식이란 무엇인가

과학지식은 인식론자에 따라 여러 가지 의미로 정의된다. 과학지식은 또한 연구자나 저자에 따라 다양하게 분류되며, 과학지식의 교수-학습 방법과 전략은 과학지식의 의미와 본성에 대한 견해에 따라 달라진다. 교원임용평가에서 그 비중이 높진 않지만, 빈번하게 사용되는 용어인 만큼 그 중요성이 낮지 않기 때문에, 이 글에서는 과학지식의 정의와 종류, 그리고 구성요소에 대해 면밀히 알아보고자 한다. 1. 과학지식의 정의 과학지식의 사전적 정의는 인식에 의하여 얻어지고 객과적으로 확증된 성과이다. 이는 우리의 일상에서 주로 언급되는 과학지식에 대한 보편적인 지식이다. 그러나 이 글은 과학교육적인 관점에서 주로 과학지식을 바라보고자 한다. 첫 번째로 전통적 인식론에 따르면 과학지식은 신념이자 진리이며, 과학지식은 그것..

과학교육 2022.12.04