1) 문 제 해 결 의 개 념
Shayer (권영례1992,재인용)에 의하면 아동이 문제해결 과정을 스스로 체험 하는 일은 각 아동의 문제해결능력을 높여 주며 그러한 과정이 아동의 지적 발달을 촉진시켜 준다는 사실을 인지발달 이론에서 잘 설명해 주고 있다.
아동의 생활에서 부딪치는 문제의 범주는 다양하기 때문에 각 문제에 맞 는 전략을 가르칠 수는 없고 아동으로 하여금 문제구조의 범주를 파악하고 전략을 선택하도록 해야한다(Kahney ,1995).
그러나, 아동이 문제를 해결하도록 가르치는 것은 아동 스스로 생각할 수 있도록 돕는 것이다. 다시 말해 문제의 해결을 위해 구체적인 사물의
조작을 바탕으로 아동 스스로 사고 과정을 경험하며 비평해 보고 창조적인 문제해결을 할 수 있도록 하는 것이다(Duckworth ,1978).
이러한 문제해결 경험은 취학 전 아동을 위한 과학교육에 주로 연구되고 있다(박홍자,1993; 신은수외, 1994; 엄기영,1994; Kamii & Devries,1990). 그 리고 취학전 아동을 위한 과학활동은 아동의 일상생활 속에서 사물과의 직
구체적 조작기 아동은 추상적인 문제해결에 한계가 있고 형식적 조작기가 되어야 비로소 모든 종류의 문제를 해결할 수 있는 논리가 발달한다고 하 였다(이재분, 1995,재인용). 즉, 아동은 나이가 많아짐에 따라 주어진 과제 의 성질을 이해하고 문제점을 판단하는 능력이 증가하여 문제해결에 진전 이 나타난다(오은순, 1985). 일반적으로 나이가 들수록 새로운 문제를 더 잘 해결할 수 있게 되는데 그것은 가설을 세우는데 근거가 되는 유사문제 에 관한 경험을 더 많이 가지게 되기 때문이다(Ault , 1982).
한 종류의 문제해결 경험은 다른 종류의 문제해결에 관여되며 이러한 변 화를 전이라고 한다(Fischer , 1979). 문제해결 경험의 전이는 아동의 문제 에 대한 이해, 자신감, 분석적이고 탐구적인 태도와 효과적인 방법 습득 등 에 따라 달라 질 수 있다. 아동은 문제해결의 탐구과정에서 생기는 의문과 호기심을 능동적으로 해결하여 논리적 사고력을 발달시켜 나간다(Fischer, 1979). 그리고 아동은 자신의 경험과 관련지어 이해될 때 가장 잘 생각할 수 있으며 능동적으로 문제를 해결할 수 있다. 이렇게 이미 획득한 인지적 사실을 경험을 통해서 장기기억 속에 저장해 놓은 지식을 상위 인지적 지 식이라고 하는데(신유림, 1987), 이러한 상위인지는 아동의 문제해결에서 사용되는 전략의 사용에 중요한 역할을 한다(이기선, 우남희, 1994).
2 ) 문 제 해 결 력 의 정 의
문제해결력은 인지심리학에서 인간의 고등정신과정을 밝히려는 측면에서 오랜 시간 연구되었다. 그리고 문제해결력에 관한 연구는 심리학에서 세
가지 이론을 중심으로 이루어져 왔다. 즉, 행동주의적 접근과 형태주의적 (Dominow ski & Bourne, 1994; Erics son & Hastie, 1994)은 문제해결자, 과제상황 및 문제공간으로 구성된 틀에 의해 문제를 해결하는 행동으로 결 정된다고 가정한다(윤지숙, 1992). New ell과 Simon은 정보처리적 접근에서 인간의 사고과정을 컴퓨터의 시뮬레이션에 비교하여 문제해결의 접근을 시 도하였다. 즉, 정보처리접근은 일반문제해결 기술의 핵심을 검색기제로 보
고, 생성과 검토 및 수단- 목표분석을 주요기제로 하였다(Ericsson &
Hastie, 1994).
3 ) 문 제 해 결 력 의 발 달
Piaget (1962)는 아동을 문제해결의 능동자로 보고 아동이 나이가 들면 구 체적인 사물을 통하여 해결하다가 마지막으로 사고를 통하여 문제해결을 할 수 있다고 하였다. 이러한 인지능력의 발달은 구체적인 문제해결과정 에서 전략 사용에 대한 정보, 표상, 자기조절 등에서 나타난다(Ellis &
Siegler , 1994). 즉, 아동은 문제해결 모델에 대한 표상과 이전에 사용한 전 략에 대한 정보 그리고 자기자신에 대한 평가 등의 발달에 따라 문제해결 력이 향상된다고 할 수 있다.
Ander son (1993)은 문제해결력의 기본적인 증가는 문제 공간 안에서 변화 된다고 하였다. 예로, 기억력의 증가는 이전의 경험에 대한 기억을 증가시 켜 문제해결시 전문가와 같은 능력을 가질 수 있게 한다고 하였다. 즉, 단 순한 문제유형에 대한 정보를 저장해 두었다가 복잡한 문제를 해결할 때 표상을 이용하여 문제해결을 하게 되는데, 장기기억력이 이러한 일련의 과 정에 기여한다. 그리고 문제를 해결하려고 시도하는 동안 문제해결자는 짝 연상 등의 관계를 형성하고 더 복잡한 문제를 조작할 수 있게 되다는 것이 다.
또한 문제해결의 발달은 실험적으로 설정된 가정을 실천하는 기술과 방 법의 발달에 따라 일어나는 효과적인 전이에 기초한다. 그리고 전이는 어
떤 개념과 관계 있는 요소를 인간의 정신에 표상화하고 이렇게 표상화된 요소들의 관계법칙을 발견하게 되는 과정을 거치게 된다고 할 수 있다 (Lee, 1996).
4 ) 문 제 해 결 과 전 략
전략이란, 문제공간에서 해의 길을 찾는 기술로서 정의되거나 학습자가 해 결할 때의 해결과정에 있어서 의식하여 사용하는 방법으로 정의될 수 있다.
본 연구에서의 전략은 T hornt on (1999)의 연구에서 분류된 전략으로 사
용한다. 다리 짓기 문제해결과제에서 아동이 사용할 전략은
T hornt on (1999)의 연구에서 아동의 전략을 분류한 것으로 전략은 다음 네 가지로 분류하였다. 지지대 전략, 균형 전략, 역균형 전략, 문제해결거부하 기 등 네 가지로 분류되었다. 위 네 가지 전략을 자세히 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 아동이 사용한 전략은 지지대 전략이다. 이것은 강을 가로지르는 단순한 모양의 지지대로 움직이지 않는 두 개의 기둥 위에 하나의 블록을 걸치는 모양이다. 아동이 그림지도 안의 강 위에 두 개의 나무블록으로 기 둥을 세우고 그 위에 긴 블록 1개를 걸치는 것을 지지대 전략으로 분류하 였다.
둘째로, 아동이 사용한 전략은 균형 전략이다. 이것은 강을 건너기 위해 한 개의 블록보다 더 많이 사용하면서 블록 하나의 중력의 중심에 각각의 블록을 세우는 것을 말한다. 아동이 강 위에 여러 개의 나무블록을 사용하
여 나무블록마다 무게 중심에 나무블록을 세워서 균형 잡는 것으로 균형전 략으로 분류하였다.
셋째로, 아동이 사용한 전략은 역균형 전략이다. 이것은 다리 짓기 문제 과제시 사용하는 하나의 블록을 이용, 다른 하나의 블록무게를 상쇄하는 것이다. 블록 자체의 힘이 아닌 다른 블록으로 힘을 상쇄시키는 것을 말한 다. 아동이 블록의 힘을 상쇄하도록 다른 블록을 옮겨 놓는 것과 블록과 블록 사이의 공간 위에 새로운 블록은 얹어서 힘을 상쇄시키는 것을 역균 형 전략으로 분류하였다.
넷째로, 아동이 사용할 전략은 문제해결 거부전략이다. 이것은 다리 짓기 문제과제시 아동이 허용되지 않은 움직임(다리를 위한 여분의 탑을 제공하 기 위해 강에 블록을 놓는 것 등)을 보이거나 과업을 마침이 없이 짓기 행 위를 중지하는 행위를 말한다(예컨대 방에서 잃어버린 블록용 가방 등을 열심히 찾기 시작함). 그리고 과제 거부의 형태들은 말에 의한 합리화(예컨 대 실험자는 배 위에도 지을 수 있을 것이기 때문에 강의 중간에 탑을 짓 는 것, 강에 걸치기에 충분히 길게 블록을 내놓는 것을 잃어버렸거나 잊어 먹는 것, 그리고 댐을 만들어 블록이 떠내려가지 않도록 하는 것)로 수반 하는 전략을 문제해결 거부 전략으로 분류하였다.