• 한국학교수학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.221-235
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• 2007

개방형 문제는 문제의 출발 상황이나 목표 상황, 해결 방법 등이 열려 있어 학생들에게 각자의 수준에서 다양하고 새로운 산출물을 생산하는 경험을 제공할 수 있다. 교사는 여러 가지 유형의 개방형 문제를 답을 구하거나 증명하는 문제의 형태로 제작하여 활용할 필요가 있다. 개방형 문제 제작과 활용을 위해 먼저 고려해야 할 점은 어떤 소재를 가지고 어떤 절차와 방법으로 개방형 문제를 만들 것인가 하는 점이다. 학생들에게 지나치게 생소하거나 과도한 배경지식을 필요로 하는 내용보다는 학생들에게 친숙하여 접근이 용이한 내용이나 소재 및 대다수의 교사들이 쉽게 활용할 수 있는 제작 방법과 절차에 대한 논의가 구체적인 예와 함께 이루어질 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 교과서 등에 제시되어 있어 이미 알려진 문제를 재구성하여 개방형 문제를 제작하는 방법과 절차를 예시 설명하고, 예시 개방형 문제에 대한 학생들의 반응을 분석하며, 이를 토대로 개방형 문제가 지니는 수학 교육적 의의에 대하여 논의한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.907-935
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• 2010

본 연구는 개방형 문제를 이용한 수준별 학습이 학업성취도에 미치는 효과와 개방형 문제를 해결하는 과정에서 학생들이 보인 창의적인 반응을 분석하여 수학과 교수 학습 방법의 개선에 도움을 주는데 그 목적이 있다. 이러한 연구 목적을 위해 첫째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습과 일반적인 형태의 수준별 학습 사이에 성취도의 차이가 있는가?, 둘째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 실험집단의 성취도별 상 중 하 집단 중 어느 집단에게 더 효과가 있는가?, 셋째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습 과정에서 나타난 학생들의 반응은 어떠한가? 를 연구문제로 설정하였다. 연구를 위해 대전광역시 소재 S초등학교 3학년 두 학급을 실험집단과 비교집단으로 선정하였다. 연구문제 1을 위하여 두 집단의 사전 성취도 검사를 실시하여 동질성을 확인한 후 비교집단은 일반적인 형태의 수준별 학습을, 실험집단은 개방형 문제를 활용한 수준별 학습 후 사후검사를 실시하였다. 연구문제 2를 알아보기 위하여 실험반의 사전 검사 결과로 상(28%), 중(41%), 하(31%) 집단을 선정하였다. 실험처치 후 실시한 사후 검사에서 대응표본의 평균을 비교하여 어느 집단에 가장 효과가 있는지 알아보았다. 연구문제 3을 해결하기 위하여 개방형 문제를 이용한 수준별 학습을 한 집단에서 보인 반응을 분석하고, 전체토의 및 면담결과, 개방형 문제를 활용한 학습이 실제로 학생들의 반응에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았다. 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤다. 둘째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 학업 성취 수준 '하'집단에게 가장 효과가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 개방형 문제를 해결하는 과정에서 학생들은 창의적이고 다양한 반응을 보였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제11권
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• pp.159-170
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• 2001

본 연구의 목적은 개방형 교수법에 의한 수업이 수학적 문제해결력과 신념 형성에 미치는 효과를 분석함으로써 수학 교수방법의 개선에 도움을 주는 데 있다. 본 연구를 통하여 얻은 연구 결과는 첫째, 개방형 수업 집단과 일반적 수업 집단간에 문제해결력에 있어서 유의미한 차이가 있었으며, 둘째, 개방형 수업 집단과 일반적 수업 집단간에 수학적 신념에 있어서도 유의미한 차이가 있었다. 본 연구의 결과를 통하여, 개방형 교수법에 의한 수업은 일반적 수업보다 문제해결력 및 수학적 신념 수준을 향상시킬 수 있는 교수법임을 시사한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권1호
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• pp.153-170
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• 2017

본 연구는 학생들의 추론 활동이 활발할 것으로 기대되는 개방형 문제와 학생들이 익숙해하는 선택형 문제에서 학생들이 문제를 해결하면서 보이는 추론의 유형과 추론 과정이 어떠한지 분석하였다. 그리고 개방형 문제 해결에서 추론을 증진시키는 교사의 역할에 대해 알아보았다. 선택형 문제에 비해 개방형 문제 해결에서 학생들은 더 다양한 추론 유형을 나타냈고, 추론이 연쇄적으로 진행되면서 확장되는 과정을 보여주었다. 개방형 문제에서는 학생들의 개연적 추론의 한 유형인 가추가 활발하였는데, 이에 따라 교사는 격려, 촉진, 안내의 역할을 하였다. 이에 교사는 수업과 평가에서 개방형 문제를 제시하고, 학생들이 추론에 어려움을 느낄 때 적절한 발문으로 학생들의 추론이 더욱 활발해지도록 돕는 역할을 해야 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제35권3호
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• pp.277-293
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• 2021

본 연구는 초등학생을 대상으로 개방형 문제해결학습을 진행하였을 때 학생들의 수학적 창의성과 수학적 태도에 대해 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 서울 시내 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 9차시의 개방형 문제해결학습을 진행한 뒤 I-STATistics를 활용하여 사전 사후 t-검정하여 결과를 분석하였다. 연구 결과, 개방형 문제해결학습은 수학적 창의성 신장에 효과가 있었고, 특히 창의성의 하위 요소인 유창성에는 유의미한 결과가 없었지만, 융통성, 독창성 신장에 효과가 있었다. 또한, 개방형 문제해결학습은 수학적 태도 향상에 도움이 되며 특히 하위 요인 중 수학적 태도, 인정욕구, 동기 향상에 효과가 있었다. 그리고 개방형 문제해결학습에서 학생들은 다양한 반응을 공유하고 생각을 확장할 수 있었다. 연구 결과를 토대로 학교 현장에서 개방형 수학 문제해결을 활용을 위한 양질의 자료 개발 및 교사 연수를 지속할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.723-744
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• 2010

오늘날 사회에서는 다양하고, 유연한 사고능력을 가진 창의적인 인재 육성을 필요로 하고 있다. 이에 개방형 문제는 다양한 답을 찾는 과정에서 학습자의 창의력 계발에 효과적인 학습방법으로 생각된다. 이러한 개방형 문제는 두뇌 발달에 어떠한 영향을 미칠 것인가? 최근 두뇌 기능 상태를 고려한 교수-학습 활동 개발의 필요성이 제안되면서 이를 위한 기초 연구로 학습자의 뇌파 측정 및 뇌파를 통한 교육 효과 검증 등이 시도되고 있다. 본 연구에서는 개방형 문제가 수학적 창의력에 미치는 영향과 함께 뇌파 측정을 통해 뇌기능 발달에 미치는 효과를 파악하고자 하였다. 연구 결과 개방형 문제는 학습자의 수학적 창의력과 두뇌 각성, 긍정적인 학습 성향, 두뇌 활동의 효율성을 높이는데 효과적인 문제 유형이었다. 따라서 개방형 문제가 꾸준히 개발되어 학생들에게 다양한 답을 찾는 문제 해결 경험을 제공해야 한다. 또한 개방형 문제를 활용한 수업에도 적극 활용될 필요가 있다. 특히 개방형 문제 해결이 뇌기능에 미치는 긍정적인 효과를 고려해 볼 때, 주의가 낮고, 수학 학습에 소극적인 학습자에게 개방형 문제를 제시하고, 꾸준한 학습 경험을 제공할 필요가 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.141-161
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• 2009

본 연구에서는 소집단 협동학습 형태에서 개방형 문제를 활용하여 학생들의 학습 수준에 따라 나타나는 수학적 의사소통의 특징을 말하기와 쓰기를 중심으로 조사하였다. 본 연구의 결과는 개방형 문제 유형과 학생들의 학습 수준을 고려한 수학적 의사소통 능력 신장 방안에 대한 추후의 연구에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것이다. 본 연구의 결과로써 개방형 문제를 활용한 소집단 협동학습 상황에서 학생들의 의사소통 형태가 시간이 지날수록 보다 구체화되고 정련되는 모습을 관찰할 수 있었다. 또한, 본 연구에서는 학생들의 학습 수준에 따라 말하기와 쓰기 부분에서 서로 다른 특징이 나타난다는 사실과 학습 수준에 따른 개방형 문제 유형의 선호도가 다르다는 사실을 확인하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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• pp.217-218
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• 2003

제7차 교육과정의 기본방향인 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 창의적인 한국인 육성'에서 볼 수 있듯이, 새로운 교육과정에서는 학생들의 창의력을 신장시키기 위한 방안으로 교과별 교육과정이나 재량활동 운영 등을 제시한 바 있다. 수학교육에서도 이러한 시대적 흐름에 발맞추어 수학적 창의력의 신장이 강조되고 있는 상황이다. 그동안 이론적인 측면과 실제적인 측면에서 수학적 창의성에 대한 성과가 축적되었다. 이론적인 측면에서 볼 때, Haylock(1987)등에 의해 창의력과 수학적 창의력의 구분되었으며, 특히 '수학적' 창의력에 대한 다양한 정의가 제안되었다. 실제적인 측면에서도 수학적 창의력을 측정하려는 평가 도구들이 그 동안 여러 가지로 개발하였다. 그러나, 이러한 수학적 창의력에 관한 전반적인 연구는 종국적으로 교실 수학수업에 반영되어야 함에도 불구하고, 그리 만족스럽지 못한 상황이다. 특히, 교실에서 수학수업을 실제로 담당하는 교사들이 수학적 창의력을 위한 수업을 하고자 하더라도 당장 가까이에서 구할 수 있는 교수 학습 자료가 여전히 부족한 상황이다. 물론 그 동안 교실 수학수업에서 사용할 수 있는 창의력 개발 프로그램이 전무한 것은 아니다. 그런데 그들 대부분은 게임이나 퍼즐을 이용한 것으로 그 수준이 단순 흥미유발에 그치고 있거나 소수의 영재아를 위한 소재를 중심으로, 특히 수학적 사고 과정을 따르기보다는, 시행착오를 거쳐 원하는 결과를 얻을 가능성이 많으며, 수학과의 연계성이 불분명한 채로 단순놀이에 그치는 경우가 적지 않아, 수업과 연관되어 창의력의 신장이라는 측면에서 볼 때, 적용하기 어려운 사례가 많다. 이러한 상황을 개선하는 데 기여하고자, 현재 교과교육공동연구 지원사업의 하나로 한국 학술 진흥재단의 지원을 받아, '개방형 문제(open-ended problems)'를 중심 소재로 한 '수학적 창의성'을 신장하기 위한 교수학습 프로그램을 개발하여, 중학교 1학년을 대상으로 연구를 진행하고 있다. 개방형 문제라 함은 명백한 정의가 어렵지만 Pehkeon(1995)는 개방형문제의 정의를 명백히 하기위한 시도로서 그 반대로 닫힌 문제에 대한 정의로부터 시작하여, 어떤 문제가 닫혀있다고 하는 것은 그 문제의 출발 상황과 목표 상황이 닫혀 있는 것, 즉 명백히 설명되어있을 때라면 개방형 문제는 이와 반대의 개념임을 시사하였다. Silver(1995)는 개방형 문제를 문제 자체가 다른 해석이 가능하거나 서로 다를 인정할만한 답을 가질 수 있는 문제 또는 풀이과정이 다양한 문제, 자연스럽게 다른 문제들을 제안하거나 일반화를 제시할 수 있는 문제라고 정의하였다. 따라서 개방형 문제란 출발상황이나 목표 상황의 일부가 닫혀있지 않을 때를 말하고 문제의 조건을 만족하는 해답이 여러 가지로 존재하는 문제를 뜻한다. 수학적 창의력을 개발하는 데, 다른 문제 유형보다도, 개방형 문제가 유리하다는 점은 이미 여러 학자들에 의해 주장되어왔다. 미국 국립영재교육센터(NRCG/T)는 기존의 사지선다형이나 단답형 문제와 질문들은 학생들의 사고 능력에 관한 정보를 거의 알려주지 못하기 때문에 한 가지 이상의 답을 요구하는 ‘open-ended' 또는 ’open-response' 문제와 질문을 가지고 수학 분야에서의 창의적 사고 능력과 표현능력을 측정해야 한다고 하였고, 개방형 문제가 일반적으로 정답이 하나인 문제보다 고차원적인 사고를 요구하게 하는 문제 형태라고 하였다. 본 연구에서는 이러한 근거를 바탕으로 개방형 문제의 유형을 다양한 답이 존재하는 문제, 다양한 해결 전략이 가능한 문제, 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확산적 사고의 요소인 유창성, 독창성, 유연성 등에 각각 어떤 영향을 미치는지 20주의 프로그램을 개발, 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. 개방형 문제를 활용한 수학적 창의력 신장 프로그램을 개발하고 현장 학교에 실험 적용하여 그 효과를 분석하고자 하는 본 연구는 창의력 신장에 비중을 두는 수학과 교수-학습 과정에 실제적인 교수 학습 자료를 제공하는 것뿐만 아니라 교사들에게는 수학교실에서 사용 가능한 실제적인 활용방안을, 학생들에게는 주어진 문제를 여러 가지 각도에서 생각하면서 다양한 사고를 경험하는 기회를 가질 수 있어, 수학을 보는 학생들의 태도에도 긍정적인 변화를 가져올 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.39-64
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• 2005

21세기는 수학적 사고 신장뿐만 아니라 수학에 대한 긍정적인 가치 인식이 형성되도록 수학교육이 이루어져야 하지만 교육현장에서는 정의적 영역의 중요성이 간과 되어왔다. 따라서 본 연구는 다양한 방법과 전략을 사용하여 여러 가지 정답을 산출할 수 있는 개방형 문제를 이용한 학습에 대해 아동이 어떠한 태도를 보이는지 연구하였다. 개방형 학습에 대한 아동들의 태도를 관찰과 면담, 설문조사를 통해 분석한 결과 아동들은 수학에 대한 흥미와 자신감이 생기고 성취감을 느껴 수업에 집중하였다. 또한 토의학습을 통해 서로 상대방의 능력을 존중하는 태도를 형성하며 교과서 문제를 변형시킨 개방형 문제에 자신 있게 반응하고 수학을 바라보는 태도에서 발전적인 모습을 보였다. 본 연구 결과 수학에 대한 긍정적이 태도를 형성하기 위해서는 교과서 문제를 개방형 문제로 변형시켜 현장에 적용하려는 노력이 필요하다.

• 항공우주
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• 통권107호
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• pp.70-71
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• 2010

항공기술의 급격한 발전과 함께 터보제트 엔진의 상용화는 회전날개가 외부로 돌출된 터보프롭 엔진을 과거의 것으로 만들었다 그러나 지구온난화와 같은 환경문제와 유가 상승과 같은 여러 문제가 복합적으로 작용하면서 터보제트 엔진과 터보프롭 엔진의 장점을 접목시킨 개방형 회전날개 엔진이 21세기 첨단 항공우주 기술로 새롭게 주목받고 있다. 향후 상용화될 경우 항공분야 전반에 엄청난 영향을 미칠 것으로 예상되는 개방형 회전날개 엔진에 대해 알아본다.