• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.384-386
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• 2014

본 논문에서는 초등학생을 위한 교육용 3D 골드버그 장치 애플리케이션을 개발하였다. 골드버그 장치는 창의력 증진을 위해 많이 제작한다. 하지만 골드버그 장치를 제작하기 위해서는 넓은 장소와 많은 도구가 필요해서 비용이 부담된다. 그래서 애플리케이션으로 개발하여 부담을 줄이고 실제로 골드버그 장치를 제작하는 것처럼 하기 위해 Unity 3D 엔진을 이용하여 3D와 물리법칙을 적용했다. 개발한 애플리케이션은 교육 프로그램에서 활용하여 초등학생의 창의성 증진, 물리법칙 이해, 공학적 설계능력 향상, 수학적 사고력 향상에 도움이 될 수 있다고 생각한다.

• 영재교육연구
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• 제22권2호
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• pp.451-465
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• 2012

본 연구의 목적은 골드버그 장치 수업 프로그램이 초등 영재 학생들의 창의적 인성에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 이러한 연구목적 달성을 위해 문헌을 통하여 창의적 인성 개념을 도출하였고, 수업프로그램을 개발하여 연구대상인 초등 영재학급 18명과 발명동아리 20명에게 적용하였다. 창의적 인성의 구성요소는 8개 하위 요인 즉, 인내 집착, 자기확신, 유머감, 호기심, 상상력, 개방성, 모험심, 독립성으로 구성된다. 창의적 인성 검사는 수업 전후에 실시하였고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 골드버그 장치 수업 프로그램은 8개 하위요인으로 구성된 창의적 인성 전반에 걸쳐 긍정적인 향상 효과가 있었다. 둘째, 영재학급에 비해 발명동아리 학생들의 창의적 인성 향상 폭이 더 컸다. 따라서 골드버그 장치 수업프로그램은 다양한 과학적 원리를 습득하는 것뿐만 아니라 창의적 인성에 효과가 있다.

• 영재교육연구
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• 제26권2호
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• pp.319-346
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• 2016

본 연구에서는 골드버그 장치 활동 수행과정에서 나타나는 남학생과 여학생의 특성을 살펴보고 영재프로그램 개발 및 지도방안에 대한 시사점을 마련하고자 하였다. 연구 대상은 경기도 소재 초등학교 영재학급 5학년 학생 16명으로 4명씩 한 조로 구성하여 남학생 2그룹, 여학생 2그룹으로 편성하였다. 최종 과제는 구슬이 목표 지점에 가장 늦게 도착하도록 골드버그 장치를 제작하는 것으로 학생들의 수행과정을 참여 관찰하여 질적으로 분석하였다. 골드버그 장치 활동을 계획, 제작, 결과, 평가 및 반성 단계로 나누어 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 계획 단계에서 여학생은 골드버그 장치 과정을 글로 자세히 설명하였으며 남학생은 시각적으로 간단하게 나타냈다. 둘째, 제작 단계에서 남학생은 설계했던 대로 장치를 구현하려는 과제집착력을 보였으나 여학생은 간단하고 쉽게 나타내는 모습을 보였다. 셋째, 장치 제작의 정교성 및 효율성은 남학생이 우수하였고 재료 사용의 독창성 및 다양성은 여학생이 우수하였다. 넷째, 평가 및 반성 단계에서 남학생은 개별적으로 평가를 하였고 여학생은 다른 사람의 생각을 반영하여 평가하는 모습을 보였다. 이에 영재프로그램 개발 및 지도 시 성별을 고려하여 교수학습내용을 재구성하거나 다양한 수업전략을 모색할 필요가 있다. 나아가 성별에 따른 영재학생의 수행과정에 대한 보다 폭넓고 체계적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.547-555
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• 2021

본 연구의 목적은 SW융합교육을 위한 골드버그 장치 기반의 교육 도구를 개발하는 것이다. 2015개정교육과정에서는 효과적인 SW교육을 위하여 다양한 교과와의 융합을 강조한다. 특히 물리 교과는 순차적인 움직임, 에너지의 수치화, 시뮬레이션 등 컴퓨팅 사고력과 밀접한 연관성을 갖고 있어 SW융합교육의 소재로 자주 사용된다. 본 연구에서는 물리적인 지식, 개념, 조작 등을 활용하는 골드버그 장치를 기반으로 한 교육용 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 효과성 검증을 위해서 델파이 검증을 통해 설문 문항을 개발하였으며 이를 기반으로 기초 만족도 조사를 실시하였다. 그 결과 개발된 프로그램은 SW융합교육을 위한 프로그램으로 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 나타났다.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.77-93
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• 2015

본 연구의 목적은 초등영재학생의 장의존적-장독립적 인지양식에 따른 골드버그 장치 과제에 대한 문제 해결 전략을 알아보는 것이다. 연구 대상은 화성시 P초등학교의 영재학급 학생 16명이며, 사전에 인지양식 검사를 실시하여 학생들을 장의존적 그룹, 약한 장의존적 그룹, 중간적 그룹, 약한 장독립적 그룹, 장독립적 그룹의 5개 그룹으로 편성하였다. 골드버그 장치의 과제는 구슬을 시작 지점에서 가장 늦게 목표지점에 도달하도록 $1m^3$의 앵글구조틀 내부에 장치를 제작하는 것이었다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 장치 제작을 위한 계획에 있어서 장독립적인 성향이 강한 그룹일수록 구체적인 전략이 반영된 계획을 수립하였고 장의존적인 성향이 강한 그룹일수록 비구체적인 전략으로 계획을 수립하였다. 둘째, 모든 인지양식 그룹은 제한된 시간을 고려해서 많은 장치의 제작보다는 장치의 미세한 조절을 통해 구슬이 목표 지점에 가장 늦게 도착하도록 장치를 제작하였다. 셋째, 장독립적인 그룹은 논리적인 추론을 많이 사용하였고 장의존적인 그룹은 직관적인 사고를 많이 사용하였다. 넷째, 장독립적인 그룹은 협동 및 역할분담 등의 전략을 적절히 활용하였고 장의존적인 그룹은 협동보다는 개인적으로 과제를 해결하려고 노력했으며 역할분담이 원활하지 않았다. 다섯째, 과제해결의 결과는 장의존적인 성향 또는 장독립적인 성향의 한쪽으로 치우친 성향보다 중간적 그룹에서 과제해결의 결과가 우수하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1118-1125
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• 2011

본 논문은 공학인증 프로그램의 필수 과목인 창의공학설계 교과목 수업을 통해 학생들의 창의력을 향상시킬 수 있는 설계 수업 방안을 연구 하였다. 공과대학 학생들로 하여금 설계과제의 선호도와 문제점을 조사 하였고 이를 활용 하여 설계 과제 수업에서 구조물의 완성을 통한 창의력 증진 수업에 주력을 하였던 것을, 다학제간 융합에서 기계적 메커니즘의 결정체인 루브 골드버그(Rube-Goldberg) 창치를 활용한 '가장 간단한 작동을 가장 복잡한 기계 장치로 작동' 시키는 구조물의 완성을 통하여 기존의 설계과제를 복합적으로 활용하는 새로운 설계 과정 교육 개발안을 제언하였다.