• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.35-50
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• 2014

현재 우리나라 정보과학영재의 교육과정은 비실용적이고 체계적이지 못하여 정보과학영재 교육 운영에 매우 어려운 실정이며 그 문제점은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 중등 영재교육과정에 대한 기존 연구가 많이 부족한 상태이다. 둘째, 운영 개발되어 있는 영재교육과정은 창의성, 문제해결력, 논리적 사고력과 통찰력 등을 신장시키기 힘들다. 셋째, 영재의 능력, 적성 소질에서의 개인차를 고려한 교육과정이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 중등 정보과학영재의 창의적 문제해결능력과 계산적 사고를 향상시킬 수 있는 단계별 심화 교육과정을 설계하여 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 정보과학영재 교육에 대한 기존 연구와 교육기관의 실태를 조사하여 문제점을 분석하였다. 그리고 이를 근거로 실용적인 중등정보과학영재 교육목표에 부합하는 세부적인 단계별 심화 교육과정을 설계하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.2125-2130
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• 2008

지식정보화 사회에서는 논리적 사고력과 탐구력, 문제해결력, 창의성을 갖춘 인재가 필수적 이며 이러한 인재를 키우는 것이 한 나라와 사회의 미래를 결정 짖는 핵심적이 요소이다. 본 연구에서는 대학생을 대상으로 한 로봇이용교육과정을 제시한다. 그리고 개발된 교육과정에 따라 강좌를 수강하는 대학생들을 상태로 설문 조사하고 이에 대한 분석과 개선점을 제안한다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.183-196
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• 2020

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심 역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 '미세먼지'를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기 청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제 해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권6호
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• pp.474-486
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• 2008

영재교육에 대한 관심과 대상의 증가로 영재교육 프로그램 개발에 관한 연구가 많이 진행되고 있지만 영재들의 다양한 흥미와 요구에 부합되고 인성측면을 강조할 수 있는 지구과학 영역의 교육활동 자료 개발은 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 중학교 과학영재 학생들을 대상으로 지구과학 분야에 대한 능동적 소집단 협력학습 프로그램을 개발하고 개발된 프로그램이 과학영재들의 과학 창의적 문제해결력과 과학탐구능력 및 학습태도에 미치는 효과를 알아보았다. 그리고 능동적 소집단 협력학습 프로그램을 적용한 후 학생들의 수업프로그램에 대한 인식을 조사하였다. 본 연구의 결과 개발된 능동적 소집단 협력학습 프로그램은 영재들의 과학 창의적 문제해결력과 학습태도에 있어서 유의미한 증가를 보였다. 또한, 능동적 소집단 협력학습은 학생들의 수업에 대한 흥미도와 만족도 및 참여도를 높일 수 있고 정의적영역에도 많은 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 교사 설명 위주의 수업이 아니라, 학생 중심의 다양한 활동적 수업이 진행되었고 긍정적 상호작용을 위한 급우들과의 토의 및 토론을 할 수 있었기 때문이다. 이는 능동적 소집단 협력학습을 통하여 다른 학생을 배려하고 서로 조화를 이루며 의견을 주고받을 수 있도록 소집단 구성원 사이의 상호작용을 촉진했기 때문으로 인식된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.527-537
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.87-101
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• 2017

미래교육의 새로운 비전으로 융합과 창의성을 기조로 한 융합인재 교육이 초중등교육 현장에서 활발하게 진행되고 있다. 그동안 융합인재교육 연구는 영재교육 영역에서 초등학생 대상 연구가 중점적으로 이루어졌으며, 개별적 단위로서의 효과성 연구가 주로 진행되었다. 이에 본 연구는 메타분석을 적용하여 선행연구결과에 대한 체계적이고 종합적인 결론을 정리해봄으로써 융합인재교육을 활용한 창의성 개발에 유용한 정보를 제공할 목적으로 시행되었다. 분석은 2012년부터 2015년 까지 최근 4년간 발표된 융합인재교육의 효과를 분석한 석 박사 학위 논문과 학술지 논문을 대상으로 메타분석을 실시하였다. 총 분석대상 논문 75편의 논문으로부터 총 183개의 효과크기를 산출하고, 연구의 종속변인인 창의성과 그 하위변인, 문제해결력과 중재변인인 연구자, 대상지역, 학생구분, 실험설계유형, 학교급 별에 따라 효과크기에 어떠한 차이가 있는지를 분석하였다. 창의성에 대한 전체 효과크기가 0.776로 나타났고, funnel plot에서 대칭성을 만족하고 있어 출판편의가 존재하지 않는다고 볼 수 있으며, fail-safe N이 780개로 8,945보다 작으므로 이 연구 결과는 신빙성이 있다고 주장할 수 있다. 또한, 문제해결력에 있어서는 0.584로 나타나 중간 정도의 효과크기로 나타났고, funnel plot에서 대칭성을 만족하고 있으므로 출판편의가 존재하지 않으며, fail-safe N이 780개로 1,170보다 작으므로 이 연구 결과는 신빙성이 있다고 주장할 수 있다. 창의성 하위변인들의 연구방법에 따른 차이를 보면 유창성이 0.929로 가장 높게 나타났고, 융통성 0.881, 독창성 0.838, 정교성 0.653, 제목의 추상성 0.705, 종결에 대한 저항 0.527로 나타났다. 본 연구는 융합인재교육의 효과를 메타분석으로 그 평균의 효과크기를 제시했다는 점에서 의의를 찾을 수 있다. 연구결과 통합교육의 효과는 판단할 수 있었으나 효과의 원인, 학습원리에 대해서는 구체적인 발견이 어려웠다. 융합인재교육의 효과는 학령에 따라 상승 또는 하향하는 것이 아니라는 것이 밝혀졌으며, 창의력에 있어서는 연구방법과 연구자에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.927-949
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• 2015

본 연구는 영재교육 담당교원의 핵심역량에 대한 중요도와 실행도는 어떠한지 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해 초등학교 수학과 과학영역의 영재 담당 교원 114명을 대상으로 영재교육 담당교원의 핵심역량에 대한 중요도와 실행도 설문을 실시하였으며 그 결과를 IPA Matrix를 활용하여 분석하였다. 연구결과, 첫째, 영재교육 담당 교원들의 핵심역량에 대한 중요도과 실행도에 있어 유의한 차이가 나타났다. 둘째, IPA Matrix 분석을 살펴보면 핵심역량 중 지식과 이해, 연구와 교수, 열정과 동기, 윤리와 도덕의 역량은 중요도와 실행도 모두 높게 나타났으나, 소통과 실행, 전문성 교육과정개발 역량은 중요도와 실행도 모두 낮게 분포하는 것으로 나타났다. 세부역량별 차이에 있어 인지적 역량군에서는 '영재성 발달에 대한 지식', '질문에 대한 창의적 답변 능력', '교과 간 융합능력', '창의적 문제해결력 증진을 위한 교수능력'과 정의적 역량군에서는 '영재학생의 문제행동파악'이 중요도는 높지만 실행도는 낮은 것으로 나타났다. 셋째, 수학-과학 영역별 핵심역량의 중요도와 실행도를 분석한 결과, 차이가 있는 영역은 '열정과 동기'로 수학에서는 중요도와 실행도 모두 높은 영역에 위치하는 것으로 나타난 반면, 과학에서는 중요도는 낮고 실행도는 높은 영역에 위치하는 것으로 나타났다. 추가적으로 수학영역과 과학영역의 세부역량별 차이를 살펴본 결과, 수학영역에서는 '영재성 발달에 대한 지식'과 '학급에서의 영재아 판별 능력', '정보수집과 활용능력', '다양한 질문에 대한 창의적 답변능력'이 중요도에 비해 실행도가 낮은 영역에 위치하는 것으로 나타났다. 반면 과학영역의 경우는 '해당교과에 대한 고차원적 분석과 종합능력', '해당 교과와 타 교과와의 융합 능력', '영재아에게 적합한 자기주도학습력 향상을 위한 교수법', '영재학생의 문제행동 파악'과 '상담기법을 활용한 영재 상담'이 중요도는 높으나 실행도가 낮은 영역에 위치하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.540-549
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• 2002

제7차 교육과정은 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 자율적이고 창의적인 한국의 육성'을 목표로 삼고 있다. 그러나 이를 위해 요구되는 창의력이나 문제 해결력과 같은 고등 사고 능력 신장을 위해서는 종래의 평가방법을 개선해야할 필요성이 있다. 학교 현장에서는 이를 인식하고 있음에도 불구하고 평가방법을 개선하는 것에 어려움을 느끼고 있다. 본 연구는 현장의 문헌조사 및 사례분석을 통하여 과학과의 평가영역을 선정하고, 계층화분석법(AHP)을 이용하여 과학과 평가영역의 중요도를 산출하였다. 이를 바탕으로 평가 영역을 중심으로 하여 과학과 평가를 개선하기 위한 방향을 제사하였다. 평가영역간의 중요도는 탐구능력, 인지적 영역, 창의력, 정의적 영역 순으로 나타났으며 특히, 전체 세부항목간의 중요도는 문제인식 및 가설 설정, 탐구의 설계, 이해 순으로, 평가의 가장 중요 영역으로 탐구능력, 그 중에서도 문제인식 및 가설 설정과 탐구의 설계의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다. 연구 결과를 고려 할 때 인지적 영역 중심의 학교 현장의 평가 실태는 개선되어야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.195-202
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• 2008

로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 획일적이고 정형화된 기존 교육환경에서 벗어나 미래사회의 창의적 학습을 미리 경험할 수 있으며 수학 및 과학의 가장 기초가 되는 알고리즘을 이해하고 향상시키는데 가장 적절한 학습방법이다. 본 연구에서는 초등학생들이 로봇프로그래밍 시 나타날 수 있는 오류의 유형들을 제안하였으며 학습을 위한 교육과정을 개발한 후 초등학생 5, 6학생들을 대상으로 로봇프로그래밍 학습을 시켰다. 학습과정에서 발생한 오류들을 수집하고 분류하였으며 또한, 기존 연구된 컴퓨터기반 프로그래밍언어와 비교 분석하였다. 본 연구에서의 로봇프로그래밍 실행경험을 통해 컴퓨터기반 프로그래밍에서 창의성학습에 큰 장애요소로 평가된 오류요소들 즉, 프로그램사용 미숙으로 인한 오류, 단순한 오타, 문법오류 그리고 코딩실수 등을 전체 오류의 약 21%로 나타나 기존 컴퓨터기반 프로그래밍언어 학습에서 조사된 오류비율(약 53%)에 비해 현저하게 줄어드는 것으로 분석되었다. 이러한 오류의 감소는 초등학생들의 흥미도와 성취도 향상을 위한 주요요소로 판단된다. 따라서, 학습과정에서 보다 많은 논리 및 문제해결을 위한 요소들에 노출되어 있어 창의성 알고리즘 학습에 매우 효과적임을 알 수 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2008년도 동계학술대회
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• pp.109-114
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• 2008

과학 기술과 정보가 많은 부분을 차지하고 있는 현대사회에서 컴퓨터 교육은 갈수록 중요성을 더해가고 있다. 게다가 현재 우리나라는 전 세계적으로 IT강국으로 인정받고 있다. 그러나 반면, 컴퓨터 교육에서 소프트웨어 중심의 기능 위주의 교육을 강조한 결과 문제해결력과 창의력 증진에 대한 교육 부분은 소홀한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨터 프로그래밍 요소를 추출하여 그 원리를 이용한 창의력 놀이를 개발하고 이를 적용함으로써 창의성 신장에 미치는 영향을 규명해 보고자 한다.