• 영재교육연구
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• 제23권3호
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• pp.407-419
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• 2013

현대 지식정보사회에 있어서 한 국가의 주축 산업은 정보관련 산업에 의존하며, 국가경쟁력의 향상을 위해 무엇보다도 정보 분야의 인재 육성이 중요하다. 또한 개인 차원에 있어서도 정보 소양 및 활용은 개인의 경쟁력 면에서 매우 중요하다. 이러한 관점에서 현대 지식정보화사회를 선도할 수 있는 정보영재의 발굴 및 육성은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 정보영재아동의 과목별 상관관계를 밝혀내는 것이다. 즉 정보영재아동에 있어서 정보, 과학, 수학 등 세 과목의 성적 상관관계를 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 4, 5, 6학년에 재학 중인 대학부설 과학영재교육원의 정보영재반 학생들의 7년간 성적을 토대로 하여 정보, 과학, 수학 과목 사이에 상관관계 분석을 실시하였다. 통계분석을 통한 결과, 3과목 사이에 유의미한 상관관계가 있었다. 즉 정보를 잘하는 학생들은 과학과 수학에 뛰어나며, 수학성적이 뛰어나면 과학성적도 뛰어나다는 결론을 얻었다. 본 연구결과는 향후 영재교육에 있어서 영재선발, 통합 및 융합교육과정 형성에 많은 도움이 되리라 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.127-130
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• 2012

수학은 기초학문으로서 합리성과 창의성을 기르는 중요한 과목이다. 하지만 학생들에게는 어렵고 두려운 과목으로 되어가는 게 현실이다. 한편 STEM은 학문 간의 벽을 허물고 서로 융합하여 과학, 수학, 공학, 기술 등의 과목에 흥미도를 높이기 위한 대안적 교육이다. STEM교육의 도구로 로봇이 효과적인 것으로 연구되어 있다. 따라서 STEM 기반의 로봇교육을 하여 수학에 대한 흥미도를 높이고자 수학학습프로그램을 개발하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(A)
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• pp.154-155
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• 2010

21세기 지식정보화 시대의 정보과학기술은 중요한 교육으로 발전하고 있으며, 최근 6T를 기반으로 융합 IT는 미래사회의 중요한 과학기술로 연구 발전 시켜나가고 있다. 최근 이러한 융합적 IT기술의 근원은 창의성 계발과 아이디어를 중요시하고 있으며, 창조적 인재육성을 지향하고 있다. 창조적 인재육성은 창의적 문제해결 학습에 의한 두뇌의 발달과 창의적 설계를 가능하게 하므로 새로운 학습방법 연구가 활발히 진행 되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 RDS를 이용한 창의적 문제해결 학습방법에 대하여 설명하고, 융합 IT분야에서도 미래사회에 가장 많은 영향력을 가지고 있는 지능로봇 분야의 창의적 설계와 응용을 학습할 수 있는 방법에 대하여 소개한다. RDS는 지능로봇 시뮬레이션 프로그램을 서비스 컴포넌트 기반으로 창의적 설계에 대하여 3차원 가상공간에서 학습자가 직접 프로그램으로 제작 실험이 가능하도록 지원한다. 또한 수학적, 과학적 학습의 효과를 동시에 IT에 접목할 수 있는 종합교육학습 시스템으로 발전시켜 나갈 수 있다. 시각적 시뮬레이션 환경(VSE)은 학습자의 문제해결력을 위한 경험과 실험을 동시에 실시간 제공할 수 있는 것이 큰 장점이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.745-770
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• 2013

오늘날 지식정보 기반 사회에서 제공되는 지식은 단일한 교과의 지식이 아니라 교과를 구분하기 힘든 통합된 형태로 나타나고 있다. 이러한 사회에서 문제해결력을 갖추기 위해서는 통합된 형태의 지식을 우선적으로 습득하고, 이를 과학적 상상이나 예술적 감성과 결합시킬 수 있는 융합적인 사고가 요구된다. 융합인재교육(STEAM)은 이러한 문제해결력과 융합적 사고를 신장시키기 위한 교육 방안의 하나로 제시되고 있다. 본 연구는 초등학교 수학과 6학년 교과서를 중심으로 수학수업에 적용할 수 있는 융합인재교육 수업자료를 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3단원 '각기둥과 각뿔' 수업에서는 '스파게티 프로젝트', '페이퍼 크래프트' 자료를, 4단원 '여러 가지 입체도형'에서는 'EDUCUBE' 자료를, 그리고 6단원 '비율 그래프'에서는 '나만의 팔찌 만들기' 수업자료를 개발하였다. 또한 이렇게 개발된 자료들을 실제 수업에 적용하였으며, 그 결과 특히 학생들의 수학적 태도에 있어서 긍정적인 변화를 관찰할 수 있었다. 융합인재교육을 적용한 수학수업 결과 학생들의 수업태도 및 수업에 대한 흥미가 긍정적이었으며, 수학 교과에 대한 인식이 개선된 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 융합인재교육을 적용한 초등수학 수업자료의 개발이 보다 다양한 영역과의 융합을 통해 다양한 학년과 내용 영역에서 전개될 필요가 있음을 제안하고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.19-29
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• 2012

최근 PISA와 TIMSS 연구에 따르면 우리나라 학생들은 수학과 과학에 대한 높은 성취 결과에 비해 교과의 흥미는 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구의 목적은 초등학교에서 로봇 활용 STEAM 교육이 수학 학습태도 및 과학 학습동기에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 실험집단에는 과학, 수학, 미술교과를 '에너지'라는 주제로 로봇활용 융합적인 STEAM 수업을 실시하였고 통제집단은 세 교과를 분과적인 방식으로 수업하였다. 로봇활용 STEAM교육 수업을 위해 4학년 2학기 수학, 과학, 미술교육과정을 분석하였으며 선택된 '에너지' 주제를 중심으로 STEAM 수업모형을 설계하고 적용하였다. 과학수업은 로봇을 활용하여 열전달 실험을 실시하였으며 얻어진 실험결과는 수학수업의 꺾은선그래프 단원에 연계하였다. 미술수업에서는 열에너지의 느낌을 형과 색으로 표현해보고 상상 표현을 위해 로봇부품을 활용 하였다. 연구결과 로봇활용 STEAM 수업을 실시한 실험집단에서 전통적 교과수업보다 수학 학습태도 및 과학 학습동기가 높게 나타났다(p<.05). 이와 같은 결과는 초등학교에서 로봇활용 STEAM 수업이 수학 및 과학의 흥미 신장에 효과적임을 입증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.551-560
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• 2011

STEAM 교육은 과학 기술 공학 예술 수학 교과의 연계 지도를 통해 학습자의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결능력을 배양할 수 있도록 주제 중심의 학습 내용으로 교육과정을 재구성하여 가르치는 것이다. 따라서 본 논문에서는 초등학교에서 운영할 수 있는 STEAM 교육과정을 프로젝트 기반 학습 형태로 설계하고 운영에 필요한 교수 학습 자료를 제작하였다. 또한 STEAM 교육에서 IT 기술이 모의실험 도구로 활용될 수 있는 방안을 모색하여 프로젝트 기반 학습의 교육 효과를 높이고자 안드로이드 기반에서 애플리케이션을 개발하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.93-99
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• 2020

디지털 기술의 발전과 함께 놀이와 참여 상호작용을 통해 스스로 문제해결 능력을 높여가는 방식의 학습 수요가 늘어나면서 다양한 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들이 개발되고 있다. 최근까지 개발된 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들은 유·아동을 위한 한글, 영어 수학 등의 지식전달이나 지능개발을 위한 콘텐츠들이 다수를 차지해 왔다. 최근에는 과학, 기술, 공학, 수학, 예술을 포함하여 교과간의 융합적 교육방식을 통해 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육의 필요성 및 효과에 대한 다양한 연구가 수행되고 있고, STEAM 교육에 적합한 교구 개발에 대한 필요성이 많이 제기되고 있다. 하지만 다양한 학문의 경계를 넘나들며 스스로 생각하고 문제를 해결할 수 있는 인재를 키우기 위해 창의융합인재 교육 기술을 접목 STEAM 교육 콘텐츠의 개발이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육을 접목하여 유아 학습 교육용 게임 콘텐츠를 개발한다. 그리고 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.

• 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.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.285-294
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• 2014

최근 K-12교육에선 교수학습도구로 로봇을 활용하는 연구가 꾸준히 증가하고 있다. 핸즈온 특성을 기반으로 하는 로봇은 과학, 수학 교과학습 뿐만 아니라 STEAM 융합활동에서도 긍정적 교육효과를 제공하며 비판적 사고력, 창의성, 의사소통능력, 협동심 등의 21세기에 필요한 능력 신장에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 연구 성과에 비해 초중등 교육현장에서 로봇의 도구적 활용을 향상시키기 위한 로봇교육과정 연구는 아직 부족한 실정이다. 즉, 학교급/학년별로 도구적 활용을 제고하기 위한 체제적인 교육내용, 교육방법, 그리고 교육평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학교와 중학교에서 '로봇'과 관련된 교육과정을 개발하고 운영할 수 있도록 국내외의 로봇교육과정 및 관련 사례를 분석한 후 개정될 컴퓨터과학 교육과정의 하위 영역으로써 로봇영역의 성취 목표를 제시하고, 교수학습 방법과 평가 방법의 고려사항을 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.367-374
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• 2018

4차 산업혁명시대에 필요한 인재를 양성하기 위해서는 영재를 선발하여 체계적으로 교육하는 것이 필요하다. 특정 분야에 뛰어난 영재도 중요하지만 이보다는 수학, 과학, 정보 분야의 융합 인재가 요구된다. 본 연구에서는 대학영재교육원의 영재 교육 대상자들을 선발할 때에 정보영재의 특성이 반영된 평가 요소가 과학영재 선발에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 알아본다. 정보영재의 특성에서 인지적인 요소들인 규칙화 능력, 추론화 능력, 효율화 능력, 일반화 능력, 구조화 능력, 추상화 능력이 과학영재를 선발하는데 있어 상관 관계가 매우 높게 나타났다. 과학영재교육원 지원자들 그룹에서의 상관 관계가 1차 합격자 그룹보다 더 높고, 최종 합격자들 그룹보다 더욱 높다. 이것은 정보영재의 특성을 나타나는 문항들이 과학영재 선발에 많은 영향을 미친다는 것을 의미한다.