급변하고 있는 정보화시대애서 수학교육은 예전의 암기식, 주입식에서 벗어나 새롭게 변화될 필요가 있다. 컴퓨터 매체가 수학교육에 도입된 결과 수학 내용과 수학을 이해하는 방법, 교수 ${\cdot}$ 학습 방법을 변화시키고 있으며 교수 ${\cdot}$ 학습이 일어나는 사회 ${\cdot}$ 문화적 환경을 변화시키고 있다. 학생들이 컴퓨터 테크놀러지를 이용해 수학적 이해를 얻고 수학적 힘을 길러 의사소통자, 문제해결자가 되도록 도와야 한다. 또한 실생활적인 맥락에서 상황화되는 중요한 아이디어를 동시에 가르침으로써 효율성을 성취하고 내용적 과잉을 극복하고 새 수학의 혁신, 다양성, 연속적 성장을 체계적으로 지지해야 한다. 이 글에서는 학생들의 개념적 이해와 문제해결을 돕기 위해 테크놀러지의 역할을 조명해보고 DERIVE(TI-92)를 이용한 수학 학습 예시를 제시하고자 한다.
학습효과와 실용성이 모두 높은 교수 체계의 개발 필요성에 부응하여, 본 연구는 수학 영역의 문제해결 학습을 위한 지능형 교수기 개발을 목표하였다. 본 연구에 의해서 구축된 CyberTutor는 수학 영역 문제 해결 학습의 각 단계에서 학습자의 추론 수준과 요구에 부응하여 상호 작용한는 학습환경을 제공하는 것을 가장 큰 특징으로 하고 있다. 이러한 대화식 학습을 주도하는 교수 정보는 물리, 수학과 같이 공식 원리의 이해와 응용을 학습의 주 내용으로 하는 영역에 공통적으로 사용되는 교수 전략이라 할수 있는 학습자 가설 평가, 힌트 제공, 설명 제시 등의 전략 정보로 이루어진다. 본 교수 체계의 적정성과 실행 내용을 기하영역의 문제 해결 학습 예를 통해 제시한다. 제안 교수 체계는 기존 시스템에 비해 다음과 같은 점에서 진전된 교수 체계의 모형을 제시한다. 첫째, 증명 외에 해결 유형의 문제해결 학습도 지원하므로 실용성이 높다. 둘째, 다양한 수준의 학습자에 대한 적용을 추구함으로써 학습자 위주의 개인 교수식 환경을 지향한다. 마지막으로 미리 지장된 것이 아닌, 실시간 문제해결 추론에 기반한 교수 대화는 학습 효과를 극대화 한다.
교육활동에서 교사는 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 교육활동에 대한 교사들의 인식과 지향은 교육의 실천적인 맥락에서 핵심적인 요소로 작동한다. 따라서 과학교사의 지구계 수업에 대한 인식과 지향을 분석하는 것은, 지구계 교육의 목표가 현실에서 어떠한 모습으로 구현될지 가늠할 수 있게끔 한다. 이러한 생각을 바탕으로 이 연구에서는 두 명의 과학교사가 작성한 교수 학습계획안과 심층면담을 통하여 이들이 지구계 교육에 대한 인식을 알아보고, 교사의 지향을 수업에 대한 일반적 관점과 통합의 관점에서 분석하였다. 연구 결과 지구계 교육의 궁극적 겨냥점인 '전지구적 과학소양'에 대한 교사의 충분한 이해가 선행될 때 그 취지가 충분히 반영된 지구계 수업이 실천될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 교사가 전 지구적 과학 소양을 함양하기 위해서는 네트워크 통합을 포함한 다양한 통합의 상(像)이 교사에게 구체적으로 제시될 것이 요구되었다. 아울러 현장에서 지구계 수업을 활성화하기 위해서는 지구계 교육 커리큘럼 구성에 대한 제도적인 뒷받침이 필요한 것으로 보인다.
이 연구의 목적은 초임 중등 과학 교사들이 과학 수업에서 학생들의 동기 유발과 학생 이해에 대해서 어떠한 지향을 하고 있으며, 그것이 실제 수업에서 어떻게 실행되고 있는지를 분석하는 것이다. 연구 참여자는 수도권 중 고등학교에서 근무하는 경력 1년 미만의 과학 교사 6명이다. 자료 수집은 수업 관찰 및 녹화, 구조화된 심층 면담과 우선순위 면담, 수업 자료를 통해 이루어졌다. 모든 수업과 면담 자료를 전사한 후, 분석틀에 맞추어 분석하였다. 연구 결과, 초임 과학 교사들은 동기 유발과 학생 이해에 관해 '관리 중심 과학 수업'에서부터 '전통적 과학 수업'까지 지향하고 있었으며, '구성주의적 과학 수업'은 지향하지 못하였다. 지향하는 바를 실행하는데 있어서 한명의 교사는 전문 단계의 실행 수준을 보여주었지만, 나머지 교사들은 초보 단계의 실행을 나타냈다. 본 연구를 통해 과학 교사들에게 동기 유발과 학생 이해에 관한 구성주의적 과학 수업의 방향을 제시해 줄 수 있을 것이다.
객체 지향 시각 프로그래밍 교육에 대한 연구는 학생들이 프로그램 개발을 진행하는 과정 혹은 프로그래밍을 교수하는 방법론과 프로그램 개발을 위한 적합성 분석 및 설계 방법론을 찾는 것과 관련된다. 학생들이 프로그래밍 교육에서 학습에 어려움을 겪고 있는 객체 지향 프로그램 개발 능력을 향상시킬 수 있는 교육 방법으로 이 논문에서는 컴퓨터 프로그래밍 교육에서 객체 지향 시각 프로그래밍 교육을 적용하고 평가하기 위한 평가 지표를 개발하고, Alice 프로그래밍을 통한 시각 프로그래밍 교육 방법론과 교과과정을 도입한다. 이 논문에서 제시된 시각 프로그래밍 교육의 평가 지표는 시각 프로그래밍 언어/도구를 사용할 때 학생들의 프로그래밍 교육에 대한 적합성을 측정하고 분석하여 학생들의 이해력, 추상화 능력, 프로그램 구현 능력과 학생들의 수준별 적합성을 측정하고 분석한다.
본 연구는 초등학교에서의 탐구 중심 펜토마임 접근법을 이용할 때 곱셈의 개념에 대한 학생들의 기억의 보존에 관하여 조사를 하였다. 사전시험을 실시한 후 전통적으로 지도한 반과 펜토마임 접근법으로 지도한 반을 3개월 후에 어떻게 달라졌는지 알아보았다. 이 연구 결과 펜토마임 접근 방법을 사용한 반이 전통적인지도 방법을 이용한 반보다 곱셈의 개념을 보다 더 잘 기억하였고 수량적/기하적 설명을 하는데 있어서는 전통적인 지도 방법을 이용한 반과 비슷하였다. 이 연구는 특별히 초등학교 수준에서 탐구 지향적인 교수법과 같은 다양한 교수 전략을 사용할 때 수학적 개념의 이해의 유지에 어떤 영향을 주는지에 대한 시사점을 제공하였다.
본 연구는 기관 레포지터리에 셀프 아카이빙하고 있는 미국 연구중심 대학 교수 109명의 데이터를 혁신확산 이론의 주요 개념을 바탕으로 분석한 것이다. 이들 교수들의 대다수가 기관 레포지터리 담당자의 직접적인 연락이나 발표를 통해 기관 레포지터리를 인식하고 있었다. 혁신의 5가지 특성과 관련하여 디지털 보존과 이용통계 제공이 기관 레포지터리의 상대적 우위성을 강조할 수 있는 서비스 기능으로 나타났다. 또한 기관 레포지터리의 기반이 되는 오픈액세스의 가치와 학자들이 지향하는 지식과 학문의 발전이라는 가치 사이에 적합성이 존재하는 것으로 나타났다. 파일럿 프로젝트를 통한 기관 레포지터리의 시험적 사용가능성을 확인할 수 있었으며 기관 레포지터리의 수용을 통해 긍정적이고 가시적인 피드백을 얻은 교수들은 기관 레포지터리를 보다 적극적으로 지원하고 있었다. 혁신의 계속 수용이라는 측면에서 볼 때 기관 레포지터리의 수용을 지속시킬 수 있는 안정적이고 효율적인 서비스를 제공하는 것이 필요할 것이다.
본 연구는 온라인 협력학습에서 학습 활동 촉진을 위해 교수메시지를 학습자에게 전달하였을 때, 학습동기(성취목표지향성) 유형에 따라 나타나는 반응 행동을 탐색하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수도권 A대학과 B대학의 학생 82명을 대상으로 온라인 협력학습을 수행하였고, 교수자는 총 6회의 메시지를 전달하였다. 이후 학습자들의 반응 시간과 상호작용의 빈도와 수준을 수집하였다. 자료의 분석은 독립표본 t-test를 사용하여 분석하였다. 그 결과 교수메시지를 전달하기 전보다 이후가 상호작용의 빈도와 수준이 모두 높아졌다. 교수메시지에 대한 반응 시간은 수행회피목표지향성을 가진 학생들이 가장 빨랐으며, 스캐폴딩 형태의 메시지에는 숙달목표지향성의 학생들이 가장 민감하게 반응하였고, 독촉의 메시지에는 수행회피목표지향성 학생들이 가장 민감하게 반응하였다. 마지막으로 숙달목표지향성 학생들은 새로운 주제에 대한 행동이 많았고, 수행접근목표지향성 학생들은 정확성과 관련성에 대한 행동이 많았다.
이 연구에서는 로봇 연관 STEAM 교수학습 프로그램을 조사 분석하고, 초 중등학교를 위한 로봇 STEAM 교수학습 프로그램 내용을 제안하였다. 프로그램을 분석한 결과, 예술과 인문사회 분야의 내용이 가장 많은 것으로 조사되었고, 과학, 기술, 수학의 순서로 포함되어 있었다. 학교급별 STEAM 교수학습 프로그램 내용 융통합이 유사한 패턴이 나타났다. 중학교의 프로그램은 STEAM 교육에서 추구하는 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 평가, 진로 등의 요소들을 균등한 비율로 포함하고, 초등학교와 고등학교의 프로그램은 진로와의 연계 내용이 적게 포함되어 있는 것으로 나타났다. STEAM 교육의 지향과 활동요소를 총체적으로 고려한 로봇 STEAM 교수학습 프로그램의 학교급별 내용을 제안하였다.
특성화고등학교의 수학 수업은 일반계고등학교와 달리 직업기초능력으로서 수리활용 능력의 함양을 지향하고 있으나 일반계고등학교와 동일한 국가 수준의 교육과정에 근거하여 수학 수업이 이루어진다. 본 연구에서는 특성화고등학교에서 활용할 수 있는 수학 교수-학습 자료의 개발 방향을 탐색하고 실제 개발 결과를 사례로서 제시한다. 이를 위해 본 연구는 특성화고등학교에서 학업성취도평가 대신 실시하고 있는 직업기초능력평가를 분석하고 직업기초능력의 함양이라는 관점에서 2015 개정 수학과 교육과정의 활용 방안을 모색하였다. 연구 결과, 특성화고등학교에서 활용할 수학 교수-학습 자료는 교육과정에 대한 교사의 이해에 활용을 염두에 두고 개발되어야 하며, 직업기초능력평가의 평가틀 활용 및 교육과정과의 연계성 강화 등 개발 과정에서 실질적으로 고려해야 하는 주요 시사점 및 이를 반영한 개발 사례를 제시할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로, 특성화고등학교 수학 교수-학습 자료의 활용과 개발에 대한 제언을 각각 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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