• 정보교육학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.65-74
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• 2014

과학기술에 대한 국가의 경쟁력을 위한 STEAM 교육과 정보교육의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 정보교육, 특히 프로그래밍 교육 중심의 STEAM 교육을 개발하는 것이다. 프로그래밍과 다른 교과요소를 연결하면서 학생들의 흥미를 유발할 수 있는 장치로 센서를 활용한 프로그래밍 활동을 진행하였다. 개발한 교육 프로그램을 초등학교 4~5학년 대상으로 적용하였고, 창의력, 논리적 사고력, 과학의 정의적 영역에 대한 검사를 사전 사후에 실시하여 교육 프로그램의 효과를 비교, 분석하였다. 분석 결과 개발한 STEAM 교육 프로그램이 학생들의 창의력의 유창성, 독창성, 창의력 지수와 논리적 사고력, 과학적 태도의 향상에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.287-297
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• 2004

본 연구에서는 화학 개념을 설명하기 위해 과학 교과서에 사용된 비유에 대한 학생들의 이해도를 조사하고, 비유의 제한점으로 인해 유발될 수 있는 오개념을 분석한 후, 개념 이해도에 영향을 미치는 요인에 대해 살펴보았다. 물질의 세 가지 상태, 부피와 압력 사이의 관계, 분자 운동, 상태 변화와 에너지에 대한 비유와 개념 이해 검사, 장독립성 검사, 논리적 사고력 검사를 실시하였다. 분석 결과 절반의 학생들이 교과서의 의도와 다르게 비유를 이해하고 있었으며, 개념 이해도는 그 개념을 설명하는 비유에 대한 이해도 뿐 아니라, 장독립성, 논리적 사고력, 사전 과학 성취도와 유의미한 정적 상관이 있었다. 개념 이해도에 미치는 각 변인의 직 간접적인 효과를 분석한 결과, 사전 과학 성취도의 직접적 영향이 유의미하였으며, 장독립성과 논리적 사고력은 사전 과학 성취도와 비유 이해를 통해 간접적으로 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 과학교육에서 비유 사용의 제한점과 그 함의에 대하여 논의하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-13
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• 2015

최근 개발 적용되고 있는 국내외 교육과정에서는 지식정보화 사회의 구성원으로서 학생들이 습득해야 할 핵심 소양으로 '문제해결' 역량이 강조되고 있으며, 문제해결력 향상을 목표로 한 프로그래밍 교육 방안이 다양하게 연구되고 있다. 하지만 관련 연구에서 다루어지고 있는 프로그래밍 문제는 전통적인 프로그래밍 수업에서 활용되고 있는 문제와 차별성이 없었으며, 제시된 문제를 다루는 방법의 대부분은 문제해결 능력 제고에 적합하기 보다는 특정 프로그래밍 언어를 습득하는데 주안점을 두고 있었다. 이에 본 연구에서는 문제해결 역량 함양에 적합한 프로그래밍 문제와 교육과정을 개발하고 문제해결활동(PSA)을 중심으로 교수 학습 콘텐츠를 설계 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 교재로 교육과정을 운영하여 학습자의 문제해결력과 논리적 사고력 향상에 유의미한 결과를 얻었다. 본 연구 결과는 '문제해결' 역량 증진을 목적으로 프로그래밍 교수 학습 콘텐츠나 교육과정을 개발 운영할 때 기초 자료로나 참조 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.3013-3019
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• 2014

현대 지식정보사회에서 있어서, 한 나라의 국력은 IT 산업에 달려있다. 또한, 개인차원에 있어서도 IT 기술의 소양과 활용은 한 개인의 삶을 윤택하게 해준다. 현재 뛰어난 인재 몇 사람이 전체 IT 산업과 학계를 주도하고 있다. 따라서 정보영재 아동을 조기에 발굴하고 양육하는 것은 매우 중요하다. 본 논문의 목적은 정보영재아동의 성별 차이를 분석하고 조사하는 것이다. 특히 본 논문에서는 성별에 따른 성적차이에 관심을 두고, 프로그래밍 능력과 논리적 사고력을 중심으로 비교하였다. 성별차이분석을 위해서 서울지역의 대학부설 영재원의 정보영재아를 대상으로 하였으며, 8년 동안의 성적을 조사 및 분석하였다. 분석결과는 남녀 정보영재학생들 간에 있어서 프로그래밍 능력과 논리적 사고력에 유의미한 차이가 없음을 보여주었다. 이는 남녀 학생들 간의 성적차이가 없음을 의미한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.252-260
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• 2002

끓는점 개념에 관련된 변칙 사례를 제시했을 때 변칙 사례에 대한 학생들의 반응 유형을 알아보고 학습자의 인지적 수준(장의존독립성, 논리적 사고력)에 따른 인지 갈등 유발 정도 및 개념 변화를 조사하였다. 초등학교 6학년 학생 137명을 대상으로 장의존독립성 검사, 논리적 사고력 검사, 선개념 검사, 변칙사례에 대한 반응 검사를 실시하였고, 초기 이론과 일치하는 선개념을 가진 90명 의 학생들만을 선택하였다. 과학 개념 학습 후 학생들의 개념 변화를 조사하였다. 변칙 사례에 대한 반응 유형은 거부, 재해석, 배제, 판단 불가, 신념 감소, 이론 변화 등 6가지였으나, 대부분의 반응 유형은 거부 (33%)와 이론 변화(39%)인 것으로 나타났다. Mann-Whitney U 검증결과, 학습자가 장독립작일수록, 논리적 사고력이 높을수록 변칙 사례에 의해 인지 갈등이 많이 유발되며 개념 변화를 효과적으로 일으키는 것으로 나타났다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.499-504
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• 2022

인공지능은 우리 사회 전반에서 그 영역을 넓혀가고 있으며 교육 분야도 그 적용 범위에 있어 예외가 아니다. 이러한 시대의 흐름 속에 교사들을 위한 컴퓨터 프로그래밍 수업을 진행하였다. 이 수업의 최종 목적은 학생들에게 컴퓨터 프로그래밍을 가르쳐 인공지능에 적용할 수 있도록 교사의 프로그래밍 역량을 키우는 데 있다. 이러한 역량을 기르기 위한 방법으로 본 논문에서는 학습자인 교사들의 논리적 사고력 및 일관성이 프로그래밍 적합도와 어떠한 관계를 가지는지 연구하고 해당 수업에 적용된 교육적 환경 요소를 제시하였다. 한 학기 수업 과정에서 치른 프로그래밍 시험 결과와 논리적 사고력 간의 관계는 비례 관계인 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 프로그래밍 언어를 배우는 학생들에게도 적용할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 일반적인 프로그래밍 수업에서 팀 구성이 필요할 경우 논리적 사고력이 뛰어난 학생을 각 팀에 포함시킴으로써 좀 더 나은 학습 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.68-79
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• 2011

이 연구에서는 형식적 사고를 요구하는 '기체 분자운동'의 개념 이해에 형식적 조작기로의 인지가속을 목적으로 하는 '생각하는 과학' 활동을 사전에 적용했을 때 어떠한 효과가 있는지 알아보았으며 이 활동에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 교과서 내용 분석을 통하여, 기체 분자 운동의 개념 이해에 필요한 논리적 요소로 변인, 비례, 보상, 형식적 모형 등의 4가지 논리를 추출하였다. 실험 집단 학생들에게 4가지 논리와 관련된 9개의 '생각하는 과학' 활동을 처치한 후에 기체 분자 운동의 수업을 실시하고, 기체 분자 운동의 개념 이해에 대한 성취도 평가를 하였다. 기체 분자 운동 개념에 대한 실험 집단과 통제 집단간의 성취도는 t-검증 결과 유의미한 차이가 없었다. 성 별 분석에서는 사전 인지 수준을 공변인으로 한 공변량 분석 결과 실험 집단의 여학생이 유의미하게 성취도가 향상된 것으로 나타났다. 과학 성취도 평가의 논리 별 정답률에서는 변인 통제, 보상, 형식적 모형논리의 정답률이 통제 집단에 비해 높게 나타났으나 비례 논리는 거의 비슷하게 나타났다. 실험 집단의 '생각하는 과학' 활동에 대한 인식 조사 결과, 활동에 대한 인식이 긍정적일수록 성취도가 높게 나타났으며 과학적 사고력과 태도 영역이 기체 분자 운동의 성취도 사이에 상관관계가 있었다. 특히 구체적 조작기 후기(2B)의 학생들이 가장 긍정적 인식을 가지고 있었으며 성취도도 높았다. 학생들은 교과서에 나와 있지 않는 실험 소재를 다루게 되어 흥미로웠으며 실험 후 토론 시간을 가지면서 연구자가 된 듯한 느낌을 갖게 되어 '생각하는 과학' 활동을 통해 자신의 과학적 사고력이 향상된 것 같다고 답변하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.39-48
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• 2017

이 연구에서는 고등학교 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유 생성 개수와 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하고, 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 5개 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 395명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 학생들은 비유를 더 많이 생성하는 것으로 나타났다. 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 논리적 사고력과 비유 추론 능력만 관계가 있었다. 학생들이 비유를 생성하기 위해 활용하는 소재는 조사한 인지적 특성 중 목표 개념에 대한 이해도에 따라서만 다르게 나타났다. 또한, 개념 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하였다. 학생들이 생성한 비유의 유형은 일부 인지적 특성과 관련이 있었다. 예를 들어, 개념 이해도와 논리적 사고력이 높은 학생들이 글과 그림을 모두 사용한 비유를 더 많이 생성하였다. 작위성과 추상도, 체계성의 측면에서 비유의 유형은 인지적 특성과 관련이 없었다. 이상의 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.211-213
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• 2017

효율적인 학습활동을 위해 중요한 것 중 하나는 학습자의 학습의지다. 학습자의 학습동기를 유발할 수 있는 게임을 학습과 접목하여 학습내용으로 설정하고 프로그래밍 교육을 설계해보고자 한다. 교육도구로는 학습자들에게 친숙한 도구이자 일상생활에서 떼어놓을 수 없는 스마트 폰을 활용하고자 하며 프로그램으로는 앱 제작 프로그램인 앱 인벤터를 활용하고자 한다. 본 게임제작기반 교수학습설계를 통해 다양한 경우의 컴퓨팅 사고력을 훈련함으로 분석력, 논리력, 창의력 향상을 통한 문제해결력 신장과 제4차산업혁명시대에 적응할 수 있는 창의적 인재양성을 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.463-474
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• 2012

정보과학기술의 발달로 급변하는 사회에서 정보교육의 필요성에 대한 목소리가 높아지고 있다. 하지만 초등학교의 대부분의 교사들은 정보교육의 필요성을 체감하지 못하고 핵심원리인 정보과학적 사고에 대하여 인지하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 예비 초등교사들이 정보교육의 필요성을 체감하고 정보과학적 사고를 올바로 인지할 수 있도록 Logo를 이용한 정보과학적 사고 기반의 알고리즘 학습 프로그램을 설계하고 시행하였다. 사전, 사후검사를 분석한 결과 예비교사의 논리적 사고력 중 상관논리, 조합논리와 논리적 사고력 합계의 평균이 유의미하게 상승하였다. 또한 정보교육과 정보과학적 사고에 대한 예비교사들의 인식이 긍정적으로 변화한 것으로 나타났다.