• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.149-158
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• 2015

프로그래밍 교육은 문제분석 능력, 논리적 사고력, 절차적 문제 해결방식과 상상적 문제 해결방식을 종합적으로 습득하는 데 매우 효과적이다. 그러나 아직까지 우리나라에서는 초 중등학교에서 정규시간에 프로그래밍 수업을 하지 않고 있어, 미국 등 IT 강국 중심으로 코딩수업이 활발히 진행되고 있는 것에 비해 대조적이다. 다행히 정부에서도 이러한 현실을 파악하고 2017년부터 초등학교에서 프로그래밍 수업을 정규 교과에서 실시하기로 결정하였다. 이러한 상황에서 많은 연구자들이 초 중등학교에서 학습할 수 있는 프로그래밍 교육모형 연구가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 초등학교 5, 6학년들이 프로그래밍 수업에 활용할 수 있도록 스크래치언어와 센서보드를 연계한 프로그래밍 교육모형을 17차시 개발하여 제안하였다. 초등 프로그래밍 교육에 적합한지를 검증하기 위해 제안한 교육과정을 기초로 방과 후 시간에 5, 6학년 협동수업을 실시한 결과 만족할 만한 성취도를 얻었다. 향후, 제안한 프로그래밍 교육모형을 추가로 개선하여 초등학생들의 지적 능력에 맞는 최적 모형으로 개발하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.506-518
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• 2015

최근 우리 사회 전반에서 융복합의 개념이 새로운 가치 창출의 가능성으로 주목받게 되면서, 지식 통합에 대한 요구도 점차 확장되고 있다. 지식과 학문 분야에서 시대적 요구가 변화함에 따라 인재가 갖추어야 할 역량은 물론, 새로운 인재를 양성하기 위한 교육의 패러다임도 바뀌고 있는 것이다. 특히 이공계 대학에서는 전공 지식의 습득을 넘어, 종합적 사고력과 협동 학습 능력을 갖춘 인재 양성을 목표로 '학제 간 융복합 교육'이 확대 실시되고 있는 추세이다. 전공 지식과 현장 실무 능력을 강조함으로써 취업률을 높이는 것만이 아니라, 학생들에게 발견적 창의적 융합적 사고의 바탕이 되는 인문학적 교양과 세계관에 대한 이해를 제공하기 위해서이다. 그러나 현재 전공 및 교양 교육 차원에서 개설된 융합 교과목의 대부분은 타 학문 분야의 지식이나 이론을 소재나 화제로 활용함으로써, 단편적인 지식 습득 차원에 머무르는 경향이 강하다. 이에 본고에서는 과학기술 분야와 인문학 분야의 지식을 균형적으로 통합하여 종합적으로 사고함으로써, 지식 습득에서 한 단계 더 나아가 지식을 응용 재창조 할 수 있는 '융합형 교육 프로그램'을 구안(具案)하였다. 이 프로그램은 문화콘텐츠의 창조를 전제했을 때 유용한 '과학기술'과 '문화 원형'에 대한 이해를 제공하고, 습득된 지식을 가치 있는 결과물로 도출하기 위한 방법으로 '스토리텔링' 학습을 제안한다. 이를 통해 학습자는 과학 기술과 인문 분야를 융합할 수 있는 매개인 '과학문화콘텐츠'를 구성하기 위한 교육을 제공받게 된다. 이로써 전공 지식에 대한 탐구와 응용을 시도하는 가운데, 논리적 창의적 사고를 진작하게 될 것이다. 더불어 그간 과학과 인문학이라는 두 영역을 대상으로 한 '다학제적 교육'이 갖는 한계를 극복할 수 있으리라 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.312-320
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• 1994

The purpose of this study is to analyze the relationship of logical thinking skills and integrated process skills, and to investigate the differences in general tendency of subskills by grade level and gender between Korean middle school students and Japanese one. The performance level of skills was measured using GALT and TIPS II. The results are compared with those of Japan (Mattheis et al., 1992). Summary of the results are as follow. 1. Percentages of formal and transitional stage of males are more than females in developmental level. It has been found out that the males attained significantly higher scores of logical thinking skills than the females in middle school stage. The significant differences in scores by gender show a good correlation with those for Japanese middle school students. Developmental level of Korean middle school students shows a remarkable improvement as they move up from 8th grade to 9 one. The significant differences in developmental level by grade also show a good correlation with those for Japanese middle school students. Total scores of GALT for Japanese middle school students are higher than Korean one, but it has been found nearly same scores for 9th grade in both countries. Scores of subskills of logical thinking skills, except correlational reasoning, for Korean students show lower than those for Japanese students. It could be noted that the combinatorial reasoning is considered to be easiest and the correlational reasoning to be most difficult in both countries. 2. It also has been found out similar pattern for integrated process skills in both countries because the males and females did not examplify significant differences, although males gain somewhat higher scores than females in Korea. Scores of subskills of integrated process skills for Japanese middle school students show higher them Korean one. It could be noted that the identifying variables is considered to be easiest and stating hypothesis to be most difficult in both countries. 3. There was a significant relationship (r= .65) between logical thinking skills and integrated process skills, and there were statistically significant differences of the integrated process skills for developmental level. In integrated process skills, the students who belong to the higher grade levels acquired better score than who belong to the lower grade level. It has been also found remarkable improvement between 8th and 9th grade, and there are significant differences for grade level in both countries.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.969-978
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• 2016

이 연구의 목적은 초등과학영재가 동료평가 후에 개방적 탐구를 수행할 때 어떠한 양상으로 개선이 이루어지는가를 알아보는 것이다. 서울시 강서교육지원청 영재원 과학분야 소속 학생들은 총 3회에 걸쳐 개방적 탐구와 동료평가를 실시하고 탐구 보고서를 제출하였다. 학생들의 개방적 탐구는 초등학생의 개방적 탐구 활동 평가 준거에 의해 평가되었다. 이후 동료평가 활동 모습과 비교하여 세 번에 걸친 개방적 탐구가 개선되는 양상을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 첫째, 동료평가 활동 시 피드백이 빈번하거나 하나의 피드백에 대하여 오랜 시간 여러 의견이 오고갔던 평가 준거의 경우 평가 점수가 향상하였지만 피드백이 활발히 오고가지 않았던 평가 영역의 점수는 대부분 비슷하거나 소폭 향상하였다. 둘째, 초등과학영재가 동료평가를 통해 개방적 탐구 수행을 개선하는 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 첫 번째 유형은 자신의 모둠이 받은 피드백을 수용하고 적용하는 유형이었고, 두 번째 유형은 다른 모둠이 받은 피드백을 바탕으로 본인의 탐구를 반성하여 개선이 이루어지는 유형이었으며, 마지막 유형은 별다른 피드백 없이도 다른 모둠의 개방적 탐구 발표를 듣는 것만으로도 스스로 반성이 이루어지는 유형이었다. 셋째, 초등과학영재가 동료평가를 할 때 피드백을 제공하는 방식에는 5가지 유형이 있었다. 즉, 탐구 내용을 이해하기 위한 피드백, 깊이 생각하지 않고도 동료의 탐구에서 부족한 점을 지적하는 피드백, 탐구의 유용성을 평가하는 피드백, 탐구의 과학적 논리적 타당성을 평가하는 피드백, 구체적인 개선방안을 제시하는 피드백 등이었다. 이 중 두 번째, 세 번째, 네 번째 피드백 유형이 빈도가 가장 높게 나타나 동료평가가 학생들의 비판적 사고력을 기르기 위한 수단이 될 수 있음을 시사한다. 반면 확산적 사고를 촉진하는 다섯번째 피드백 유형은 드물게 나타나 교사의 지도가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.19-37
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• 1989

The purpose of this study was to investigate the development of logical thinking and scientific reasoning pattern of Korean high school students. To carry out this study subjects were selected about 2,000 Junior high school students, and about 4,100 senior high school students throughout the nation. They were identified as concrete, transitional or formal operational stage with the use of TOLT(the Test of Logical Thinking) by Tobin and Capie(1980), and TOSR(the Test of Scientific Reasoning) by W.A Farmer(1986). This study turned out that more than 76% of Junior high school students were classified as the concrete operational stage and about 44% of senior high school students were classified as the formal operational stage, while about 26% of them were still in the concrete operational level. This study showed that the main factor of the intellectual development of students is learning by the gradual advancement of their grades and especially entrance into the senior high school rather than by the physical growth. This study also showed that there are the take-off stage of the development of logical thinking between fourteen and fifteen years of their ages. Less than 25% of junior high school students were in the formal operational stages which are capable of control of variables, probabilistic, correlation and combinational logic in problem-solving situation, while 33-54% of senior high school students were in the formal operational levels. 38% of junior high school students were in the formal operational stage which is capable of proportional logic, while about 55% of senior high school students were in the formal operational stage. Less than 20% of senior high school students were classified as group of highly capable of scientific reasoning, while more than 23% of them were classified as group of poor capability. It also turned out that there are differences or no differences between male and female students of each school in problem-solving situation regarding each logic approach. These differences were proved to be fluctuating depending on the situations and their grades. The other results of this study is similar to those of other researches such as Tomlinson-Keasey 1972, Coleman 1973, Lawson 1973, Lawson and Renner 1974, Neimark 1975, Han 1982, and Kim 1989.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.837-850
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• 2002

학생들의 인지발달을 촉진시켜 학습효과를 높이려고 개발된 CASE 프로그램의 효과를 조사했다. 중학교 1학년(841명) 학생들이 연구에 참가하였으며, 같은 분량의 시간동안 실험반에서는 교육과정에 따른 과학 교과 수업과 '생각하는 과학' 활동을 병행하였고, 통제반에서는 과학교과 수업만을 수행하였다. 연구 초기에 논리적 사고력 검사(SRT II)를 이용하여 집단의 동질성을 비교하고, 2년 동안 실험반에 CASE 프로그램을 처치한 후 이질동형검사도구인 SRT VII을 이용하여 처치별, 성별, 인지수준별 인지가속에 대한 효과를 조사했다. CASE 프로그램에 의한 중학생들의 인지발달 가속 효과는 중간검사에서는 보이지 않았으나, 사후검사에서 상당히 큰 것으로 확인되었다. 성별에 따라 CASE 프로그램의 효과를 비교한 결과 남 여 중학생들 모두에게 유의미한 인지가속이 이루어진 것으로 나타났다. 남학생들 보다 여학생들의 인지수준이 더 발달된 것으로 밝혀졌으나, 처치와 성별간 상호작용 효과는 나타나지 않았다. 학생들의 사전 인지수준에 따라 CASE 프로그램의 효과를 분석한 결과, 모든 인지수준에서 처치효과가 뚜렷하게 있었으나 특별한 경향성은 나타나지 않아다. 특히 초기 구체적 조작기(ES=1.10)와 전조작기 (ES=1.07), 그리고 구체적조작 후기(ES=1.01) 학생들에게 상당히 큰 효과가 있었다. 이상과 같은 CASE 프로그램의 성공적인 결과는 현행 우리나라 과학교육과정 개정과 교육방법 개선에 시사하는 바가 많다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.190-199
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• 2003

본 연구는 집단 유전(하디-바인베르크 법칙)개념 학습에 있어서 귀납적 지도 방법과 연역적 지도방법에서 효과의 차이를 알아보고 학습자의 인지적 특성에 맞는 수업모형에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 연구대상은 고등학교 남학생 180이며 90명은 귀납식 수업모형, 90명은 연역식 수업모형으로 수업을 하였다. 인지적 특성을 파악하기 위해서 논리적 사고력 검사(GALT)와 인지양식 검사(GEFT)를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 귀납적인 지도 방법이 연역적인 지도방법에 비해서 유의도 수준 0.01에서 개념 검사 및 성취도 검사에서 유의미하게 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 귀납적 지도방법이 형식적 조작기의 학생과 장 독립적 학생에게 있어서 연역적 지도방법에 비해 더 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, 인지수준이 과도기에 있는 학습자와 장의 존적인 학습자에게 있어서는 연역적 수업이 평균으로 볼 때는 효과적이었으나 통계적으로는 의미가 없었다. 이러한 결과는 교사들의 학습전략을 다양화 및 학습자의 인지수준과 인지양식에 대한 고려가 필요함을 시사해준다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권4호
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• pp.389-407
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• 2017

우리나라의 창의성교육과 관련하여 학생들의 종합적 사고력과 논리력을 키우기 위해 융합(STEAM)교육에 대한 연구가 활발하다. STEAM의 각 요소들은 서로 연결되어 종합적으로 문제해결 할 수 있는 능력으로서 창의적 사고를 필요로 한다. 또한 이런 활동과 경험은 교실을 벗어난 다양한 현장에서 이루어져야 한다. 초 중고등 학생들에게 다양한 수학 창의활동 교육이 강조되기는 하였으나 학교 현장에서는 교과 학습에 편중되는 경향이 있어 창의적인 융합적 사고를 키우기 어려운 실정이다. 이 연구는 초 중고등 학생들의 흥미를 극대화하고 수학을 바탕으로 창의적인 사고를 할 수 있는 STEAM의 요소들을 기반으로 학교의 장을 벗어나서 경험할 수 있는 아웃리치 교육 프로그램을 개발하는 과정과 그 효과성을 분석하는 데 그 목적이 있다. 그 결과, 흥미나 만족도가 높은 수준이었으며 STEAM 역량 전체점수 및 융합교육 인식은 초, 중, 고 모든 학생들에게 의미 있게 증가하였으며 학교급 별로 하위요인은 약간씩 다른 결과를 나타내었다. 이 연구에서 개발된 STEAM 아웃리치 프로그램은, 학생들이 수학 교과에 대한 흥미를 높임과 동시에 수학 관련 분야의 진로를 정할 때 도움이 되는 활동을 제공하고 있으며, 학교 현장에서 쉽게 접할 수 없는 다양한 활동들을 활용한 흥미있는 창의적 STEAM교육 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.84-98
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• 2005

본 논문은 지방에 소재하고 있는 지역 공과대학의 공학소양교육에 대해 개선 방안을 연구한 것이다. 교수, 재학생 및 졸업생을 대상으로 실시한 설문조사 결과와 기업의 요구사항을 분석하여 설정한 공학소양교육 개선 방안으로는 실용적 공학 인재 육성이라는 기본 개념 아래, 수요자 중심 교육, 산업 현장 적응력 제고, 문제 해결 능력 강화 및 공학 설계 능력 배양을 기본 방향으로 정립하였다. 이를 달성하기 위한 구체적인 실천 방안으로 수학, 과학, 전산 등 공학 기초교육 강화, 영어, 의사소통기술 등의 공학 실무교육 강화, 일반 교양과목 축소, 학생들의 능동적 수업 참여 및 학습 효율 제고 방안 제시, 논리적 사고력 및 창의력 배양을 위한 교육 강화 등 엔지니어 기본 자질 강화를 최우선 목표로 설정하였다. 이러한 교육 목표를 실현하기 위한 운영 방안으로, 저학년 학생들에 대한 학습 부담 경감, 선수과목 제도 도입, 계절학기 활용 강화, 강의 내용 및 방법 개선, 그리고 교육과정 운영에 대한 지원 방안을 모색하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.95-120
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• 2011

논술에서 요구되는 능력, 즉 논술 능력은 기본적으로 이해력, 논리적이고 창의적인 사고력, 표현력과 같은 고등사고능력이다. 그러나 이러한 논술 능력은 단기간에 신장되지 않는다. 더욱이 수학은 계열성이 강한 학문으로 이러한 능력의 신장을 위해서는 초등학교 저학년 때부터 차근차근 단계에 맞게 준비해야하는 것은 어찌 보면 당연한 일이다. 그러나 현재 초등 수리 논술에 대한 용어의 정의가 없어 사교육 시장을 중심으로 무분별하게 초등 수리 논술이라는 용어가 사용되고 있다. 초등학교는 1학년부터 6학년까지 다양한 발달단계의 학생들이 모여 있는 곳이다. 초등 논술이 입시논술과 그 성격과 지도방향이 다르듯 초등 수리 논술 또한 그 성격과 지도 방향이 달라야 한다. 논술 능력은 단기간에 완성되는 것이 아니므로 어릴 때부터 꾸준한 연습이 필요하며, 더욱 중요한 것은 흥미를 잃지 않도록 하는 것이다. 따라서 초등 수리 논술의 올바른 개념을 정립하고, 성격과 지도방향을 설정하여 후속연구를 활발히 해야 할 필요성이 있다.