AI 기술로 대변되는 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 교육 현장에서 다양한 AI 교육이 이루어지고 있다. 하지만 교육 현장에서 이루어지는 AI 교육은 단발적인 프로젝트 교육 혹은 교사 중심의 교육이 대부분을 차지하고 있다. 이에 학생 중심, 현장 중심 교육을 실천하기 위해 디자인 씽킹을 기반으로 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램은 생활 속 문제를 AI로 해결하는 과정을 통해 AI에 대한 이해와 활용 능력이 향상될 것이며, AI에 대한 이해를 넘어선 새로운 가치를 창출하는 능력을 길러줄 것이다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램 등으로 교육 현장에서 다양한 AI 교육이 이루어지길 기대한다.
최근 공학교육에서 창의성과 문제해결능력의 중요성이 강조되고 있다. 특히 많은 창의적 문제해결방법 중에 실무와 교육에 있어서 실용성이나 적용가능성을 고려한 학습 모델에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 트리즈 모순분석을 활용하여 창의적 사고 강화와 문제해결능력 배양을 위한 교수학습 모델을 개발하고 그 효과를 확인하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 공과 대학 1학년 대상의 창의공학설계 교과목을 통해 창의적 공학설계의 기초지식을 학습하고, 트리즈의 모순분석을 활용하여 아이디어 창출과 해결방법을 도출할 수 있도록 유도하였다. 제안한 교수학습모델의 교육에 대한 실효성을 검증하기 위하여 설문조사를 분석한 결과, 평균 89점의 긍정적인 응답을 얻음으로써 본 교육에 대한 효과성을 확인하였다. 향후 제안된 학습 모델을 다양한 교과에 적용할 수 있도록 개선된 응용 모델에 대한 연구가 요구된다.
본 연구는 과학혁명 시기의 창의적 과학자 중 한 명인 Hooke의 생애와 업적을 통해, 오늘날 과학교육에서의 발명교육에 대한 시사점을 제시하고자 하였다. 이에 Hooke에 의해 출간된 저서와 논문을 중심으로 그의 업적과 창의적 문제해결 과정을 통해 나타나는 특징을 범주화하고 영향을 미친 배경이 무엇인지 논의하였다. 연구 결과, Hooke는 일상적 맥락에서 관찰가능하고 통용되는 사실을 기반으로 과학적 추론을 시도하였으며, 실제 관찰과 탐구에 필요한 다양한 도구와 방법들을 직접 제작하고 이를 적극적으로 활용하였다. 다른 과학자들과 구분되는 Hooke의 발명에 관한 천재성은 호기심을 자극할 수 있는 주변 환경과 그의 예술적 재주, 그리고 다양한 분야에 대한 관심을 이끈 스승과 동료들이 있었기에 가능했다. 또한 과학적 이론과 관찰 가능한 실재 사이의 일원론적인 세계관을 지지함으로써 실물 및 도구의 제작을 통한 이론의 창안을 시도하였다. 이에 본 연구에서는 이를 토대로 오늘날 과학교육에서 발명교육을 연계한 실천방안과 시사점을 제시하였다.
본 연구는 CAS가 도입된 이후의 우리나라 수학교육에 대비하여 고등학교 수학활동에서 CAS의 도구발생 과정을 통찰하고, 중등수학교육에서 도구화된 CAS의 활용 가능성을 탐색하기 위해 설계되었다. 이를 위하여 본 연구자는 CAS에 기반 한 개념중심 수학과제 학습과 문제해결을 각각 고안하였으며 고등학교 1학년생 7명을 대상으로 총 12차시의 수업을 실시하고 수업녹화자료와 면담을 통해 학생들의 활동을 분석하였다. 분석결과 학생들은 CAS를 이용하여 수준 높은 응용문제를 다룰 수 있는 것으로 나타나 CAS가 교육과정 내용수준에 영향을 줄 수 있음을 확인할 수 있었고, 또 도구화된 CAS에 기반 한 무리방정식 문제해결활동을 통해 CAS가 교육과정의 제시 순서에 영향을 줄 수 있음을 발견하였다. 이 연구는 고등학교 수학교육에서 CAS의 도구발생을 분석하여 사례를 제공함으로써 CAS가 도입된 이후의 우리나라 수학교육에 대비한 기초연구가 될 것이다.
오랜 기간 과학사 과학철학은 과학교육 분야에서 다양한 목적을 위해 중요성이 강조되어왔다. 특히 새로운 2015 개정 교육과정에는 '과학사' 교과가 교육과정 내에 별도의 교과목으로 편성되었으므로 학교 교육 상황에서 과학사 과학철학 내용을 다양하게 활용할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다. 본 연구는 문제기반학습 프로그램에서 과학사 과학철학 기반 융합 문제를 해결한 대학생들의 사례를 살펴보았다. 특히 이공계열 학생들과 인문사회계열 학생들의 문제 구조화 과정과 해결 경험의 의미를 비교함으로써 문 이과 통합 교육을 위한 전략을 모색해보았다. 연구참여자는 각각 3명의 이공계열과 인문사회계열 대학생들이며, 이들은 한 학기 동안 대학의 문제기반학습 프로그램에 참여하여 과학사 과학철학 분야의 내용 기반의 융합 문제를 구성하고 해결하는 활동을 했다. 참여자들이 활동하는 동안 작성한 신청서, 계획서, 포스터, 보고서를 살펴보고, 두 차례의 면담을 통해 그들의 사례를 분석했다. 연구결과는 우선 이공계열 학생과 인문사회계열 학생들의 과학사 과학철학에 대한 관점을 파악하고, 이들과 융합할 소재를 선정한 이유와 이후에 융합 문제가 구조화되는 과정에 초점을 두었다. 그리고 과학사 과학철학 내용을 기반으로 자신들이 직접 구성한 융합 문제를 해결해본 경험이 참여자들에게 어떤 의미로 다가왔는지 살펴보았다. 끝으로 본 연구결과를 바탕으로 과학사 과학철학이 과학교육 맥락에서, 그리고 문 이과 통합 교육의 맥락에서 제공하는 몇 가지 시사점을 제시하였다.
교양 SW교육은 전공 SW교육과는 다르게 다양한 전공의 학생들이 동일학습과정에 참여하므로 교수자가 문제 설계에 어려움이 많다. 본 논문은 교육의 문제 해결 향상을 위하여 PBL로 수업 운영에 있어 다양한 전공의 학생들에게 전공의 특성에 맞게 문제를 설계 구현할 수 있도록 VPBL(Various Problem-based Learning) 모델을 연구하고 수업에 적용 및 결과를 분석하였다. VPBL은 프로그래밍 언어에 대한 제약조건을 교수자가 제시하고 학습자는 제약조건을 적용하여 전공의 특성을 반영한 문제를 설계 운영한다. 교수자는 설계된 문제를 해결하는 과정에서 mini_class를 실시한 후 전체에 공유한다. VPBL 모델 적용 결과 전통적인 수업 방식의 비교 분석결과 전통적 교수법은 3.34점 VPBL 모델 적용은 4.42점으로 "상호작용, 학습 내용 이해, 교과 관련 지식 습득" 등이 향상된 것으로 나타났다. VPBL의 경우 다양한 문제 해결을 기반으로 하고 있어 해결 과정에서 학습 범위를 확장하는 장점을 보였다. 향후 다양한 SW 교양 교과에 확대 적용 및 활용에 대한 연구가 요구된다.
2015 개정 교육과정에서, 정보교과는 컴퓨팅 사고력을 핵심 역량으로 삼고 있으며, 컴퓨팅 사고력을 함양하기 위해 문제해결과 프로그래밍, 컴퓨팅 시스템영역에 프로그래밍과 피지컬 컴퓨팅을 편성하였다. 또한 선행연구를 통하여, 피지컬 컴퓨팅은 프로그래밍을 통해 실제적인 문제 해결이 가능하도록 도와준다는 것을 확인할 수 있었다. 이에 피지컬 컴퓨팅의 실제 효과크기에 대한 연구의 필요성이 제기되나 관련연구가 진행되지 않았다. 본 연구에서는 피지컬 컴퓨팅을 활용한 교육연구의 효과크기를 분석하는데 필요한 연구를 수집하고 이를 바탕으로 기술통계를 통해 연구 운영 및 측정영역에 대한 동향을 분석하고자 한다.
등록금 인상 문제를 둘러싼 갈등이 지속되고 있는 올해 각 정당과 교육단체들은 등록금 인상에 대한 정책적 대안을 제시하고 있다. 반복되는 등록금 인상의 악순환을 근절시키기 위해서는 보다 구체적이고 현실적인 대안이 요구된다. 우선 우리 정부와 국회에서 등록금 인상 억제방안의 입법화를 추진할 수 있어야 한다. 이와 함께 정부차원에서 교육예산 확보를 위한 구체적 방안을 수립해야 한다. 그리고 사학의 예·결산을 산출근거까지 상세히 공개하여 학교당국과 학생들 간에 상호 신뢰감을 든든히 해야 한다.
본 연구에서는 교실친화적 교사가 갖추어야 할 내용 즉 '교실 활동 능력', '자기 개발 능력', 그리고 '교직 품성'의 세 영역을 중심으로 PBL 프로그램을 개발하고 그것을 적용하여 '교실친화적 초등 수학교사' 및 문제해결학습에 대한 개념을 명료화하여 두 개념의 융합점을 찾아 적용 가능성을 진단하고 '교실친화적 초등 수학교사'의 전문성 향상을 위한 PBL을 적용할 수 있는 프로그램을 개발 적용하며 그의 효과를 연구하였다. 그 결과로 예비교사들은 PBL을 통하여 수학에 대한 사고, 수학 학습에 대한 사고, 수학 교수에 대한 사고들이 긍정적인 방향으로 변화됨을 알 수 있었고 교실활동 능력과 교직품성을 기를 수 있었으며 문제해결을 위한 새로운 지식의 적용 및 문제해결 계획에 대한 반성과 개별학습 및 협동학습을 통하여 공통의 해결 방안을 강구함으로써 자기 개발 능력을 기를 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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