• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권3호
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• pp.303-320
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• 2024

본 연구는 폴리아의 문제해결 단계에 따라 풀이를 제공하는 GPTs 기반 맞춤형 챗봇을 제작하여 수학적 성능을 검증하였다. 우선 맞춤형 챗봇 베타 버전을 제작하여 수학적 성능을 검증한 후 대표적인 오류를 수정하여 최종 맞춤형 챗봇을 완성하였다. 완성된 맞춤형 챗봇은 초등 수학 6학년 교과서에 제시된 이미지 형태의 65개 문제 중 평균 약 57.8개를 옳게 해결하여 약 89.0%의 정답률을 보였으며, 베타 버전에 비해 약 4%p 높은 정답률을 나타냈다. 또한 그림이 문제를 해결하는 데 핵심적인 역할을 하지 않는 50개 문제의 경우 평균 45.5개를 옳게 해결하여 약 91.0%의 정답률을 보였다. 완성된 맞춤형 챗봇의 답변 중 대표적인 오류는 문제 인식 오류이며, 문제에 인식하기 어려운 그림이 사용되었거나 문제 구성이 복잡한 경우에 해당 오류가 나타났다. 다음으로 개념 혼동 오류, 문제 이해 오류 등이 나타났다. 본 연구에서 개발한 문제해결 맞춤형 챗봇은 범용적인 챗봇인 ChatGPT보다 우수한 수학적 성능을 보였다. 또한 학년 수준에 적절하도록 풀이 과정의 조정이 가능하여 학생 개별화 맞춤형 지도에 활용할 수 있으며, 누구나 제작이 가능하여 교사 개인별 수업 보조 등 수학교육에서의 다양한 활용 가능성을 엿볼 수 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.141-161
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• 2009

본 연구에서는 소집단 협동학습 형태에서 개방형 문제를 활용하여 학생들의 학습 수준에 따라 나타나는 수학적 의사소통의 특징을 말하기와 쓰기를 중심으로 조사하였다. 본 연구의 결과는 개방형 문제 유형과 학생들의 학습 수준을 고려한 수학적 의사소통 능력 신장 방안에 대한 추후의 연구에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것이다. 본 연구의 결과로써 개방형 문제를 활용한 소집단 협동학습 상황에서 학생들의 의사소통 형태가 시간이 지날수록 보다 구체화되고 정련되는 모습을 관찰할 수 있었다. 또한, 본 연구에서는 학생들의 학습 수준에 따라 말하기와 쓰기 부분에서 서로 다른 특징이 나타난다는 사실과 학습 수준에 따른 개방형 문제 유형의 선호도가 다르다는 사실을 확인하였다.

• 과학기술학연구
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• 제15권2호
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• pp.135-162
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• 2015

이 글은 사회문제 해결형 혁신정책의 관점에서 기존 혁신정책을 재해석하고 발전방향을 제시한다. 기존 산업혁신정책의 프레임과 다른 틀로 혁신활동과 정책을 살펴보는 것이다. 이를 위해 먼저 사회문제 해결형 혁신정책이 갖는 정의와 특성을 살펴본다. 여기서는 사회 기술시스템의 전환에 대한 전망과 시민사회의 참여에 대한 강조가 기존 관점과 차별화되는 점이라는 것을 논의한다. 다음에는 사회문제 해결형 혁신정책의 렌즈로 혁신정책의 요소들을 새롭게 해석한다. 혁신 거버넌스, 산업혁신정책, 지역혁신정책, 인프라 구축 정책과 같이 혁신정책의 핵심적 수단을 사회문제 해결형 혁신정책의 관점에서 새롭게 조명하고 발전방향을 제시한다. 이는 과학기술혁신정책을 지속가능한 시스템으로의 전환과 참여의 관점에서 접근하면서 기존 혁신정책 수단을 재해석하고 성찰하는 계기가 될 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.121-149
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• 2022

서술형 평가는 수학과 교육과정에서 강조하는 문제해결 능력 신장, 추론 능력, 의사소통 능력과 관련하여 의미있는 평가 방법이라 할 수 있다. 우리나라에서는 제7차 수학과 교육과정 이후로 수행평가가 강조되면서 중등학교에서 수행평가의 한 방법으로 서술형 평가가 이루어지고 있다. 그렇지만, 대학수학능력시험에서는 여러 가지 이유로 서술형 평가가 도입되지 못하고 있다. 수학교실에서 서술형 평가가 강조되고 교육적으로 충분히 가치가 있다는 것을 감안하면, 대학수학능력시험에서 서술형 평가의 실시에 대한 진지한 논의가 필요할 것이다. 본 연구에서는 우리나라의 대학수학능력시험에 해당하는 러시아의 국가통합시험의 수학 교과에서 실시 중인 서술형 평가를 분석하였다. 문헌 연구를 통해, 국가통합시험에서 수학 시험 문제들이 어떻게 구성되었는지, 시험에서 요구되는 수학적 능력은 무엇인지 고찰하였다. 특히, 국가통합시험의 수학 2021년 출제 문제를 중심으로 문제들의 외적 구조를 분석하였고, 서술형 문제들의 채점 방법을 분석하였다. 본 연구의 결과는 우리나라의 대학수학능력시험에서 서술형 문제의 도입 가능성에 대한 다양한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.375-384
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• 2020

본 연구의 목적은 자녀 출생 이후 5년 동안의 부모의 결혼만족도 변화 궤적에 기초한 잠재계층이 어떤 형태로 존재하는지 확인하고, 잠재계층에 따라 자녀의 문제행동(만 5세, 만 6세, 초1, 초3 시기)에 차이가 있는지 확인하는 것이다. 이를 위해 한국아동패널의 1차(2008년)~8차(2015년), 10차(2017) 자료를 활용하여 잠재계층성장분석, BCH 방법(BCH method) 분석을 하였다. 분석 결과 첫째, 어머니의 결혼만족도 변화 양상은 '최저수준 유지형 집단', '중간수준 유지형 집단', '일시 증가-지속 감소형 집단', '상수준 유지형 집단', '최상수준 유지형 집단', 아버지의 결혼만족도 변화 양상은 '상승형 집단', '중간 수준-소폭 감소형 집단', '상 수준-소폭 감소형 집단' '최상수준 유지형 집단'으로 구분되었다. 둘째, 어머니의 결혼만족도 잠재계층에 따라 만 5세-만 6세, 초1에서 최저수준 유지형, 중간수준 유지형 집단이 최상수준 유지형 집단보다 내재화 문제행동 수준이 더 높은 경향성이 확인되었으며, 만 5세-만 6세, 초1, 초3에서 대체로 최저수준 유지형, 중간수준 유지형, 일시 증가-지속 감소형 집단이 최상수준 유지형 집단보다 외현화 문제행동 수준이 높은 경향성이 확인되었다. 아버지의 결혼만족도 잠재계층에 따라 만 5세-만 6세, 초1, 초3에서 내재화, 외현화 문제행동에 차이가 있는 것으로 나타났으며, 대체로 중간 수준-소폭 감소형 집단이 상 수준-소폭 감소형, 최상수준 유지형 집단보다 자녀의 문제행동 수준이 높은 경향성이 확인되었다. 본 연구는 자녀 출생 이후 5년 동안의 부모의 결혼만족도가 자녀의 문제행동(만 5세, 만 6세, 초1, 초3 시기)에 영향을 미치는 중요 변인임을 시사한다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 추계학술대회 논문집
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• pp.753-753
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• 2017

과학기술의 사회적 역할과 책임 확대, 기술개발을 통한 실질적인 문제해결이 강조되면서 국가 사회적 문제해결과 국민생활 전반의 삶의 질 제고를 위한 R&D 정책과 관련 사업에 대한 투자가 확대되고 있다. 정부가 사회이슈 해결을 위한 과학기술의 정책적 지향을 명확히 하면서, 출연(연) 역시 기존의 경제성장 견인과 성장동력 창출 중심의 기능에서 사회문제의 선제적 해결과 공공성 확장을 위한 출연(연)의 역할 수행을 요구받고 있다. 출연(연)은 공적임무 기반을 확대함으로써 국민들의 삶의 질 제고에 실질적으로 기여하겠다는 실천방안을 제출하는 등 다양한 모색과 자생적 혁신을 꾀하고 있으나, 연구자 연구현장의 수용성 문제와 출연(연)이 갖는 여러 특성과 맞물려 기대에 부합하는 변화의 폭과 속도를 내지는 못하고 있다. 본 발표에서는 출연(연)의 R&D환경과 사회문제 해결형 연구사업 현황을 살펴보고, 사회문제 해결을 위한 ETRI의 추진내용과 연구자 기술공급 중심의 경향성을 보완하기 위한 노력들을 소개하였다. 또한 출연(연)의 특성을 기반으로 전략적 투자와 효율적 운영, 성과의 확산 측면에서 사회문제 해결형 R&D 활성화를 위한 시사점을 제시하고자 한다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.1-21
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• 2008

이 연구에서는 과학 영재의 과학 창의성을 신장시키기 위하여 문제 해결형 탐구 실험을 개발 적용하여 그 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저, 과학 개념, 과학 탐구 기능, 창의적 사고 영역에서 선정된 요소를 융합하여 문제 해결형 탐구 실험을 개발하였고, 과학 창의성을 측정하기 위해 과학 창의적 문제 해결력 검사(TSCPS)를 개발하였다. 과학 창의성을 신장시키기 위해 개발된 문제 해결형 탐구실험을 대학교 부설 영재 센터에 재학 중인 중학생 과학 영재 21명에게 적용하였다. TSCPS를 사전 사후에 실시하여 결과를 비교하였고, 실험 과정 중에 나타나는 학생 간 대화를 분석하였다. 문제 해결형 탐구 실험의 적용 후 TSCPS 사후 검사결과가 향상되었다. 실험 과정에서 나타난 학생 간 대화를 분석한 결과, 문제 해결을 위해 논리적인 설명과 사고를 많이 요구하는 실험에서는 수렴적 사고에 관한 대화 수가, 문제 해결을 위한 아이디어의 제시가 강조되는 실험에서는 발산적 사고에 관한 대화 수가 많이 나타났다. 이로써 문제 해결형 탐구 실험이 과학 창의성 신장에 긍정적인 영향을 줄 것이라 생각된다. 과학의 영역 특수성을 반영한 창의적 문제 해결형 탐구 실험은 영재 교육을 현장에서 수행하는 데 실질적인 도움이 될 것이라 기대한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.39-64
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• 2005

21세기는 수학적 사고 신장뿐만 아니라 수학에 대한 긍정적인 가치 인식이 형성되도록 수학교육이 이루어져야 하지만 교육현장에서는 정의적 영역의 중요성이 간과 되어왔다. 따라서 본 연구는 다양한 방법과 전략을 사용하여 여러 가지 정답을 산출할 수 있는 개방형 문제를 이용한 학습에 대해 아동이 어떠한 태도를 보이는지 연구하였다. 개방형 학습에 대한 아동들의 태도를 관찰과 면담, 설문조사를 통해 분석한 결과 아동들은 수학에 대한 흥미와 자신감이 생기고 성취감을 느껴 수업에 집중하였다. 또한 토의학습을 통해 서로 상대방의 능력을 존중하는 태도를 형성하며 교과서 문제를 변형시킨 개방형 문제에 자신 있게 반응하고 수학을 바라보는 태도에서 발전적인 모습을 보였다. 본 연구 결과 수학에 대한 긍정적이 태도를 형성하기 위해서는 교과서 문제를 개방형 문제로 변형시켜 현장에 적용하려는 노력이 필요하다.

• 과학기술학연구
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• 제14권1호
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• pp.117-137
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• 2014

최근 출연(연)의 사회문제 해결형 R&D 사업이 점차 증가하고 있다. 그러나 출연(연)은 사회문제 해결에 적합한 R&D 시스템을 구축하지 못하여 많은 시행착오를 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 사회문제 해결형 R&D 수행에 있어 주요 영향요인으로 작용하고 있는 출연(연)의 평가시스템 개선방향에 대해서 논의하고자 하였다. 이를 위해 먼저 사회문제 해결형 R&D에 관해 고찰하고, 출연(연)의 평가시스템 현황 및 사회문제 해결형 R&D 관점에서 한계를 도출한 후, 효과적 추진을 위한 개선방향을 제시하였다. 그리고 마지막으로 본 연구가 주는 함의와 한계를 논의함으로써 마무리하였다. 본 연구는 사회문제 해결 관점의 평가지표를 제시하고 활용방안을 모색한 최초의 연구로서 향후 관련분야 연구의 초석이 될 것으로 기대한다.

• 과학기술학연구
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• 제15권2호
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• pp.191-227
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• 2015

기존 혁신정책의 대안이자 사회문제의 새로운 대응책으로서 사회문제 해결형 연구개발사업이 시도되고 있다. 사회문제는 문제가 발생하는 사회적 맥락, 특히 문제에 직면하는 사용자를 이해하는 것이 중요하다. 그 때문에 사회문제 해결형 연구개발사업은 사회문제와 사용자의 수요를 발굴하고, 개발 및 실증과정에서 연구자와 사용자의 협업을 강조한다. 본 연구에서는 한국 시민연구사업과 일본 사회기술연구개발센터 사업의 두 사례를 들어 각각의 배경, 기본 구성, 추진 과정을 비교분석하였다. 두 사례에서는 사회문제 해결 목표와 사용자 참여 방안이 유사한 형태로 나타나고 있었다. 그러나 사업 성격과 추진 과정 측면에서는 일본 사례가 더 넓은 시각에서 사회문제 해결형 연구개발에 접근하고 있음을 알 수 있었다. 이는 한국에서는 기술개발 중심의 기존 연구개발체계가 그대로 유지되는 가운데 사회문제 해결형 연구개발사업과의 정합성이 떨어진 데 따른 것으로 해석된다. 따라서 공급중심 시각 탈피, 사용자 참여의 내실화, 법제도 사업화 등 기술 외적 부문의 발달을 위한 지원 수단을 마련하여 기존 연구개발체계에서 비롯된 한계를 극복할 수 있도록 해야 한다.