• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제26권2호
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• pp.221-249
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• 2012

본 연구는 비구조화된 문제해결모형을 적용하여 수업을 하는 과정에서 나타나는 학생들의 의사결정과정을 관찰 분석함으로써 초등학교 현장에서의 비구조화된 문제 적용 가능성을 제시하고자 한다. 이를 위해 서울 소재 C초등학교 5학년 학생 25명을 대상으로 확률과 통계영역 중 자료분석에 관한 비구조화된 문제를 제시하였고, 문제해결은 ABCDE(Analyze - Browse - Create - Decision Making - Evaluate) 모형을 적용하여 의사결정단계(자신의 견해 확립하기, 타인의 견해 검토하기, 문제해결에 적절한 견해를 결정하고 실행하기)에서 나타난 학생들의 의사결정과정을 분석하였다. 총 여섯 모둠 중 비구조화된 문제해결모형에 따라 수업진행이 비교적 잘 이루어진 상위 두 모둠은 문제에 대한 서로의 생각과 의견을 활발하게 나누며, 3단계의 의사결정과정이 모두 나타났다. 학생들의 고차원적인 문제해결력 향상을 위한 심화된 문제의 해결이 요구되는 현 상황에서, 비구조화된 문제의 개발 및 적용을 통해 학습자의 문제 해결의 가능성을 기대해 볼 수 있겠다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권4호
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• pp.723-742
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• 2013

본 연구는 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 수학 학습에 비구조화된 문제의 해결활동을 적용하여 문제 해결 과정에 나타난 초등학생의 비례적 추론 과정을 분석하여 학생들의 비례적 추론 수준과 형태의 특징을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 연구 결과 학생들은 주어진 비구조화된 문제를 해결하면서 모둠별로 다양한 양상으로 비논리적(illogical) 접근, 덧셈적(additive) 접근, 곱셈적(multipicative) 접근, 함수적(functional) 접근의 비례적 추론 수준과 형태를 나타내었다. 또한 학생들은 비구조화된 문제를 [문제 이해하기]-[해 구하기]-[적용하기]의 과정을 통해 해결하면서 [양의 인식]-[비례적 관계 발견]-[비례적 관계 확장]의 흐름으로 비례적 추론의 모습을 나타냈다. 학생들로 하여금 실생활에서의 비, 비례 상황에서 여러 가지 양들을 비례적으로 추론할 기회를 갖도록 하여 비례적 추론을 발전시킬 수 있도록 해야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.570-585
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• 2012

우리나라 과학과 교육과정에서 문제해결력이 중요함을 강조하고 있다. 과학 교육에서 문제해결력에 대한 많은 연구가 이루어져왔다. 이러한 연구들은 잘 정의된 문제, 구조화된 문제를 대상으로 연구하였기 때문에, 빈약하게 정의된 문제, 비구조화된 문제의 해결과정에 대한 연구가 더 이루어져야 한다는 지적을 받았다. 비구조화된 문제는 전체적인 목표는 존재하지만, 제공되는 정보가 적거나 거의 없는 상황이므로, 비구조화된 문제를 해결하기 위해서는 반드시 문제발견이 선행되어야 한다. 그리고 비구조화된 상황에서 문제발견은 창의성과 관련되기 때문에, 창의적 문제해결력을 향상시키기 위해 비구조화된 문제발견을 학습할 필요가 있다. 과학 영역에서 비구조화된 문제발견에 대해, 교실현장에 구체적으로 도움이 될 수 있는 가이드를 만들기 위해서, 비구조화된 상황에서 과학적 문제발견 과정에 대한 경험적 연구가 필요하다. 이 연구에서는 이공계 대학생 32명을 대상으로, 면담을 통해서 실제로 비구조화된 상황에서 과학적 문제발견 과정과, 그 과정에 영향을 준 요소가 무엇인지 알아보았다. 비구조화된 문제 상황에서 학생들의 문제발견 과정은, 문제와 관련된 단서나 잠정적 해결책을 염두에 두고, 정보를 검색한 후 몇 가지 선별 기준에 따라서 검색된 정보를 선별하여 문제를 발견하는 것으로 이루어졌다. 학생들의 문제발견에 영향을 미친 요인은 먼저, 문제에 관한 단서를 떠올리는데 전공 수업과 영화, 소설 등 학생의 경험이 영향을 미쳤다. 문제해결자의 문제 관련 배경 지식이 잠정적 해결책에 영향을 미쳤고, 검색한 정보를 선별하는 선별 기준으로 정보의 신뢰도, 정보의 출처, 내용 적합성, 이해 가능성, 주제와 관련성, 언급된 회수가 사용되었다. 그런데 연구에 참여한 대학생들이 제시한 정보선별 기준이 타당한지, 중등학교 현장에서 교사가 안내할 가치가 있는지, 학습에 도움이 되는지 여부는 알 수 없으므로 이에 대해서는 추가 연구가 필요하다. 연구에 참여한 대학생들은 개연성 있는 모델을 만들기 위해, 문제를 명료화할 때 가정을 사용하였다. 가능한 모든 변수를 포함한 문제를 해결하는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에, 가정을 사용해서 불필요한 요소를 배제하는 접근법은 적절한 전략이라고 생각된다. 따라서, 중등학교 현장에서 교사는 학생들에게 비구조화된 상황에서 문제를 발견할 때 적절한 가정을 사용함으로써 문제를 명료화할 수 있다는 점을 알려 줄 수 있을 것이다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.189-209
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• 2014

국제비교연구에서 우리나라 학생들이 단순한 수학적 지식이나 문제풀이에서는 우수한 수학 성취도를 나타내는 반면, 수학에 대한 정의적 측면에서 있어서는 매우 낮은 흥미 및 태도를 나타내고 있다. 또한 인지적 측면에서 고려할 수 있는 추론하기나 해석하기 등의 고차원적 사고 문제에서도 낮은 성취도를 보이고 있다. 이에 다면적 사고와 다양한 문제해결의 경험을 제공할 수 있다고 보여지는 비구조화된 문제해결 모형을 초등학교 수준에 적용가능하게 개발, ABCDE(Analyze-Browse-Create-DecisonMaking-Evaluate) 절차로 제안하였다. 또한 구체적으로 적용가능하도록 초등학교 4,5,6학년을 위한 비구조화된 문제를 개발하여, 4학년(23명), 5학년(33명), 6학년(23명)에게 적용한 후 그들의 수학적 추론 및 창의적 인성을 살펴보았다. 연구 참여자들의 문제 해결 과정을 분석한 결과, 고학년으로 갈수록 수학적 추론 능력 및 창의적 인성이 높게 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제18권3호
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• pp.541-569
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• 2016

본 연구는 비구조화된 문제를 개발하여 초등학교 5학년 한 학급에 비구조화된 문제해결 모형을 적용한 수업에서 나타난 학생들의 모둠별 문제해결 과정에서 창의 융합적 사고 및 문제해결력이 요소 별로 어떻게 나타나는지, 두 역량 간 관계는 어떻게 나타나는지를 분석 평가하였다. 그 결과, 창의 융합적 사고와 문제해결력 역량 모두 본 연구의 분석틀에 의거하여 중 수준으로 나타났다. 또한 창의 융합적 사고 역량과 문제해결력 역량 간 관계는 정적 상관 양상을 보였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제21권2호
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• pp.131-150
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• 2018

수학 과제의 구조는 이를 해결하는 학생들의 배움의 양상에 영향을 미친다. 이 연구에서는 구조화된 정도가 다른 두 가지 문제를 소집단 토론 활동으로 해결하는 초등학생들의 통계적 변이성 이해 양상을 탐색하였다. 비구조화된 문제와 구조화된 문제에서 학생들의 통계적 변이 추론 발달 정도는 비슷하였지만 비구조화된 문제에서 학생들은 보다 다양한 아이디어를 전 과정에 걸쳐 역동적으로 제시하였으며, 구조화된 문제에서는 나타나지 않았던 가설에 기반한 추론의 양상을 보였다. 또한 비구조화된 문제에서 모든 학생이 끝까지 활발하게 참여하는 모습을 보였으며, 구조화된 문제에서는 일부 학생이 소외되는 현상이 나타났다. 이러한 차이는 과제의 구조화된 정도에서 비롯되었음을 확인하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.837-856
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• 2015

본 연구의 목적은 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 사회적 자기효능감, 민주시민의식과 메타인지에 어떠한 영향을 미치는지 알아봄으로써 인성교육을 중요시하는 영재교육에서 사회적 자기효능감, 민주시민의식과 메타인지를 향상시키는 방법에 대한 정보를 제공하기 위함이다. 연구대상자는 서울특별시 소재 고등학교 과학영재 1학년 17명과 2학년 19명을 대상으로 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지에 대한 사전검사를 실시하였다. 비구조화된 문제해결 프로그램 12차시를 적용한 후 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지에 대한 사후검사를 실시하였으며 프로그램에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위한 소감문을 작성하도록 하였다. 사전-사후 검사를 통해 얻는 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지 결과를 대응표본 t-검정을 통해 분석하였으며, 학생들의 프로그램 인식 소감문도 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 사회적 자기효능감을 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 하위영역 중에서는 도움 요청에서 유의미한 향상이 나타났다. 둘째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 민주시민의식을 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 하위영역 중에서는 민주주의 기능에서 유의미한 향상이 나타났다. 셋째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 메타인지를 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 학생들의 소감문을 분석한 결과 프로그램에 대한 긍정적인 인식을 보여주었다. 이와 같이 본 프로그램에서 고등학교 과학영재를 위한 프로그램을 개발할 때는 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지를 향상시키는데 효과적인 비구조화된 프로그램에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.43-50
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• 2005

본 연구에서는 두 가지 수업 방식 (강의 중심 수업과 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 수업)이 학습자의 구조화된 문제 해결력과 비구조화된 문제 해결력 및 동기 수준에 미치는 영향을 탐색하였다. 29명의 공과대 학생이 연구에 참여하였고 반복 측정 설계법이 적용되었다. 연구 결과, 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 수업은 학습자의 비구조화된 문제 해결력에 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 동기 하위 수준중에는 관련성 요인에만 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권2호
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• pp.133-157
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• 2021

본 연구에서는 학생들의 생활과 밀접한 공간을 기반으로 한 비구조화된 문제를 개발하고 수업에 적용하였다. 이 과정에서 6학년 학생들의 공간 추론 능력으로는 외적 추론에 비해 내적 추론에서 어려움을 표했으며, 공간 추론이 수와 연산, 측정 등의 영역과 연계되어 활용될 때 그 수준이 더 높게 나타났다. 문제 해결 능력에서는 반성 요소가 미흡하게 나타났으며 초등 현장에서 온라인 환경에서의 협력과 수학적 모델링 학습이 적용 가능하다는 결과를 얻었다. 이를 통해 수학 교육 현장에 공간 학습과 실생활 문제 해결에 관한 의미 있는 시사점을 도출할 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제51권2호
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• pp.95-114
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• 2012

This study examines the use of ill-structured problem to help the 4th graders' problem solving and reasoning. It appears that children with good understanding of problem situation tend to accept the situation as itself rather than just as texts and produce various results with extraction of meaningful variables from situation. In addition, children with better understanding of problem situation show AR (algorithmic reasoning) and CR (creative reasoning) while children with poor understanding of problem situation show just AR (algorithmic reasoning) on their reasoning type.