• 디자인학연구
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• 제15권4호
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• pp.307-316
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• 2002

본 연구는 디자인 과정 중에 발생하는 디자이너의 사고행위를 해석하는 디자인 과학 연구의 하나로서 인지심리학의 이론을 바탕으로 디자인 과점에 대한 인지실험을 실시하여 은유사고를 이해하고자 하였다. 연구방법으로는 건축 디자이너를 대상으로 디자인 개념 설정 과정에 대한 디자인 리뷰(review)실험을 실시하여 겉으로 드러나지 않는 은유사고를 언어표현으로 끄집어내고 그 내용을 분석하여 디자인 과정에서 은유사고의 특성을 살펴보았다. 주어진 디자인 상황에서 디자이너가 문제를 해결하고 개념을 설정하는 사고과정을 회상해서 이야기한 내용을 분석하여 디자인 과정을 디자인 아이디어의 발생과정으로 재구성하고 이 과정에서 나타난 은유사고를 아이디어 발생 측면에서 분석하여 디자인에서 은유사고의 특성을 파악하였다. 연구결과 디자인 과정에서 발생하는 아이디어의 생성에 가장 중요한 접은 어느 시점에 다수의 새로운 아이디어가 생성되어 디자인 사고가 확산되는 젓이며 이러한 디자인 아이디어의 확산에 은유사고가 결정적인 역할을 담당하고 있는 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.13-21
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• 2011

본 연구의 목적은 CL(Computatioanl Literacy) 교육에서 중요한 교육 내용인 프로그래밍 문제해결 과정을 규명하는데 있다. 프로그래밍 초보학습자들의 인지적 사고과정 분석을 통해 프로그래밍 문제해결 과정에서 나타나는 사고 특성을 조망하는 분석틀을 제시하고, 실제 CL 문제해결 과정에서의 초보학습자들의 사고과정을 규명하는 것이다. 이를 위해 사고발성법을 적용하여 프로그래밍 과정에서 나타나는 여러 상황을 분석하였다. 본 연구에서는 학생들의 사고 특성을 추출하는 분석코드와 프로그래밍 과정 코드를 이용한 코딩조직를 개발하였고, 프로그래밍 과정에서 겪는 어려움과 이를 해결하는 과정을 Nvivo를 사용하여 종합적으로 분석하였다. 특히 프로그래밍 과정에서 나타나는 사고력의 활용에 대한 분석과 시사점을 제시하였다. 본 연구는 프로그래밍 과정에서 나타나는 인지적 사고 특성과 흐름을 이해하는데 기여하며 프로그래밍에서의 사고 과정을 과학적으로 분석할 수 있는 준거를 제시한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제24권2호
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• pp.103-124
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• 2014

기존의 문제해결 유추(Problem Solving Analogies)의 사고과정은 표상, 접근, 사상, 적용, 학습의 5단계로 요약된다. 본 연구의 목적은 일반적인 문제해결 유추의 사고과정을 토대로 수학교육이라는 특수성이 반영된 '유추 사고과정 모델'을 개발하여 궁극적으로 학생들이 더 많이 유추를 사용할 수 있도록 도움을 주는데 있다. 모델의 개발과정은 먼저 Euler가 유추를 사용해 수학적 발견을 시도한 역사적인 사례를 분석하여 가설적 유추 사고과정 모델(초안)을 설계한 후, 연구자가 고안한 유추과제 즉, 피타고라스 정리의 증명을 유추적으로 연결시켜 코사인법칙을 증명하는 과제를 수학영재들로 하여금 해결하도록 하고, 그 해결과정에서 나타나는 사고과정의 특성을 반영하여 모델을 2차에 걸쳐 수정 보완하였으며, 교육적인 시사점을 도출하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.68-69
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• 2010

본 연구의 목적은 서울시 소재 과학영재교육원에서 운영하는 프로그램에서 개발된 일부 모듈들에 구현되어있는 과학탐구과정 및 사고과정의 특징이 과학영재프로그램의 목적에 따른 목표를 성취할 수 있는지를 평가하고, 과학탐구과정이나 사고과정의 각 항목을 구현한 탐구의 실제를 알기 위한 것이다. 또, 본 연구의 결과를 토대로 모듈들에 대해 반성하고 개선점을 찾으려는 것이다. 연구 참여자들은 13명이며 연구 목적을 위해 첫째, 영재교육과정 및 평가에 관한 문헌을 근거로 과학영재프로그램의 목적과 목표를 설정, 둘째, 목적과 목표를 근거로 문헌에 제시된 분석틀들을 수정 개발, 셋째, 참여자들이 각자 모듈을 1개 선정하여 분석하고 이를 수정한 후 다시 분석하여 해석, 넷째, 분석결과의 해석을 토대로 반성을 하였다. 각 단계마다 각자 해결한 내용을 공개하고 모든 참여자들이 공개된 내용에 대해 비판하면서 합의하는 과정을 거쳤다. 합의 도출에 의해 첫째, 과학영재프로그램의 목적은 '탐구적 사고과정을 함양하고 지역사회에 유익한 새로운 지식을 창출한다.', 이에 대한 목표는 '자기 주도적인 탐구 계획 능력을 향상한다.'와 '숙달된 탐구 기능을 사용하여 실제문제를 해결할 수 있다.'로 설정하였다. 둘째, 분석틀은 '과학탐구과정' 과 '사고과정'의 두 범주로 구성하였으며, '과학탐구과정'에 해당하는 항목은 '사전탐구, 탐구방법, 해석적 탐구기술, 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성'으로, '사고과정'에 해당하는 항목들은 '논리적 사고, 창의적 사고'로 구성하였다. 셋째, 선정된 모듈들을 분석한 결과 모듈들은 대체로 탐구방법과 해석적 탐구기술을 많이 강조하였는데, 수정된 모듈들에서는 이 두 항목이 더욱 강조되었다. 특히, 해석적 탐구기술에서 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성, 창의적 사고를 강조하는 탐구의 실제가 증가하였다. 수정후 증가된 항목들은 앞에서 설정한 두 가지 목표에 도달하는데 도움이 되는 항목들이라고 합의 선정되었던 것이므로, 이에 따라 수정 전 모듈보다 수정 후 모듈이 보다 더 영재프로그램의 목표에 도달하기에 적합한 것으로 판단하였다. 넷째, 연구결과를 토대로 반성한 점은 '목표' 에 '창의적 사고'와 '과학의 본성'에 대한 강조가 부족하다는 것, '목표'에서 '실제문제를 해결'할 수 있어야 한다는 것에 비해 '모듈'에서 다루는 주제는 '실제문제'가 아니라 학문적인 질문에 치우쳐 있다는 것, '자기 주도적인 탐구 계획 능력'을 향상시키는 탐구의 실제가 대체로 적게 제시되어 있다는 것이다. 이러한 반성을 영재프로그램의 각 모듈에서 모두 구현할 수 있는 것은 아니지만 본 연구에서 설정한 목적과 목표에 따라 프로그램을 개발하는 경우 이러한 반성점을 고려하여 모듈을 개발한다면 영재프로그램 전체적으로 볼 때는 모두 구현되어 있을 것이다. 본 연구는 서울시에 소재하는 과학영재교육원들에서 개발하여 사용하는 많은 모듈 중 극히 일부를 대상으로 하였으므로 연구 결과를 모든 과학영재프로그램에 적용하기에는 한계가 있다. 그러나 본 연구처럼 프로그램이나 모듈을 평가하려는 연구자들에게 일련의 평가단계에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 생각한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권1호
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• pp.35-39
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• 2018

비전공 학부생을 대상으로 SW 교육을 시행하는 대학들이 점차 늘어가고 있다. 그러나 비전공 학생들에게 컴퓨팅적 사고 과정을 교육하는 데 어려움들을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 수학적 연산 문제를 활용하지 않았다. 그리고 간단한 피지컬 교구를 활용한 컴퓨팅적 사고기반 기초 문제해결과정 교육방법을 제안하였다. 제안한 교육방법에서는 아두이노 보드를 사용한 LED 회로를 예로 들어 교육한다. 그리고 컴퓨팅적 사고에 의한 문제해결과정을 설명한다. 이를 통해, 추상화, 문제 분해, 패턴인식과 알고리즘이라는 핵심 컴퓨팅적 사고과정을 학습한다. 제안한 교육방법을 적용하면, 학생들이 주어진 문제를 이해하고 분석하는 데 어려움 없이 컴퓨팅적 사고과정의 개념과 필요성을 습득하는 성과를 얻을 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.226-233
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• 2004

이 연구의 목적은 뇌 신경세포 활동의 비동기화 정도는 두피에서 측정된 뇌파의 전극전위간의 상관계수와 관련이 있을 것이라는 가설을 검증하고 그 가설을 이용하여 과학적인 사고과정에서 나타나는 뇌파의 특성을 기술하는 것이다. 초등학교 6학년과 중학교 1, 2학년을 대상으로 실험 설계, 인지갈등, 연계, 초인지등의 4단계의 과학적인 사고과정으로 이루어진 구슬굴리기 과제를 수행하는 과정에서 나타나는 뇌파와 안정상태의 뇌파를 19개의 두피전극에서 측정하였다. 연구결과, 전극전위간 상관계수가 작아질수록 뇌 신경세포의 비동기화 정도가 커졌으며, 안정상태에 비해 과학적인 사고과정에서 전전두엽과 전두엽의 전극전위간 상관계수가 감소하였다. 또한, 과학적인 사고과정에서 전전두엽과 전두엽의 뇌세포가 가장 많이 활성화되었다. 뇌파를 이용한 과학적 사고과정의 연구에서 뇌파의 주파수 특성뿐만 아니라 전극전위간 상관계수를 분석함으로써 좀 더 의미있는 결과를 얻을 수 있다고 생각한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.523-537
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• 2017

본 연구의 목적은 초등학생들이 열 현상과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 나타나는 직관적 사고의 특징을 '발현의 맥락'과 '직관적 사고와 논리적 사고의 관계'를 중심으로 살펴보는 것이다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생 9명에게 열 현상과 관련된 문제를 제시하고, 학생들의 문제해결 과정에서 나타나는 사고를 살펴보았다. 특히 본 연구에서는 학생의 설명 기저에 있는 사고의 맥락을 총체적으로 탐색 할 수 있는 임상면담 기법을 활용하여 학생의 사고 과정을 분석하였다. 분석 결과, 직관적 사고의 특징을 '발현 과정의 특징'과 '발현의 촉진' 측면에서 발견할 수 있었다. 첫째, 직관적 사고의 발현 과정에서 학생들은 직관적 사고를 통해 해결방법을 먼저 떠올리고 논리적으로 해결방법을 정당화하였으며, 문제 상황과 관련된 구체물과 추상적 개념을 직관적으로 연결 짓는 모습을 보였다. 또한 초등학생들은 충분하지 않은 정보 속에서 직관적인 예감을 통해 문제를 해결해갔다. 둘째, 직관적 사고는 의도적인 사고 전략을 통해 발현되는 경우도 있었다. 이러한 전략으로 그림으로 그려보기, 다른 관점이나 반대로 생각해 보기, 방법을 통합하기가 발견되었다. 이와 같은 문제해결 과정에서의 직관적 사고에 대한 본 연구결과는 그동안 주목받지 못하였던 학생들의 직관적 사고를 드러내어 탐색하고, 학생들의 문제해결 과정을 새로운 관점에서 조력할 수 있는 방안을 제안할 수 있다는 점에서 의미가 있겠다. 또한 본 연구의 결과를 통해 문제해결 상황에서의 과학학습에서 나타난 시사점에 대하여 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.30-45
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• 2013

이 연구에서는 과학자의 창의성이 발현되는 과정을 분석할 수 있는 모델을 개발하고, 이를 사용하여 Archimedes의 왕관 문제를 해결하는 사고과정을 분석하였다. 그 결과 복잡해 보이는 과학자의 문제해결과정을 반복적이며 순환적인 모델로 표현할 수 있으며, Archimedes의 사례를 통해 과학자의 창의성에서 요구되었던 다양한 사고의 융합 과정을 분석할 수 있었다. 이 연구에서는 또한 과학자들의 창의적인 발견에서 실험의 역할을 제시하였으며, 과학교과서의 시각이 과학사적인 사실과 다른 이유에 대해서도 고찰해 보았다. 그리고 창의적 사고과정에서 귀추적 추론과 사전 지식의 중요성도 언급하였다. Archimedes는 역학이라는 사고판과 목욕이라는 일상의 사고판이 교차를 이루면서 왕관의 문제를 창의적으로 해결했다. 이 과정에서 귀추적 추론 과정과 사전 지식이 중요한 역할을 했다. Archimedes의 사례 이외에도 우리가 교과서를 통해 다루는 다양한 과학자들의 창의적인 발견 과정을 재구성할 수 있다면, 이러한 과정을 학생들이 경험하도록 교육의 단계를 제공함으로서 학생들이 창의적 사고 능력을 키워나갈 수 있을 것이다.

• 디자인학연구
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• 제14권2호
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• pp.217-224
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• 2001

본 연구는 디자인 실무와 교육에서 전개되는 아이디어 스케치 과정을 인지적 그래픽 사고(Graphic Thinking)의 과정으로 보고, 인지적 사고 과정에서 시각적 디자인 사고의 과정의 고찰과 함께 이에 투입되는 언어/시각 정보의 영향을 실험/분석하였다. 실험방법으로 디자인 프로젝트를 설정하여 이의 프로토콜 분석을 시행하였으며, 그 결과를 SAS 통계시스템의 T-Test 분석을 하였다. 연구결과로서, 첫째로, 그래픽 사고는 추상적 /구체적 영역과 개념적/ 지각적 영역 사이에서 언어/ 시각 정보의 인지적 사고과정에 의해 진행되는 것으로 설명될 수 있으며, 둘째로, LCD 태블릿은 펜과 종이를 대체할 수 있는 적절한 장치임을 확인하였다. 셋째로, 컨셉 디자인 단계에서는 언어/ 시각 디자인 정보의 유형에 따른 영향에서 유의적인 차이가 있음을 확인하지 못하였다. 즉, 그래픽 사고과정에서 그래픽 이미지, 지각이미지, 그리고 정신 이미지가 복합적으로 작용되고 있음을 확인해주는 결과로 볼 수 있다. 금후 실험을 다각화하여 연구를 보완할 경우, 디자인 사고의 시각화 과정에 대한 보다 일반화된 이론 체계가 세워질 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.453-458
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• 2022

육군은 미래전에 대비하기 위해 2017년부터 도약적 변혁을 추진하였다. 이를 위해, 육군은 2018년 창설된 육군미래혁신연구센터를 중심으로 혁신의 붐을 육군 전체로 확산시켰다. 이 과정에서 육군 구성원들은 전력, 싸우는 개념, 구조 등 미래 핵심역량을 창출할 수 있는 방법론의 필요성을 제기하였다. 육군미래혁신연구센터의 연구진은 이와 같은 현장의 목소리에 부응하기 위해 '군사혁신 사고과정'을 정립하고, 전문가 타당성 평가와 육군혁신학교 적용을 통해 이를 최적화시켜 나갔다. 그 결과, '군사혁신 사고과정'은 육군 기획문서에 필요한 아이디어를 제공했고, 육군 교육체계에 포함되었다. 동시에 육군 연구과제와 KCI급 논문의 연구방법론으로 자리매김하고 있다. 앞으로 '군사혁신 사고과정'은 후속연구를 통해 육군의 군사혁신을 이끄는 이정표 역할을 담당할 것이다.