• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.117-131
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• 2022

본 연구는 환경교육용 보드게임 디자인 활동을 개발하고, 이 활동이 고등학생들의 환경 개념적 지식, 환경 소양 및 창의 공학적 문제해결성향에 미치는 영향을 조사한 것이다. 환경동아리에 소속된 25명의 고등학고 1, 2 학년 학생들이 연구에 참여 하였다. 보드게임 디자인 활동은 총 10차시 수업으로 공학적 설계에 기반하여 개발되었다. 연구의 주요 데이터는 환경 주제(기후온난화와 생태계 파괴)에 관한 학생들의 지식을 측정하기 위해 실시된 사전-사후 개념도와 환경 소양 측정지 및 창의적 공학적 문제해결성향 측정지이다. 연구 결과 환경교육용 보드게임 디자인 활동을 수행한 후 학생들이 제시한 개념도의 환경관련 단어의 개수가 지식 영역에서 증가한 것을 알 수 있었다. 또한 환경 소양측정지와 창의공학적 문제해결성향 측정지의 평균도 사전에 비해 사후에 유의미하게 증가하였다. 이러한 결과를 통해 보드게임을 활용한 수업 방법이 학생들이 다양한 역량을 기를 수 있도록 돕는다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 보드게임과 중등 교육을 접목한 연구는 활성화되어야 하며 이를 현장에 적용하기 위해 현직 교사들의 새로운 교육 방식에 대한 교육과 지원이 필요하다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.157-166
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• 2020

이 연구에서는 중학교 2학년 과학 교과서에서 제시하고 있는 과학 교과 역량의 반영 정도와 중학교 2학년 학생들의 과학 교과 역량에 대한 인식을 구체적으로 살펴보았다. 이를 위하여 중학교 2학년 과학 교과서에서 명시적으로 과학 교과 역량을 제시한 빈도를 분석하였으며, 충남 지역의 3개 학교 400명을 대상으로 과학 교과 역량에 대한 인식을 설문 조사를 통해 알아보았다. 설문 조사는 5단계 리커트 척도로 구성된 15개 문항과 5개의 자율 서열형 문항으로 구성되었다. 설문은 성실하게 응답한 327명의 응답을 분석하였으며, 설문 결과의 해석을 위하여 사후 면담을 실시하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교 2학년 과학 교과서에서는 과학 교과 역량 중 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 의사소통 능력'의 비중이 크며, 학생들은 교과서에 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 문제 해결력'의 비중이 높은 것으로 인식하고 있었다. 둘째, 학생들은 학교에서 이루어 지는 평가에서 '과학적 탐구 능력'과 '과학적 문제 해결력'의 비중이 높고, '과학적 의사소통 능력'과 '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 비중이 매우 낮다고 인식하고 있었다. 셋째, 학생들이 인식하는 과학에서 가장 중요한 교과 역량은 '과학적 문제 해결력'이고, 과학에서 가장 얻고 싶은 역량은 '과학적 탐구 능력'이었으며, 미래사회를 살아가는 데 가장 필요한 역량은 '과학적 의사소통 능력'으로 나타났다. 넷째, '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 경우 과학 소양의 중요한 요소이나 과학 교과서를 구성하는 비율이 낮고 학생들도 과학에서의 중요성이나 필요성을 인식하지 못하고 있었다.

• East Asian mathematical journal
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• 제39권2호
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• pp.93-117
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• 2023

The aim of this study is to explore the pre-service math teachers' characteristics of education to develop their AI literacy and SW competency, and to derive some implications. We conducted a 14-hours AI and SW education program for pre-service teachers with theory and practice, and an analysis on class observation data, video frames of classes and interview, Python programming assignments and papers. The results of this case study for 3 pre-service teachers are as follows. First, two students understood artificial neural network and deep learning system accurately, furthermore, all students conducted a couple of explorations related with performance improvement of deep learning system with interest. Second, coding and exploration activities using Python improved students' computational thinking as well as SW competency, which help them give convergence education in the future. Third, they responded positively to the necessity of AI literacy and SW competency development, and to applying coding to math class. Lastly, it's necessary to endeavor to give a coding education to the student's eye level according to his or her prerequisite and to ease the burden of student's studying AI technology.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.389-390
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• 2022

4차 산업혁명이 도래하여 사회 전반에서 혁신적인 변화가 일어났다. 이에 따라 2022 개정 교육과정에서는 미래 사회가 요구하는 소양 및 역량 강화를 위하여 인공지능(Artificial Intelligence, AI)·소프트웨어(Software, SW)교육을 비롯한 디지털 기초 소양을 강화하는 것을 개정의 중점으로 설정하였다. 이처럼 SW교육은 정보 관련 교과를 비롯한 타 교과에서도 중요하며 따라서 비 정보과 교사도 SW관련 교육 내용을 이해해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 비 정보과 교사에게 SW연수를 실시하였고, SW교육 수업 전문성의 변화를 살펴보았다. 그 결과 사전 검사에 비해 사후 검사 결과에서 통계적으로 유의한 상승을 확인하였다. 이는 SW연수가 비 정보과 교사의 SW교육 수업 전문성 함양에 긍정적인 영향을 준다는 것을 의미한다. 그러나 본 연구는 단일집단으로 이루어진 실험을 설계하여 실시하였으므로, 이러한 변화가 처치로 인한 것인지 확인할 수 없다는 한계점이 있다. 그러므로 통제 집단 및 실험 집단 선별 과정을 거친 후속 연구 설계가 요구된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.69-78
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• 2020

4차 산업혁명과 융합시대를 맞이하여 미래 사회 인재 육성을 위해 다양한 논의와 연구가 진행되고 있으며, 이를 통해 창의적인 융합인재에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 소프트웨어 중심 사회로의 변화에 발맞추어 세계 각국에서는 SW 교육을 강화하고자 노력하고 있으나 융합의 중심이 되는 정보 교과와 SW 교육의 필요성에 대한 고등학교 학생들의 인식이 부족하며, 이를 개선하기 위해서는 정보 교과와 다양한 분야와의 융합의 기회가 제공되어야 한다. 이에 본 연구에서는 과학탐구실험 교과에 정보 교육을 융합하여 창의적인 융합 역량을 발휘할 수 있는 교육 프로그램을 구성하고, 고등학교 학생들에게 9차시에 걸쳐 피지컬 컴퓨팅을 활용한 융합 수업을 적용하였다. 실험 결과 과학과 정보의 융합 수업을 실시한 실험 집단의 SW 교육에 대한 인식이 개선되었으며, 또한 학습자의 융합 소양 향상에 있어서도 융합 수업을 실시한 실험 집단이 일반 과학실험 수업을 실시한 통제 집단에 비해 유의미한 차이가 있음을 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.385-394
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• 2019

1960년대부터 시작된 프랑스의 컴퓨터교육은 2018년이 되어 초중등을 아우르는 교육시스템이 완성되었다. 프랑스가 산업화된 이후 지금까지 약 60년을 미래사회를 대비하기 위한 핵심역량으로서의 컴퓨터교육에 대한 교수 학습방법과 체제 구축에 대한 연구를 진행해왔으며 크게 네가지의 시사점을 살펴볼 수 있다. 첫째, 학교 급별 위계를 토대로 달성해야할 각각의 성취목표를 설정하였다. 둘째, 프랑스의 컴퓨터교육의 전격적인 도입 및 확산을 위하여 교육과정이 발표된지 3년만에 컴퓨터교육의 도입이 완성되었다. 셋째, 컴퓨터 소양과 컴퓨터과학의 개념에 대한 균형을 토대로 알고리즘을 프로그래밍 하는 과정을 통해 문제해결력을 신장시킬 수 있도록 제시하였다. 넷째, 컴퓨터교육의 융합에 대한 내용은 초등학교 저학년에서 다루도록 하고 학년 및 학교급이 높아질수록 컴퓨터소양 및 컴퓨터과학의 개념에 대한 이해와 프로그래밍의 심화가 이루어지도록 제시되어 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.414-426
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• 2018

본 연구는 진로적 측면으로서 독서자본을 개념화하고 구성요소를 탐색하여 추후 연구를 위한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 선행연구 논문과 문헌을 고찰하였다. 또한 독서관련 다양한 활동을 통해 효과성이 검증된 논문 209편을 대상으로 빅 데이터 분석을 실시하여 독서자본의 구성요소를 탐색하였다. 본 연구를 통해 독서자본(讀書資本, Reading Capital)은 독서를 통해 체화된 소양, 경험, 태도 등 유 무형 능력이 표출되어 인간을 이해하고 세상을 긍정적으로 바라보며, 이를 실행해 나감으로써 개인적 사회적 경제적 가치를 창출하게 하는 것으로 정의하였다. 독서역량이란 독서에 대해 개인이 갖고 있는 흥미, 경험, 태도, 능력이 축적이 되어 독서를 지속적으로 해 나갈 수 있도록 하는 힘으로 정의하였으며, 인문학적 소양을 인간의 참된 본성과 전인성의 토대위해 인간을 이해하고 일상생활 속에서 이를 실천해 나 갈수 있고 세상을 긍정적으로 바라보는 안목을 통해 변화에 유연하게 대처하며, 문제를 인식하고 이를 해결해 나갈 수 있는 능력으로 정의하였다. 독서자본의 구성요소는 독서흥미, 독서활동, 독서태도, 독서능력을 독서역량으로, 정서지능, 관계성, 자아정체성, 창의성, 적응성, 주도성, 가치관 등을 인문학적 소양으로 개념화하였다. 본 연구를 통해 도출된 독서자본의 정의, 구성요소의 탐색 및 정의는 관련 후속연구들 간의 연구 확장에 기초자료로써 그 활용 가치가 높을 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.199-208
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• 2021

본 논문에서는 머신러닝 플랫폼을 활용하여 STEAM 교육을 하는 인공지능 융합교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 동질집단인 초등학교 6학년 44명을 실험집단과 통제집단으로 나누고 통제집단에는 일반 교과 융합 수업 10차시를, 실험집단에는 머신러닝 포 키즈(Machine learning for Kids)를 활용한 STEAM 기반 인공지능 융합 수업 10차시를 적용하였다. 인공지능 융합교육 프로그램은 2015 개정 교육과정의 목표, 성취기준 및 내용 요소를 분석하여 융합교육 프로그램 설계를 위한 교과목 및 수업 내용을 선정하였고, 소프트웨어 수업 모델, 다양한 교수·학습 전략 등을 활용한 교수·학습 과정안 및 학습지를 개발하였다. 융합인재소양 검사와 학습몰입 검사 결과, 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 인공지능 기능을 확장시킨 코딩 환경이 학습자들의 몰입과 융합인재소양에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 융합인재소양의 하위 요소 중 융합, 창의 영역과 같은 개인적인 역량을 발휘하는 부분에서 유의미한 차이가 나타났으며, 학습몰입의 하위 요소 중 도전과 능력의 조화, 명확한 목표, 과제에 대한 집중, 자기 목적적 경험 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 추후 더욱 확장된 연구가 이루어진다면, 미래를 대비하는 더욱 효과적인 교육을 위한 기초 연구가 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권6호
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• pp.657-670
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• 2020

지식정보화 사회가 되면서 기존과는 다른 유형의 사회 문제들이 발생하고, 이를 파악하고 해결하는데 필수적인 역량으로 지식정보처리역량을 꼽을 수 있다. 지식정보처리역량은 정보의 수집과 분석, 활용을 할 수 있는 역량으로 학문 분야에 따라 그 적용이 달라질 수 있으므로 일반 소양적인 측면과 교과 맥락적인 측면으로 나누어 교육할 수 있다. 과학에서의 지식정보처리역량 함양 교육은 이제까지는 일반 소양적인 측면에서 주로 실행됐으므로, 과학 탐구 활동을 통해 교과 맥락적인 측면에서의 교육이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 학교 현장에서 일반적으로 적용 가능한 지식정보처리함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형과 수업전략을 개발하였다. 모형과 수업전략은 설계·개발 연구방법론에 따라 문헌연구를 바탕으로 모형과 수업전략을 1차 개발하고 전문가의 조언을 듣는 내적 타당화 과정과 실제 현장에 적용하는 외적 타당화 과정을 통해 수정, 개선하여 완성하였다. 자원기반학습 이론을 바탕으로 과학탐구 모형, 데이터 과학의 특징, 통계적 문제 해결력 모형에 대한 문헌 연구를 실시하였고, 전문가 5인의 자문을 받아 CVI, IRA 값을 구하고 면담을 통해 모형과 전략을 개선하였으며 두 번의 외적 타당화 과정을 거치며 현장 적용성 높은 모형과 전략을 완성하였다. 본 연구에서 개발한 모형은 탐색적 과학 데이터 분석 탐구모형(Exploratory Scientific Data Analysis Inquiry Model, 이하 ESDA 탐구모형)으로 학교의 상황에서 실행가능한 도구를 먼저 선택하고 데이터를 수집하며, 그 후 분석 과정에서 질문을 찾고, 이를 새로운 가설로 설정하여 또 다른 탐구를 진행하는 형태를 갖는다. 수업 전략은 최종 7가지 원리로 세분화 되었는데, 도구 탐색의 원리, 실생활 데이터 수집의 원리, 데이터 변형의 원리, 데이터 해석의 원리, 문제 구체화의 원리, 문제 해결의 원리, 표현과 공유의 원리이다. 각 원리는 탐구 모형과 연계되어 있으며, 교수 전략 뿐 아니라 탐구를 수행할 수 있는 환경 구성의 조건을 포함하고 있어 현장 적용성을 높이고자 하였다. 본 연구는 일반적인 대규모의 학생을 대상으로 양적 연구를 실시하지 못했다는 한계가 있으나 지식정보처리 역량을 과학탐구의 관점에서 접근하여 실제적 모형과 전략을 개발했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.351-361
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• 2021

4차산업혁명의 도래와 더불어 대학의 교양교육은 그 내용과 방법에 있어서 근본적인 혁신을 요구받아왔다. H대학교는 시대적 변화에 부응하면서 교육수요자의 필요를 충족시키는 교양교육체계를 확립하기 위해 지속적으로 노력해 왔다. 크게 보아 H대학교의 개선 노력은 역량기반 교양교육과 전통적인 자유학예 교양교육을 조화시키는 방향으로 이루어져 왔다. 구체적으로 이는 핵심역량중심 교양교육 체계 확립이라는 교육부의 요구와 기초-교양-소양이라는 교기원의 교양체계를 발전적으로 수렴, 조화시키는 교양교육체계 확립으로 요약할 수 있다. 그 변화의 출발점은 2017년 말에 받았던 교기원의 기본 컨설팅이었다. 이에 근거해서 2019년도 교양이 수체계를 전면적으로 개편하였으며, 교양이수학점도 기존 22학점에서 28학점으로 대폭 확대하는 동시에, 배분이수체계를 도입하였다. 또한 교육부의 가이드라인을 참고하여, 핵심역량 제고를 위한 2020학년도 교양이 수체계를 확립하였다. 이를 위해 교과목과 역량을 매칭시켰으며, 3대 핵심역량을 균형 있게 함양하기 위해 몇 몇 영역과 과목들을 신설하였다. <사회봉사> 과목과 <글로벌 시민의식> 과목군은 그 대표적 예이다. 이런 변화를 통해 H대학교는 4차산업혁명 시대를 능동적으로 대처해 나갈 수 있는 역량을 갖춘 인재를 양성하는 교양교육이 되기를 기대하고 있다.