• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.689-696
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• 2015

본 연구에서는 학습장애학생들이 메타인지(Meta-cognition)를 효과적으로 활용하여 학습 중에 일어나는 문제를 스스로 해결하려는 습관을 만들어 줄 수 있도록 스마트 러닝을 기반으로 한 학습시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 스마트 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 스마트기기 및 교육시스템을 활용하여 학생의 개별화 학습이 가능하다. 둘째, 학생의 지속적인 반복학습이 가능하다. 셋째, 애플리케이션을 활용한 학습을 통해 학생의 학업성취도 향상이 가능하다. 이처럼 메타인지를 활용한 스마트러닝 시스템을 학습장애학생들에게 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 수학 학습에 대한 흥미를 가지게 되고, 자신감이 향상되었다. 둘째, 학생들의 수학 문제 해결 능력이 향상되었다. 셋째, 학생의 자기주도적인 개별화 학습이 이루어졌다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.195-202
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• 2008

로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 획일적이고 정형화된 기존 교육환경에서 벗어나 미래사회의 창의적 학습을 미리 경험할 수 있으며 수학 및 과학의 가장 기초가 되는 알고리즘을 이해하고 향상시키는데 가장 적절한 학습방법이다. 본 연구에서는 초등학생들이 로봇프로그래밍 시 나타날 수 있는 오류의 유형들을 제안하였으며 학습을 위한 교육과정을 개발한 후 초등학생 5, 6학생들을 대상으로 로봇프로그래밍 학습을 시켰다. 학습과정에서 발생한 오류들을 수집하고 분류하였으며 또한, 기존 연구된 컴퓨터기반 프로그래밍언어와 비교 분석하였다. 본 연구에서의 로봇프로그래밍 실행경험을 통해 컴퓨터기반 프로그래밍에서 창의성학습에 큰 장애요소로 평가된 오류요소들 즉, 프로그램사용 미숙으로 인한 오류, 단순한 오타, 문법오류 그리고 코딩실수 등을 전체 오류의 약 21%로 나타나 기존 컴퓨터기반 프로그래밍언어 학습에서 조사된 오류비율(약 53%)에 비해 현저하게 줄어드는 것으로 분석되었다. 이러한 오류의 감소는 초등학생들의 흥미도와 성취도 향상을 위한 주요요소로 판단된다. 따라서, 학습과정에서 보다 많은 논리 및 문제해결을 위한 요소들에 노출되어 있어 창의성 알고리즘 학습에 매우 효과적임을 알 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.43-52
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• 2013

로봇은 프로그래밍 교육의 도구로서 창의적 문제해결능력과 논리적 사고력 신장에 효과적이다. 또한 학습자에게 실제적, 조작적 학습경험을 제공하므로 교과학습의 도구로 활용될 때 학습내용의 구체적 이해를 돕고 능동적인 학습참여를 이끌어 낼 수 있다. 본 연구는 초등학교 수학 수업에서 로봇의 도구적 쓰임에 주안을 두고자 한다. 따라서 로봇의 기능 분석, 기능별 교육적 활용 방안 추출 후 4학년 수학교과와 연계된 수업 액티비티를 개발하였다. 로봇활용 수학수업을 10차시 실시한 후 성취도 평가, 학생 호감도 조사하였다. 연구 결과 성취도에서 유의미한 차이는 확인되지 않았다. 하지만 설문에서 로봇이 수학 수업의 흥미와 적극적 수업참여를 이끌어내며 수학개념을 이해하는 데 도움을 준 것으로 나타났다. 면담 결과에서도 기존의 수학수업에선 찾기 힘든 역동적이고 협력적인 의사소통, 체험적, 실천적인 수업 등의 긍정적 반응이 나타났다.

• 한국수학사학회지
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• 제25권4호
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• pp.37-51
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• 2012

역사적인 지도제작법에 나타난 좌표계와 수학적 직교좌표계의 발전 과정을 비교하면서 위치를 표시하는 직교좌표계는 수학의 해석기하학과는 상관없이 인간 본연에 내재되어 있었던 공간지각능력의 일환으로 발전되어 왔음을 주장한다. 지도제작법의 발전이 해석기하학의 발명 전후 삼각함수, 로그, 기하학, 미적분학, 통계학 등 수학의 여러 분야와 상호 영향을 미치지만 원점의 표시나 음수 좌표의 사용과 같은 수학적 직교좌표계 자체에 대한 발전은 데카르트의 논문 발표 후 100여년 이상 지난 후에 이루어지는 점, 해석기하학을 발명하는데 공헌한 대부분의 수학자들이 당대의 문제 해결에 집중하면서 직교좌표계에 대한 수학적 설명없이 자연스럽게 사용하였던 점을 바탕으로 이런 결론을 얻는다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권4호
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• pp.529-542
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• 2021

본 연구의 목적은 한국어학습자의 수학 학습에 직·간접적으로 영향을 주는 수학적 신념을 비한국어학습자에 비추어 그 특성을 파악하는 것이다. 이를 위해 동일한 수학 교실에서 학습하는 문화적, 언어적 배경이 다른 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 수학 학습에 대한 인식 조사 설문을 통한 분석적 비교 연구를 수행하였다. 분석 결과, 한국어학습자와 비한국어학습자는 수학 학습에 대해서 서로 다른 의미를 부여하고 있었으며, 수학에서 성공하는 것의 의미에 대해 다양하게 인식하고 있었다. 또한, 비한국어학습자의 수학 학습 능력을 한국어학습자에 비해 높게 평가하고 있었으며, 문제해결 결과가 다른 갈등 상황을 해결하는 방법을 학생 자신 또는 친구가 수학에서 성공적으로 학습할 수 있다는 긍정적인 신념을 기반으로 결정하고 있었다. 본 연구의 결과는 한국어학습자와 비한국어학습자 사이에 야기되는 학습 격차를 줄일 수 있는 방안 모색을 위한 후속 연구의 필요성 인식 제고에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.93-99
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• 2020

디지털 기술의 발전과 함께 놀이와 참여 상호작용을 통해 스스로 문제해결 능력을 높여가는 방식의 학습 수요가 늘어나면서 다양한 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들이 개발되고 있다. 최근까지 개발된 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들은 유·아동을 위한 한글, 영어 수학 등의 지식전달이나 지능개발을 위한 콘텐츠들이 다수를 차지해 왔다. 최근에는 과학, 기술, 공학, 수학, 예술을 포함하여 교과간의 융합적 교육방식을 통해 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육의 필요성 및 효과에 대한 다양한 연구가 수행되고 있고, STEAM 교육에 적합한 교구 개발에 대한 필요성이 많이 제기되고 있다. 하지만 다양한 학문의 경계를 넘나들며 스스로 생각하고 문제를 해결할 수 있는 인재를 키우기 위해 창의융합인재 교육 기술을 접목 STEAM 교육 콘텐츠의 개발이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육을 접목하여 유아 학습 교육용 게임 콘텐츠를 개발한다. 그리고 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.899-925
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• 2013

이 연구의 목적은 고등학교 정기고사에 제시된 수학 서술형 평가 문항이 2007개정 교육과정의 성격과 목표에 얼마나 잘 부합되는지 살펴보는 것이다. 따라서 이 연구를 위해 서울과 경기지역을 중심으로 24개 학교에서 제시된 서술형 평가 문항이 학생들에게 어떠한 인지적 노력수준을 요구하고 있는지 수학과제 분석하였고, 또한 서술형 평가 문항이 학생들에게 어떠한 능력을 요구하는지 살펴보기 위해 수학적 숙련도를 통해 서술형 문항을 분석하였다. 총 199문항의 서술형 평가 문항을 분석한 결과 학생들에게 낮은 인지적 노력수준을 요구하는 문항은 70%의 비율로 나타났고, 높은 인지적 노력수준을 요구하는 문항은 30%의 비율로 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에서 살펴본 대부분의 서술형 평가 문항이 계산 과정을 포함하고 있었으며 단순한 알고리즘을 통해 문제를 해결하는 특징을 가지고 있음을 보여준다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권2호
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• pp.241-257
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• 2003

제7차 교육과정에서 수학교육은 다양한 개인의 능력을 고려하여 학습내용의 적정화, 학습자중심의 활동중심수업 증가, 단계형 수준별 교육을 지향하고 있다. 그러나 실제 초등학교의 많은 교사들이 수학 학습지도에서 겪고 있는 어려움 중의 하나가 상당수의 학생들이 교과서의 내용을 최소한 몇 개월 정도 미리 배워오기 때문에 학교수업은 수준이 낮아 흥미가 없다고 냉소하고, 그렇지 못한 학생들은 학교수업이 너무 부담이 되어 흥미를 잃고 있어 현실적인 대안이 시급하다는 것이다. 이러한 초등수학교실의 문제를 해결할 수 있는 방안의 하나로 적절한 교수·학습자료 활용의 수업을 들 수 있다. 이는 아동들에게는 보다 흥미 있는 수업을, 교사들에게는 보다 효과적으로 학습목표에 도달할 수 있게 할 수 있다. 이를 구체적으로 실천하기 위해 초등학교 교과서에서 비중이나 학습난이도가 높은 단원을 찾아 효과적인 교수· 학습자료의 활용방안과 앞으로 자료개발에 도움을 주고자 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제26권1호
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• pp.1-13
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• 2023

수학과 목표인 창의적인 문제해결능력을 갖춘 인재를 양성하기 위해서 2009 개정 교육과정에서부터 수학교과를 통해 창의적이고 융합적인 사고를 신장할 것을 강조하여 왔다. 본 연구는 새롭게 개발되어 활용 중인 검정교과서에서 나타나는 창의·융합 역량이 어떻게 나타나는지 살펴보기 위해서 천재교과서(박)과 아이스크림을 선택하여 창의·융합의 하위요소에 따라서 분석하였다. 또한, 국정에서 검정으로 변화를 살펴보기 위해 2015 개정에 따른 국정 교과서도 함께 같은 분석 준거를 활용하여 분석하였다. 분석 결과, 세부적인 비율에 차이는 있지만, 공통적으로 세 가지 교과용 도서에서 창의성 중 유창성이 높은 비율로 나타났고, 융합은 외적 연결성이 높게 나타났다. 본 연구의 결과를 바탕으로 교과서 개발과 실행 과정에 대한 논의점을 제시하고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.209-231
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• 2024

4차 산업혁명과 인공지능의 발전으로 교육 분야에서 많은 변화가 일어나고 있다. 특히, 인공지능을 기반으로 하는 교육의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 흐름에 따라 본 연구에서는 고등학교 수학에서 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하고 이러한 통계적 문제해결 과정 중심의 통계교육 프로그램이 고등학생들의 통계적 소양 및 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 먼저, 본 연구에서는 고등학교 수학에 적용할 수 있는 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하였고, 이를 실제 수업상황에 적용하여 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 자료가 어떤 맥락에서 생성되고 수집되었는지 경험함으로써 맥락에 대한 이해도가 향상되었으며, 다양한 데이터셋을 탐색하고 분석하는 과정에서 자료의 변이성에 대한 이해도가 높아졌고, 자료의 신뢰성을 검증하는 과정에서 자료를 비판적으로 분석하는 능력을 보였다. 통계교육 프로그램이 고등학생들의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하고자 대응 표본 t-검정 시행하였고, 수업 전과 후의 컴퓨팅 사고력 (t=-11.657, p<0.001)은 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.