• 제목/요약/키워드: 수학중심 융합교육

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초등학생의 통계적 소양 신장을 위한 데이터와 인공지능 예측모델 기반의 통계프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of Statistical Programs Based on Data and Artificial Intelligence Prediction Model to Improve Statistical Literacy of Elementary School Students)

  • 김윤하;장혜원
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.717-736
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    • 2023
  • 본 연구는 데이터와 인공지능 예측모델을 활용한 통계프로그램을 개발하여 초등학교 6학년 한 학급에 적용함으로써 학생들의 통계적 소양 신장에 효과가 있는지 확인하는 것을 목적으로 한다. 오늘날 초등학교 통계교육의 문제점을 분석하고, 4차 산업혁명 시대에서 중시되는 데이터와 인공지능 교육을 융합하여 통계적 문제해결의 전 과정을 경험하고 미래에 대한 올바른 예측을 경험해 볼 수 있는 총 15차시의 통계프로그램을 개발하였다. 본 프로그램의 가장 큰 특징은 인공지능 교육의 중점 요소인 데이터의 중요성 인식, 공공데이터플랫폼에서 제공하는 실생활 데이터를 사용하여 맥락을 고려한 자료 수집 및 분석 활동을 포함한다는 것이다. 또한 공학 도구인 엔트리와 이지통계를 활용하고, 인공지능 예측모델을 제작하여 데이터를 기반으로 미래를 예측해 보는 활동으로 구성된다는 점에서 의사소통역량, 정보처리역량, 비판적 사고 역량을 기를 수 있는 역량 중심의 프로그램으로 구성하였다. 본 프로그램의 적용 결과, 프로그램 적용은 초등학생의 통계적 소양에 긍정적 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 학생들의 흥미, 주체적이고 비판적 탐구, 통계적 문제해결 전 과정에서의 수학적 의사소통을 관찰할 수 있었다.

통합 STEM 교육에 대한 중등 교사의 인식과 요구 (Secondary Teachers' Perceptions and Needs Analysis on Integrative STEM Education)

  • 이효녕;손동일;권혁수;박경숙;한인기;정현일;이성수;오희진;남정철;오영재;방성혜;서보현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.30-45
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    • 2012
  • 전세계의 교육공동체들은 STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) 과목들을 통합하려는 노력에 주목해오고 있다. 우리나라에서도 또한 과학기술 인재 양성을 위해 초 중등학교에서 과학기술학, 예술, 수학교육(STEAM)을 융합형으로 가르치는 교육을 강조하고 있다. 이 연구의 목적은 과학, 기술, 수학교사를 대상으로 하여 중등학교에서 이루어지고 있는 통합교육의 현황과 통합 STEM 교육(Integrative STEM Education)에 대한 교사들의 인식과 요구를 분석하는 것이다. 전국 중등교사 중 과학, 수학, 기술 교과를 담당하는 251명을 대상으로 설문조사를 하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들은 통합 교육의 필요성에 대하여 긍정적인 생각을 가지고 있는 반면 실제 교육현장에서는 통합 교육 준비에 대한 불충분한 시간과 통합 교육에 대한 전문성, 교수경험 그리고 교수-학습 자료의 부족으로 통합 교육을 실시해 본 횟수는 적었다. 둘째, 그들은 통합 교육을 활성화하기 위하여 다양한 프로그램 개발, 통합 교육 준비를 위한 학교의 행 재정적 지원, 그리고 교사들을 위한 연수 실시 등을 요구하였다. 셋째, 통합 STEM 교육에 대한 인식은 전반적으로 불충분하지만 교사들은 학생들의 창의력, 사고력과 실생활에서의 적용 및 응용력을 기르기 위해 통합 STEM 교육이 필요하다고 인식하였다. 넷째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램 개발, 교수-학습 자료의 보급을 시급한 과제로 생각하고 있다. 다섯째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램에 적합한 통합 방식은 문제해결중심의 통합 방식으로 나타났다. 아울러, 통합 STEM 교육이 통합적 문제 해결과 담당 교과의 소양 함양에 효과적이라고 생각하며, 과학기술 인재 양성에 영향을 많이 줄 것이라고 생각하고 있었다. STEM 관련 중등교사들의 통합 STEM 교육에 대한 인식을 높이고, 통합 STEM 교육을 활성화하기 위해서 학교 현장을 중심으로 교사의 요구가 반영된 프로그램, 다양한 교수 학습 자료의 보급, 그리고 관련 연수들이 필요하다.

레고 마인드스톰 로봇을 활용한 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of STEAM Education Program Using the Lego Mindstorms Robot)

  • 최재혁;최호명;박종석
    • 과학교육연구지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • 과학, 기술, 공학, 예술, 그리고 수학을 통합한 STEAM 프로그램은 중등 교육에서 필수적인 요소로 자리 잡았고 소프트웨어 교육은 앞으로 중등학교에서 필수 이수과목으로 선정될 예정이다. 본 연구에서는 STEAM 교육과 함께 소프트웨어 교육 자료로 레고 마인드스톰 로봇 활용방안을 제안하고자 한다. 5차시로 개발된 STEAM 교육 프로그램은 차시별로 STEAM 교육에서의 핵심적인 요소를 포함하여 문제해결중심으로 구성되었고, 이를 수업에 적용하여 사례를 분석하였다. 분석 결과 레고 로봇을 활용한 STEAM 프로그램은 학생들에게 창의적인 사고와 문제해결 방법에 대해 구상 할 수 있는 기회를 제공하고 소프트웨어 교육과 과학 수업에의 활용 가능성에 대해 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 방과 후 수업, 영재수업 등 현장에 적용 가능함을 알 수 있었다.

초등학교 과학과 검정 교과용 도서에 제시된 창의·융합 활동의 STEAM 요소 분석(II): 5~6학년군을 중심으로 (Analysis of STEAM Elements of Creative and Convergent Activities Presented in Elementary School Science Authorized Textbooks(II) : Focusing on the 5th and 6th Grade Group)

  • 신애경
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.291-301
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    • 2023
  • 이 연구에서는 초등학교 과학과 5~6학년 검정 교과용 도서의 창의·융합 활동에 나타난 STEAM 요소와 융합유형을 분석하였다. 이 연구를 위해 5~6학년 과학 교과서 9종에 제시된 창의·융합 활동을 선정하여 출판사별, 학년-학기별, 과학 영역별로 STEAM 요소와 융합유형을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 출판사별 창의·융합 활동에 나타난 STEAM 요소의 전체 빈도와 각 요소별 빈도의 편차가 크게 나타났다. 둘째, 전체적으로 2개 요소로 구성된 융합유형의 비율이 매우 높게 나타났고, 융합된 요소의 수가 많은 유형일수록 나타나는 비율이 점차 낮아졌다. 또한 출판사별 융합유형은 교과서마다 매우 다르게 나타났다. 셋째, 모든 학년-학기에서 예술(A) 요소의 빈도가 가장 높게 나타났고, 기술(T), 공학(E), 수학(M) 요소는 학년-학기별로 빈도의 분포에 차이가 있었다. 넷째, '통합' 영역에서는 공학(E) 요소가, '운동과 에너지', '물질', '지구와 우주', 그리고 '생명' 영역에서는 에술(A) 요소의 빈도가 가장 높게 나타났다.

영재학교의 수학 중심 융합 교육과정 평가 사례 연구 (A Case Study Evaluating Math-Oriented Convergent Curriculums in Schools for the Gifted)

  • 정민석;고호경
    • East Asian mathematical journal
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    • 제34권4호
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    • pp.511-536
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    • 2018
  • There is currently a growing need to nurture creative and convergent talent in the face of the fourth Industrial Revolution. Developing such talent requires interdisciplinary convergent education across the science, engineering, humanities, social studies, and arts disciplines. Such interdisciplinary convergence could cultivate humanities and social knowledge and qualities along with scientific expertise. In Korea, there are currently six science schools for the gifted that aim to discover and nurture science, technology, engineering, and mathematics (STEM) researchers from an early stage, and two science and art schools for the gifted that aim to cultivate new talent combining students' scientific and artistic qualities. These schools establish and follow curriculums that are suited to achieving the education objectives guaranteed by the Gifted Education Promotion Act and its Enforcement Decrees. This study compares the curriculums and curriculum tables of the science schools for the gifted to those of the science and art schools for the gifted to evaluate their methods of operation and performance. Additionally, it determines which curriculums provide an opportunity for students to nurture convergent thinking, and discusses how suitable curriculums could be implemented to develop convergent thinking.

핀란드 교육 관련 연구 동향분석 : 네트워크 텍스트 분석을 중심으로 (Analysis of Finnish Education-related Research Trends in Korean Journals : A Network Text Analysis)

  • 김영환;김영민;김현수;노지화;;박창언;김은지;배진희;손미;정주훈;이채영
    • 국제교류와 융합교육
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    • 제4권1호
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    • pp.85-111
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    • 2024
  • 핀란드 교육은 2001년 PISA 발표 이래 계속 한국 교육의 경쟁자 또는 지향점이었다. 그러나 최근 우리 교육계에 나타나고 있는 분열과 대립, 그리고 불행의 지표들을 보면, 핀란드의 행복교육과는 거리가 너무도 멀다. 이런 배경에서 본 연구의 목적은 한국 학술지에 나타난 핀란드 교육관련 연구동향을 분석하는 것으로, RISS에서 논문 제목에 핀란드와 교육이 들어간 논문 160편을 대상으로 네트워크 텍스트 분석을 실시하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 핀란드 교육에 대한 연구는 점진적으로 증가하고 있다. 그러나 최근 감소세를 보였다. 둘째, 연구주제는 대부분 미시적이었으며 연구방법은 문헌연구 위주였다. 셋째, 소수의 연구자가 전체 연구의 1/3을 출판했다. 넷째, 핀란드와 함께 비교된 나라는 일본, 미국, 영국, 호주, 싱가포르 등 주로 신자유주의적 국가였다. 다섯째, 연구 주제와 대상이 주로 초중등, 수학·과학 등 PISA의 영향권에 있었다. 향후 핀란드 교육관련 연구에서는 지엽적이고 부분적인 영역에 대한 연구를 넘어 종합적인 관점에서 핀란드의 행복교육을 이루어온 과정과 역사에 대한 체제적 연구를 통해 우리가 배워야 할 시사점을 도출하는 후속 연구가 필요하다. 특히, 문헌연구 위주의 방법을 벗어나 핀란드 교육 커뮤니티와 온라인으로 연계하여 실제 교사, 학부모, 학생 그리고 지역협의회와 정부 관계자들이 함께 논의하고 연구하는 국제공동논의의 장을 만드는 것도 고려되어야 할 것이다.

건강검진 수검률에 미치는 영향요인 분석 : 국민건강영양조사 제7기 자료를 중심으로 (Analysis of Influencing Factors on Health Examination Acceptance Rate: Focused on the 7th National Health and Nutrition Survey Data)

  • 유아현;조수현;신혜원;이성원
    • 산업융합연구
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    • 제19권1호
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    • pp.1-6
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    • 2021
  • 본 연구는 국가건강검진에 대한 현 상황을 제시하여 수검률을 높이기 위한 방안을 찾는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 인구적 요인(성별, 연령, 소득수준, 교육수준), 건강 요인(흡연, 음주, 비만, 주관적 건강상태)을 각각 선정하고, 선정된 요인이 집단별 차이가 있는지 여부와, 병원 수·소득수준에 따른 수검자를 시각화했다. 그 결과 주관적 건강상태를 제외한 건강 요인, 인구적 요인, 병원 개수 모두 검진 여부와 관련이 있었다. 또한 인구적 요인의 연령 중 20대와 소득수준이 낮은 집단과, 건강적 요인의 비만여부 중 저체중이 미수검률이 높았다. 따라서 이러한 집단들의 미수검자에 대한 홍보와 지원, 교육 등이 필요하다고 여겨진다.

근로자들의 이직 의도에 영향을 주는 요인에 관한 실증연구: 공공 데이터베이스와 의사결정나무 기법을 중심으로 (Empirical Analysis of Influential Factors Affecting Domestic Workers' Turnover Intention: Emphasis on Public Database and Decision Tree Method)

  • 고건우;조현진;이건창
    • 경영정보학연구
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    • 제22권4호
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    • pp.41-58
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    • 2020
  • 본 연구는 한국고용정보원 공공디비 자료에 의사결정나무 기법을 적용하여 근로자들이 이직을 하려고 하는 요인을 분석하고자 한다. 이를 통하여 근로자들의 고용유지 강화방안을 제시한다. 분석대상은 근속기간이 4개월 이상으로 수습 기간이 지난 정규직 근로자를 대상으로 하였고, 분석목표는 해당 근로자들의 이직준비 여부에 영향을 주는 의사결정 규칙을 도출하는 것으로 하였다. 타겟 분석 데이터는 한국고용정보원에서 발간된 수집한 「2017년 대졸자 직업이동경로조사」를 사용하였다. 분석결과 '교육수준과 일의 수준의 일치 정도', '개인 발전 가능성', '직무 관련 교육 및 훈련', '승진 제도', '임금 및 소득', '일자리에 대한 사회적 평판', '고용 안정성' 등이 이직준비 여부에 영향을 주는 주요요인으로 나타났다.

텍스트 마이닝 기법을 활용한 컴퓨팅 사고력 연구 동향 분석 (An Analysis of Research Trends in Computational Thinking using Text Mining Technique)

  • 이재호;장준형
    • 정보교육학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.543-550
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    • 2019
  • 컴퓨팅 사고력에 대한 연구는 2006년 자넷 윙이 이를 정의하고 2014년 영국에서 SW교육을 필수교과로 운영하게 되면서 관련 연구가 본격화 되었다. 본 연구는 최근 중요도가 높아가는 컴퓨팅 사고력을 키워드로 관련 연구논문을 수집하여 텍스트 마이닝 기법으로 분석하였다. 1차는 컴퓨팅 사고력을 키워드로 CONCOR 분석을 하였으며 2차는 국내외 대표 학술지를 선정하여 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 텍스트 마이닝 기법으로 분석하였다. 2회에 걸친 분석결과 도출된 시사점은 다음과 같다. 첫째, 추상화, 알고리즘, 데이터처리, 문제분해, 패턴인식은 컴퓨팅 사고력 구성요소에 대한 연구의 핵심을 이루고 있었다. 둘째, 컴퓨팅 사고력과 과학, 수학 교과 중심의 융합 교육에 대한 연구가 활발히 진행되고 있음을 확인하였다. 셋째, 컴퓨팅 사고력에 대한 연구가 2010년 이후 확대되고 있었다. 향후 컴퓨팅 사고력과 구성요소에 대한 분류와 정의를 정립하여 이를 교육현장에 적용하는 연구가 꾸준히 진행되어야 할 필요가 있다.

교육용 로봇을 활용한 초등학교 과학교과의 STEAM교육 수업 방안 (A Study of STEAM Education for Elementary Science Subject with Robots)

  • 홍기천;심재국
    • 정보교육학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.83-91
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    • 2013
  • 교육과학기술부는 2011년 융합형인재교육의 일환으로 STEAM교육을 발표하였다. 가장 중요한 문제는 "어떻게 STEAM교육의 목표를 달성하는가?"이다. 그래서 본 논문에서는 상황제시를 위한 초등학교 5학년 과학의 광합성 단원의 내용과 "심해탐사로봇"이라는 창의적 주제를 가지고 로봇을 활용한 STEAM교육을 실시하였다. 학생들은 13차시의 로봇 기초교육과정을 이수한 후, 10차시의 주제중심 로봇활용교육을 실시하였다. 로봇기초교육과정에서는 로봇을 제어할 때, 정규 수학 또는 과학과목에서 배운 내용을 적용할 수 있도록 구성되었으며, 로봇활용교육과정에서는 산소센서를 이용한 광합성 이해, 브레인스토밍, 아이디어 도출, 로봇 설계, 로봇 제작, 시연 및 발표의 과정으로 구성되었다. 이 두 개의 과정에는 STEAM의 모든 요소가 포함되었다. 모든 수업이 끝난 후, 학부모와 학생들의 교사면담을 통해서 창의성, 학습태도, 학교생활의 많은 부분에서 긍정적인 답변을 얻을 수 있었다. 특히 학교생활과 학습태도가 좋지 않은 학생들이 로봇경연 대회에서 우수한 성적을 거둠으로써, 학습의 자신감과 성취감을 가질 수 있었다. 통계적인 수치를 기술하지는 않았지만 이 수업으로 인하여 STEAM교육을 위한 로봇활용교육이 창의 인성, 직업탐색등에 매우 큰 효과가 있음을 알 수 있었다.

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