• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제25권2호
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• pp.179-195
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• 2022

2015 개정 수학과 교육과정에서 제시하는 수학 교과 역량 중 의사소통 능력은 학생들의 수학 학습을 위한 수단이자 목표로서 중요한 역할을 한다. 이에 수학을 가르칠 때 학생들의 의사소통 능력을 신장하기 위한 방안을 모색하고 실제 학생들의 의사소통 능력을 면밀히 분석하는 것은 의미 있는 일이다. 이러한 필요성에 따라 본 연구에서는 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 분수의 나눗셈에 초점을 둔 의사소통 능력을 조사하여 그 결과를 분석하였다. 이를 위해 의사소통 능력의 네 가지 하위요소(수학적 표현의 이해, 수학적 표현의 개발 및 변환, 자신의 생각 표현, 타인의 생각 이해)에 따라 검사지를 개발했다. 연구 결과, 학생들은 분수의 나눗셈의 원리를 다양한 수학적 표현으로 이해하고 나타낼 수 있었다. 학생들은 수학적 표현의 개발 및 변환, 자신의 생각 표현 측면에서 수학적 아이디어를 시각적 모델로 표현하는 것보다 수식으로 표현하고 해결하는 데 능숙했으며, 자신의 생각을 표현하거나 타인의 생각에 대해 반응할 때 수학 용어나 기호 등을 적절하게 사용하였다. 연구 결과를 바탕으로 수학 교과 역량으로서의 의사소통 능력을 함양하기 위한 지도 방안에 대한 시사점을 논의하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.87-98
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• 2016

본 연구는 아두이노 로봇 조립 및 보드 연결과 프로그래밍 협력학습이 중등 수학과학 영재 학생들의 융합적 역량 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, 학습기기, 조립, 실험, 프로그래밍이 결합된 컴퓨팅 사고(CT) 기반의 융합학습에 대한 학생들의 흥미와 역량 향상과의 상관관계도 알아봄으로써 수학과학 영재를 대상으로 한 CT 융합교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구 결과로 대인관계능력, 정보과학적 창의성 및 통합적 사고 성향이 향상됨을 알 수 있었다. 각 사고력의 하위 요소들 간의 상관관계를 분석하여 보면, 문제해결을 위한 지속성과 상상력, 정보과학적 흥미, 개방성, 모험심, 논리적 태도, 의사소통, 생산적 회의성 등이 학습에 중요한 요인으로 추출되었다. 따라서, 학생들이 문제를 해결하는 학습과정에서 여러 가지 사고 활동이 이루어지며, 이러한 학습의 결과로 융합적 역량도 유의미하게 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.499-519
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• 2016

본 연구는 2015 개정 수학과 교육과정에서 강조하는 수학 교과 역량 중 하나인 정보 처리 능력의 하위요소별로, 현행 2009 개정교육과정에 따른 수학교과서와 익힘책의 통계 내용을 분석하였다. 그 결과 '자료와 정보 정리 및 분석'에 해당하는 내용이 '자료와 정보 수집', '정보 해석 및 활용', '공학적 도구 및 교구 활용'에 비해 월등히 많았다. 자료와 정보 수집은 자료 수집의 범위가 좁은 저학년에 많이 제시되어 있었고 자료 수집 방법에 대한 탐구가 부족하였다. 정보 해석 및 활용 또한 자료로부터 해석하기를 토대로 정보 활용이 이루어지지 않은 부분이 있었으며, 공학적 도구 및 교구의 활용은 지도서에 안내하는 정도로 교과서에 거의 제시되지 못했다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 정보 처리 능력을 함양하는데 도움이 될 수 있도록 자료와 가능성 영역 초등 수학교과서 개발에 대한 시사점을 제공하고자 한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.655-674
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• 2013

현재의 학업성취도 평가가 직업교육이 목적인 특성화고에 적절치 못하다는 현장의 요구를 수용하여 교육과학기술부(2012)는 2013년부터 특성화고 학생의 직업역량 강화를 위해 직업기초능력평가를 도입하기로 하였다. 이 평가의 결과는 인증서로 제공되어 취업 과정에 활용될 수 있게 된다. 이에 본 연구의 목적은 특성화고 학생들의 기초학력을 신장시키고 나아가 이후 학생들이 직업 세계에 적응할 수 있도록 지원하는 수학학습 지원 자료를 개발하는 데 있다. 특성화고 학생들은 수학 기초학력 부족으로 직업기초능력평가에 어려움이 많을 것으로 보여, 이 학생들의 잠재력이 최대한 발휘될 수 있도록 효율적인 수학학습이 이루어져야 할 것이다. 이를 위해 초등학교에서 중학교 3학년까지 수학과 교육과정 지도 내용에서 이후 특성화고 학생들에게 요구되는 수리 활용 능력 학습 요소를 추출하였다. 이를 근거로 내용 영역별 단계 및 하위 레벨을 구성하고, 해당 학습 요소를 구성하여 내용 영역별 학습 요소를 체계화하여 직업기초능력을 향상시킬 수 있는 수리 활용 능력 향상을 위한 프로그램을 개발하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.255-272
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• 2024

본 연구의 주요 목적은 인공지능 사고를 함양할 수 있는 수학 융합 수업을 설계하고 이를 적용함으로써 나타나는 초등학생들의 인공지능 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 미국의 AI4K12 Initiative가 개발한 인공지능 빅 아이디어의 학습목표(Learning Objective) 및 지속적 이해(Enduring Understanding)와 2015 개정 초등학교 수학과 교육과정 성취기준을 연계하여 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업을 설계 및 실시하였다. 수학적 내용 수업 2개, 수학적 과정 수업 2개로, 수학적 내용 수업은 인공지능 빅 아이디어의 Perception-Processing, Learning-Nature of Learning과 연계하였으며 수학적 과정 수업은 Representation & Reasoning-Search, Representation & Reasoning-Reasoning과 연계하였다. 설계한 수업 중 Learning-Nature of Learning을 제외한 세 개의 수업을 대상 학년에 맞추어 K 초등학교 5학년 두 학급, 6학년 한 학급에 적용하였다. 수업 중 학생 담화 및 활동지, 수업 관찰 자료를 수집하였으며, 이를 컴퓨팅 사고 분류 체계를 기반으로 인공지능 사고 구성 요소를 추가하여 구성한 인공지능 사고 분석틀을 사용하여 분석하였다. 연구 결과, 인공지능 빅 아이디어가 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업 설계 시 준거로서 기능할 수 있고 이를 통해 초등학생들에게도 인공지능 교육이 가능함을 확인할 수 있었다. 수학 융합 수업은 학생들의 다양한 인공지능 사고를 촉진할 수 있었는데, 구체적으로 수업 과정에서 데이터, 모델링과 시뮬레이션, 컴퓨팅 문제해결, 인공지능 사고 요소가 다양하게 나타난 것에 비해 시스템 사고 요소가 나타나는 빈도수는 상대적으로 적었다. 또한 입체도형 및 공간감각 등의 수학적 내용 요소와 수학 교과역량에 해당하는 수학적 과정 요소의 성취를 보여주었다. 요컨대 인공지능 빅 아이디어를 기반으로 한 수학 융합 수업은 초등학생들의 인공지능 개념 및 원리 이해와 수학적 내용 요소의 이해 및 과정 요소의 강화에 도움이 된다고 할 수 있다. 더욱이 학생들은 수업 중 기존 문제해결 방법의 구조적 일관성을 유지한 채 이를 새로운 문제해결로 확장하는 모습을 보여주었는데, 이러한 반응을 통해 인공지능 사고의 전이 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 기초하여, 대상 학년과 빅 아이디어의 하위 요소를 확장함으로써 초등학생들의 다양한 인공지능 사고 요소를 함양하려는 수학 수업 설계를 통한 교수학적 노력 및 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권4호
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• pp.389-407
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• 2017

우리나라의 창의성교육과 관련하여 학생들의 종합적 사고력과 논리력을 키우기 위해 융합(STEAM)교육에 대한 연구가 활발하다. STEAM의 각 요소들은 서로 연결되어 종합적으로 문제해결 할 수 있는 능력으로서 창의적 사고를 필요로 한다. 또한 이런 활동과 경험은 교실을 벗어난 다양한 현장에서 이루어져야 한다. 초 중고등 학생들에게 다양한 수학 창의활동 교육이 강조되기는 하였으나 학교 현장에서는 교과 학습에 편중되는 경향이 있어 창의적인 융합적 사고를 키우기 어려운 실정이다. 이 연구는 초 중고등 학생들의 흥미를 극대화하고 수학을 바탕으로 창의적인 사고를 할 수 있는 STEAM의 요소들을 기반으로 학교의 장을 벗어나서 경험할 수 있는 아웃리치 교육 프로그램을 개발하는 과정과 그 효과성을 분석하는 데 그 목적이 있다. 그 결과, 흥미나 만족도가 높은 수준이었으며 STEAM 역량 전체점수 및 융합교육 인식은 초, 중, 고 모든 학생들에게 의미 있게 증가하였으며 학교급 별로 하위요인은 약간씩 다른 결과를 나타내었다. 이 연구에서 개발된 STEAM 아웃리치 프로그램은, 학생들이 수학 교과에 대한 흥미를 높임과 동시에 수학 관련 분야의 진로를 정할 때 도움이 되는 활동을 제공하고 있으며, 학교 현장에서 쉽게 접할 수 없는 다양한 활동들을 활용한 흥미있는 창의적 STEAM교육 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.740-753
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• 2022

본 연구의 목적은 교육 소외계층 저학년을 위한 사회정서학습기반의 학교밖 STEAM 프로그램 모형을 개발하고 적용하는 것이다. 이를 위해 사회정서학습(Social Emotional Learning, SEL) 기반 STEAM 프로그램을 개발하였고, 그 특징은 다음과 같다. 첫째, 본 프로그램에는 전통적인 STEAM 학습요소와 SEL 요소를 통합하여, 마음 챙김 명상-상황제시-창의적 설계-감성적 체험-성찰과 같은 일관된 구성 체계로 설계하였다. 둘째, 초등학생들이 일상생활 속 문제상황에서 수학적 사고와 과학적 탐구능력을 기를 수 있도록 구성하였다. 셋째, 각 STEAM 프로그램별 세부 주제를 스토리텔링 문제 상황과 놀이 및 교감 중심 활동으로 구성하여 교육 소외계층 아동들의 학습 요구를 반영하였다. 이러한 특징을 바탕으로 총 33차시의 5개의 프로그램을 개발하여 전국 16개 지역아동센터의 16명의 교사와 354명의 초등 저학년 학생에게 시범 적용하였고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램에 대한 전체 학생의 만족도는 4.16이었으며, 학생 성별에 따른 STEAM 만족도의 유의한 차이는 없었다. 둘째 전체 학생의 STEAM 태도의 하위 영역 중 흥미와 자아효능감은 유의하게 향상되었으나, 학생 성별에 따른 STEAM 태도의 유의한 차이는 없었다. 셋째, 전체 학생의 전체 사회정서학습 역량의 향상이 유의하지는 않았지만, 관계 기술은 유의하게 향상되었으며, 학생 성별에 따른 사회정서학습 역량의 유의한 차이는 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 교육 소외계층을 위한 학교 밖 STEAM 프로그램의 효과에 관한 논의와 함께 후속 연구에 대한 방향을 제언하였다.