• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제21권4호
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• pp.327-344
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• 2011

본 연구는 고등학교 수학교과에서 배우는 모평균의 신뢰구간 구하기와 같은 통계적 추론 능력을 기르기 위한 방안의 첫 단계연구이다. 통계적 추론과정을 비판적으로 분석하여 신뢰할만한 추론방법으로 이를 인정할 수 있는 표본개념의 형성을 위해, 연구자들은 우연과 필연, 귀납과 연역, 가능성원리, 통계량의 변이성, 통계적 모형 등의 하위 개념들이 형성되어야 한다고 보았다. 그리고 초중등 통계단원의 전 과정에서 이들 개념의 체계적인 발달을 도모해야 한다는 전제 아래, 초 중 고등학교 통계단원을 분석해 본 결과는 아래와 같았다. 첫째, 문제해결 방법 선택의 지도와 관련하여, 통계적 방법을 선택할 문제 상황으로서, 우연적 상황을 필연적 상황과 구분하기위한 설명이 있는 교과서가 초등학교에는 없고, 중등 수준에서도 매우 드물었다. 둘째 표본의 모집단 관련 의미를 이해시키려는 단계적 준비가 미흡하다고 할 수 있다. 전체와 부분의 모집단과 표본 구분이 고등학교에서 비로소 공식화되고 있으며, 초 중학교에서 사용되는 표본자료는 그것으로부터 얻어지는 계산적 결과에만 초점이 맞추어짐으로서, 학년이 올라감에 따라 모집단을 향한 귀납적 추론의 신뢰성에 대한 비판적 사고의 깊이가 더해지는 모습을 찾아보기 어려웠다. 셋째, 무작위 추출이 갖는 대표성의 의미에 대한 설명보다는 무작위 활동 자체에 대한 설명이 중심이 됨으로서 무작위 추출의 확률적 의미, 즉 무작위 표본을 통해 구해질 통계량의 표집분포에서의 (상속된) 무작위성을 위한 담보로서의 목적에 대한 설명이 없다는 점이다. 넷째 통계적 추론을 수학(연역)적 추론과 구분해 주는 설명이 없을 뿐 아니라, 학습자의 논리성 발달 수준에 맞게 변화하는 가능성원리에 대한 설명, 적용 등을 전혀 찾기 어렵다는 점이다. 다섯째 통계량의 우연변이성과 그에 따른 표집분포의 존재에 대한 이해를 추구하는 설명을 찾기 어렵다는 점이다. 표집분포를 수학적으로 구하는 것은 매우 어려운 과정이지만, 그것의 존재를 인식하느냐 못하느냐는 통계적 추론 자체의 이해 가능성을 달리하는 중요한 문제이기 때문이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.105-120
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• 2006

제 7차 교육과정은 각 단계의 내용을 제대로 이해하지 못하는 학생들에게 특별보충과정을 이수하게 하고 있으나 체계적인 교육이 뒷받침이 되지 않아 수학부진아는 갈수록 증가하고 있는 추세이다. 특히 연립방정식의 경우는 실생활과 관련이 없이 단순한 문제풀이로만 배우고 있어 학생들의 문제해결력에 부정적인 영향을 미치고 있다. Schoenfeld는 Polya의 문제해결과정을 좀 더 세부적으로 분류 조사하여 문제해결에 필요한 주요 지식과 행동을 묘사하였다. 본 연구는 Schoenfeld의 주장을 바탕으로 문제해결 수행과정을 조사하기위해 2명의 학생을 대상으로 17차시로 단계별로 구성한 연구지도안을 중심으로 학생의 자원, 발견술, 통제, 신념체제를 조사하였다. 자원에서 학생은 정의에 의한 지식과 기초지식이 부족하거나 어려움에 부딪힐 때는 직관적인 지식의 활용비율이 높은 성향을 보였으나 연구가 진행됨에 따라 알고리즘 절차를 실행하기 위한 능력, 발전적이 형태인 일상적인 절차에 대한 사용비율이 높아졌고 발견술, 통제, 신념체계 영역에서도 급진적인 변화를 나타내었다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제25권1호
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• pp.55-66
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• 2013

가정교육과 학생들의 학과만족도와 진로결정수준을 살펴봄으로써 가정교육과 학생들의 진로지도에 도움이 되고자 하였다. 2011년 10월에서 11월까지 서울소재 2개 대학과 지방소재 2개 대학 가정교육과 학생들과 서울소재 A대학의 국어와 수학교육과 학생들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 가정교육과 학생들의 일반적 관심에 따른 학과만족도는 보통이상이나 사회적 인식에 따른 학과만족도는 낮게 나타났으며 국어나 수학교육과와 비교해 매우 낮게 나타났다. 학교에 따라서도 학과만족도에 차이가 나타났으며, 학년이 높을수록 학과만족도가 높게 나타났으나 성별에 따라서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 가장 고려하는 직업으로 타과교사와 전공 비관련 직업을 들었고 가정교사는 가장 고려하지 않는 것으로 나타났으며, 전공 관련 직업을 고려하는 학생들이 전공 비관련 직업을 고려하는 학생들보다 학과만족도가 높게 나타났다. 진로결정수준은 보통으로 나타났으며 학과, 학교, 학년, 성별, 고려직업 모두에 따라서 유의한 차이가 나타나지 않았다. 진로결정수준은 학과만족도 중 일반적 관심 만족에만 정적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 이상에서 가정교과가 사회에서 꼭 필요하고 타 교과와 차별화되는 교과로 인식될 수 있도록 가정교과의 패러다임을 확립하고 이에 따른 교과과정으로 개편하여 가정교과에 대한 비전을 제시하고, 교과내용에 대한 흥미를 높이고 학습동기를 유발할 수 있는 교수방법을 개발 사용하는 등의 노력을 기울임으로써 학생들의 가정교육에 대한 신념과 열의를 높여 학과에 대한 만족도를 높여야 할 것으로 생각된다. 또한 학생들의 전공과 관련된 다양한 진로에 대한 정보제공이나 진로상담 등이 활성화되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.345-356
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• 2002

본 연구에서는 제6차 교육과정에 따른 1999-2001학년도의 대학수학능력시험의 응시자 변화 추이, 성별 평균 점수, 공통과학 관련 문항에 대한 학생 반응을 분석하여 문항 출제 및 공통과학 교수-학습에 시사점을 제시하고자 한다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 자연계열 응시자가 1995학년도에 는 전체의 43.14%이었으나 2001학년도에는 29.51%로 급격히 감소하고 있으며, 다른 계열과 달리 상위 50%의 경우 2001학년도에는 남자가 65.58%로 34.42%인 여자의 거의 두 배나 된다. 과학 탐구는 1999학년도 58.6점에서 2001학년도에는 69.5점으로 점점 쉬워지고 있으며, 실제로 2001학년도의 경우 주로 대학에 진학하게 될 상위 50%의 응시자의 평균은 인문계 85.8, 자연계 90.7점이다. 또한 정답률 60-79% 및 80% 이상에 대부분의 문항이 분포함으로써 상위 학생에 대한 변별력이 중요한 쟁점으로 부각되었다. 남자의 점수가 여자보다 높았으나 매년 그 차가 감소하고 있다. 일반적으로 과학개념을 요구하지 않는 탐구 과정에 초점을 둔 문항의 정답률은 상당히 높은 반면에, 물리 영역이나 복합 개념을 필요로 하는 문항의 정답률은 비교적 낮다. 따라서 자연계 응시자 감소현상에 대한 대책이 마련되어야 하며, 문항 변별력 제고를 위해서는 정답률 분포를 넓게 할 필요가 있으며, 특히 중요한 과학 개념 없이도 해결할 수 있는 문항 출제 비율을 조정할 필요가 있다. 그리고 정답률이 대체로 낮게 나오는 영역과 예상에 비해 실제로 학생이 어려워하는 영역에 대한 지도가 보다 강화되어야 할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권7호
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• pp.746-753
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• 2005

평가는 학생들이 배워야 하는 가장 중요한 것들을 반영해야 한다. 지금까지 학교교육에서의 대부분의 평가는 학력의 측정에 목적을 두고 실시하였으며 설령 진단평가와 형성평가를 실시하였더라도 그 평가결과를 유용하게 활용하는 경우는 드물었다. 이러한 원인은 평가결과로부터 개인별 정보를 얻을 수 있는 도구가 없었기 때문이다. 본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구에서는 학생들의 평가결과를 지식공간론을 활용하여 분석하고, 이것으로부터 개인의 향후 학습지도를 위한 이정표를 제시하였다. 지식공간론은 수학이나 과학과 같이 비교적 위계관계가 강한 학문에 매우 유용하게 이용될 수 있으며, 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 효과적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 물리 성취도 평가 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 예비 물리교사들의 학년별 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 물리교육을 위한 효율적인 교육과정 개발에 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.7-12
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• 2018

지식의 패러다임이 변화하고 빠르게 발전하는 사회속에서 다양한 분야의 지식과 기술의 연계가 강조되는 융합이 중요시되고 있다. 이러한 창의 융합형 인재를 양성하기 위해 과학, 기술, 예술, 인문, 수학, 공학 등을 아우르는 창의적 사고력과 미래 사회가 요구하는 핵심 역량을 지니도록 교육에서도 분과학문적인 지식의 틀을 깨고 새로운 발상을 할 수 있는 융합인재교육(STEAM)이 중요하게 대두되고 있다. 본 연구는 현대산업 사회에서 요구하는 창의 융합형 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 컴퓨터 교과와 인터넷 마케팅 교과간 융합 수업 모형을 개발하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 융합 수업의 과정에 대한 모형을 개발하였다. 둘째, 융합 수업의 과정은 관련 교과 선정, 주제 선정, 수업설계, 수업 지도안 작성 및 문제 개발, 융합 수업 전 과정에 대한 논의, 수업 실행, 수업 평가의 7 단계로 설계되며 수업이 진행된 후 평가의 내용을 피드백하여 다음 주제 선정이 이루어지는 순환적 과정이다. 셋째, 컴퓨터 공학입문과 인터넷 마케팅 교과목 융합 수업을 위한 문제를 개발하였다. 이러한 교수 설계가 실효성을 거두기 위해서는 실제 많은 강의 현장에 적용해 보는 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제25권5호
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• pp.673-696
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• 2015

학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식은 이공계 직업동기와 과학학습동기에 큰 영향을 미친다. 특히 미래의 국가 과학기술발전의 핵심 동력인 과학영재학생들이 지속적으로 과학을 하는데 있어 과학관련 직업에 대한 긍정적 인식은 중요한 역할을 한다. 이 연구는 언어네트워크 분석법을 통하여 중학교 과학영재와 일반학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식을 비교 분석하였다. 이를 위하여 학생들이 인식하고 있는 과학과 관련된 직종으로 구성된 네트워크를 구조화 한후, 네트워크 분석을 수행하여 두 집단의 인식 네트워크의 구조적 특성을 확인하였다. 과학영재학생들과 일반학생들의 네트워크를 비교분석한 결과, 첫째, 과학영재들은 일반학생들에 비하여 과학과 관련된 직업의 종류에 있어 다양했으며, 직업명의 구체성이 있었다. 둘째, 물질과학자와 의사는 과학영재와 일반학생 모두의 과학관련 직업 인식망에서 가장 중심적인 위치를 차지하였다. 또한 교수, 컴퓨터 및 수학 관련 직업은 과학영재의 인식망에서는 상대적으로 높은 중심성을 나타낸 반면, 일반학생의 인식망에서는 낮은 중심성을 보이며 과학영재와 일반학생들의 인식의 차이를 확인하였다. 셋째, 기술적 직업은 과학영재와 일반학생들의 인식망의 외곽에 위치하여, 학생들은 기술적 직업을 과학과 관련된 직업으로 쉽게 떠올리지 못함을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학영재 학생들의 진로 지도를 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.83-105
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• 2021

온라인 수업에서 다양한 상호작용 도구의 적극적 활용은 비대면 수업의 한계를 극복하고 교사와 학생 간의 활발한 상호작용을 돕는다. 본 연구는 인수분해에 대한 오개념과 오류를 분석하고, 분석결과를 이용한 적절한 피드백을 제공하는 온라인 개별화 수업이 성취도에 미치는 효과를 파악하는 데 목적이 있다. 이를 위해 사교육의 영향이 적은 경기도 농촌 지역의 중학교 3학년 학생들을 대상으로 4주 동안(총 16차시) 실험을 실시하였다. 수업은 '구글클래스룸'을 LMS로 활용하고, 동영상 강의는 유튜브에 업로드하였으며, 화상회의 소프트웨어인 '줌(Zoom)'과 '페이스톡'을 통해 학생들과 상호작용을 하였다. 온라인 수업상황에서 '구글클래스룸'을 통해 학생의 과제와 질문을 실시간으로 확인할 수 있으며, 실험군에는 학생들의 질의 여부와 상관없이 과제와 시험에 대해 즉각적인 피드백이 이루어졌고, 대조군에도 피드백이 이루어졌으나 자발적으로 피드백을 원하는 학생에게만 이루어졌다는 점에서 차이가 있다. 학생의 실력 향상과 성취도의 변화 추이를 확인을 위해 사전검사, 형성평가 5회, 사후검사의 순서로 총 7번의 성취도 평가를 실시하였다. 5회의 인수분해 형성평가 분석을 통해 인수분해를 학습하는 과정에서 발생하는 오류 및 오개념의 유형을 파악할 수 있었는데, 학생들이 '다항식으로 된 인수를 하나의 인수로 인식하지 못함'과 '숫자는 인수가 아니다.'라는 오개념을 가지고 있는 것을 확인하였다. 학생들의 오류유형을 정리 또는 정의의 왜곡 오류, 기능상의 오류, 풀이를 검증하지 않는 오류, 무응답의 4가지 유형으로 나누고, 이를 개별화 지도에 이용하였다. 공분산분석 결과 두 집단은 1회부터 4회까지의 형성평가까지는 차이를 나타내지 않았으나, 5회차 형성평가와 사후검사에서는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내어 온라인 개별화 수업이 성취도 향상에 기여한다는 것을 확인하였다.