• 대한화학회지
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• 제44권2호
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• pp.157-165
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• 2000

청주교육대학교 과학영재교육센터에서는 과학영재를 선발하는데 화학실험평가를 실시하였다.지필평가와 더불어 실시된 화학실험 평가에서는 '각설탕의 용해 관찰하기(실험1)'와 '용액의 진하기 순서 알아 맞추기(실험2),로 명명된 두가지 실험이 이용되었다. '각설탕의 용해 관찰 실험'으로는 학생들의 기본적인 관찰 능력과 그에 따른 문제인식과 모형 사용 능력을 알아보았고, '용액의 진하기 알아 맞추기 실험 '으로는 실제적인 문제해결 능력을 알아보았다. 또한 실험 과정 중 교사의 관찰에 의해 학생들의 흥미, 과제 집착력 둥 과학적 태도도 평가하였다. 현실적으로 여려 가지 문제로 인해 실시에 어려움이 있는 실험 평가는 과학영재들이 나타내는 독특한 특성, 즉 창의성이나 유통성, 독창성을 알아보는데 도움이 되었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.131-148
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• 2016

본 연구는 초등학교 5학년 영재학급 학생들(8명)이 패턴의 일반화 과제를 해결함에 있어 귀납 추론으로 일반식은 추측하였으나 그에 대한 형식적 정당화로 이행하는 과정에서 겪는 어려움을 분석하고 그 해결을 돕기 위한 교사 발문의 역할 모색과 발문 기법 제안을 목적으로 하였다. 학생들의 형식적 정당화를 돕기 위한 교사 발문 목록들을 3차에 걸친 현장 적용을 통해 확인한 결과, 초등학교 영재학급 학생들은 형식적 정당화로 이행을 할 때 정당화를 시도해야하는 이유, 연역적 탐구에 대한 인식 부족, 유연한 탐구 방법에 대한 심리적 저항감으로 인해 어려움을 겪었다. 면담 분석 결과 학생들이 정당화의 필요성과 귀납적 탐구 결과의 한계를 체감할 수 있도록 교사가 태도면에서 출발하여 방법면과 내용면으로 구체화해갈 수 있도록 체계적인 발문을 준비하는 것이 중요함을 확인할 수 있었다. 이에 따라 내용면에서의 4가지와 절차면에서의 3가지 발문 기법을 제안하면서 논의를 바탕으로 발문 일람표와 그 흐름도를 제시하고 교사 발문의 역할이 주는 교육적 시사점을 논의하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제17권1호
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• pp.47-63
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• 2015

본 연구에서는 전개도에 관한 open-ended 문제를 소재로 수학적 창의성 영재교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 이러한 연구의 목적은 수업실제를 고려하여 수학적 창의성의 요소를 범주화하고, 이를 반영한 교육 프로그램을 설계하는데 있다. 이를 위해 2006년과 2009년부터 2014년에 걸쳐 부산, 경남, 경북 소재의 영재교육대상자 205명 - 초등 6학년에서 중학교 2학년까지 - 에게 수업을 실시하였다. 프로그램은 대상 학생, 교육 환경에 따라 수정 보완되었는데, 본 연구에서는 그 과정과 적용 결과를 살펴본다. 학생들의 산출물과 행동반응은 프로그램의 질적 발전을 가져왔으며, 학생들은 프로그램 개발의 참여자라는 인식을 가지게 되었다. 이러한 결과물들은 본 교육 프로그램의 효용성과 함께 수학적 창의성 교육 프로그램 개발의 지향점을 시사한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.9-16
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• 2013

컴퓨팅적 사고(Computational Thinking)는 실세계와 다양한 학문 분야에 적용될 수 있는 보편적 문제해결 능력으로 컴퓨터 과학 분야의 핵심역량이자 미래 인재가 필수적으로 갖추어야 할 소양이다. 컴퓨팅적 사고는 문제를 분석하고 문제 해결에 적합한 컴퓨팅 원리 및 전략들을 선택, 적용하는 경험을 통해 증진될 수 있다. 본 연구에서는 학습자에게 컴퓨팅적 사고를 기반으로 한 문제 해결 경험을 제공하기 위한 퍼즐기반 학습을 설계하고 초등정보영재 교육에서의 적용 가능성을 탐색하였다. 학습에 활용된 퍼즐 문항들은 학습자 수준에 맞게 구성된 서술형 퍼즐로 제약조건, 최적화, 확률, 통계, 패턴인식, 전략의 6가지 유형으로 분류된다. 퍼즐 기반 학습을 초등학교 6학년 영재학급에 적용한 결과, 학습자의 컴퓨팅적 사고 및 문제해결성향에 긍정적인 영향을 준 것을 확인하였다. 이는 컴퓨팅적 문제 해결 원리를 포함한 퍼즐 해결 경험이 흥미와 통찰을 유도하고, 실세계와 유사한 다양한 문제 해결 경험을 제공하기 때문인 것으로 판단된다.

• 영재교육연구
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• 제17권2호
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• pp.392-412
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• 2007

유교문화는 창의적 문제해결력의 계발과 발휘를 방해하는 것으로 이해되어 왔다. 그러나 본 연구는 유교문화가 창의적 문제해결력 발휘에 방해가 되기만 한 것은 아님을 주장한다. 유교문화는 창의적 문제해결력의 계발에 도움이 되기도 하고 방해가 되기도 하였다. 창의적 문제해결력은 동기, 일반적인 지식과 기능, 특정 영역의 지식과 기능을 기반으로 확산적 수렴적 사고라는 도구를 사용할 때 발휘된다. 유교문화는 배움의 즐거움을 강조하며, 열심히 정진하는 자세의 소중함을 가르쳤고, 이로 인해 부모들은 높은 교육열을 끌어냈다. 그러나 유교문화 중에서도 위계사회에서 순종하고 타협하는 태도를 강조함과 계층 이동의 주요 수단으로서의 과거제도는 시험 문제 풀이에 치중하는 교육을 초래하여 창의적 문제해결력의 수단이 되는 사고기회를 박탈하고 학생들의 흥미, 호기심, 자아효능감 등을 저하시킴으로써 창의적 문제해결력의 발휘를 억제하는 부정적인 기능을 했다. 이런 문제점에 대한 인식을 바탕으로 영재의 선발과 학업수행에 대한 평가, 교육 프로그램의 개발 및 운영, 교사 연수, 대학입학전형 등을 개선하는데 필요한 방안을 제시했다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.151-159
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• 2015

알고리즘은 문제를 효과적이고 효율적으로 해결하기 위해 필요한 문제 해결 과정을 설계하는 기법을 다루기 때문에 컴퓨터 과학을 배우는 사람이라면 반드시 학습해야 하는 영역이다. 알고리즘 교육은 학습자들이 알고리즘을 설계하는 기법을 익히는 것 뿐 아니라 학습한 알고리즘 기법을 문제를 해결하는 데 적절히 활용할 수 있는 능력을 함께 익힐 때 효과적이다. 특히 사회적으로 커다란 영향을 미칠 가능성을 가진 정보 영재 학생들을 대상으로 하는 교육 활성화에 대한 인식이 확산되기 시작하면서 이들을 어떻게 가르칠 것인가에 대한 관심이 고조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정보 영재 학습자들이 알고리즘 설계 기법을 보다 쉽게 학습하고 문제를 해결하는 데 활용하는 방법을 익힐 수 있도록 하기 위하여 퍼즐을 도입하였다. 연구 결과 퍼즐 기반의 알고리즘 학습이 전통적인 알고리즘 학습 방법에 비해 학습자들에게 긍정적인 영향을 준 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 학습자들이 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 통해 알고리즘 설계 기법을 적용하는 다양한 문제 해결 경험을 함으로써 흥미와 학습의 전이가 향상된 것이라 해석할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권12호
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• pp.391-398
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• 2015

이 연구에서는 중등 심화 과정을 마치고 사사 과정에 진입한 최우수 정보과학 영재 교육을 위한 회로 최소화 알고리즘의 성능 개선 및 평가 과정을 보인다. 이 과정에서 학생들은 원하는 목표 기능을 얻기 위한 논리 회로는 꼭 한 가지가 아니고 다양하게 구성할 수 있다는 점과 이들 중 가장 간단한 회로를 찾을 수 있는 방법의 필요성을 인식하게 된다. 수작업으로 이루어지는 까르노 맵에서 회로 최소화를 위한 기본 원리를 터득하고, 그 과정을 소프트웨어로 수행하는 Quine-McCluskey 알고리즘을 탐구한다. Quine-McCluskey 알고리즘은 기본적으로 집합 연산의 반복에 의해 중복성을 도출하고 축약하는 과정을 반복한다. 집합 연산은 두 집합을 구성하는 원소들에 대한 비교 연산으로 이루어지므로 복잡도가 높다. 이를 해결하는 방법으로 원소 나열식 집합을 비트 정보로 표현하는 방안을 모색하고, 그 결과 약 36%의 성능 향상이 이루어짐을 보게 된다. 이 과정의 궁극적 목표는 영재 학생들이 전자 스위치, 논리 게이트, 논리 회로, 프로그래밍 언어, 데이터 구조, 알고리즘 등을 포괄하는 컴퓨터과학 학문에 대한 흥미와 지식 통합적 안목을 기르는 데 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.133-140
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• 2006

본 연구는 한국과학영재학교 학생들과 민족사관고 학생들의 여가활동특성 및 생활만족도를 규명하였다. 본 연구의 참여자는 한국과학영재학교(이하 영재학교) 166명(남:122, 여:44), 민족사관고(이하 민사고) 184명(남:71, 여:113)학생으로 결론은 다음과 같다. 1) 여가활동으로 남학생들은 스포츠, 여학생의 경우 영재학교는 취미교앙활동, 민사고는 관람감상활동에 가장 많이 참여하는 것으로 나타났다. 2) 스트레스 해소를 위해 여가가 필요하다는 응답이 모든 집단에서 가장 높았다. 3) 남학생들의 과반수 이상이 현재 여가활동에 대해 만족하고 있으나, 영재학교 남학생 12%, 민사고 여학생 14% 정도가 '불만족' 또는 '매우 불만족'하다고 응답하여 보완책이 필요함을 시사하였다. 4) 여가활동참여 동기는 정신적 스트레스와 갈등을 해소하기 위해서라는 응답이 가장 높았다. 5) 학생 중 75$\sim$80% 정도는 여가활동이 건강과 체력 유지에 중요하거나 아주 중요한 역할을 한다고 인식하고 있었다. 6) 여가활동동반자는 친구와 함께 한다는 응답이 높았으나 혼자서 여가활동을 한다는 비율도 30% 정도였다. 7) 영재학교 남학생 51%, 여학생 40%, 민사고 남학생 40%, 여학생 48% 정도가 무계획적으로 여가활동에 참여하였다. 8) 평일 하루 여가활동 평균시간은 2시간 미만으론 남학생들이 여학생들 보다. 영재학교 학생들이 민사고 학생들 보다 여가시간이 많았다. 9) 평일에 주로 하는 여가활동은 영재학교 남학생들은 스포츠 활동, 민사고 남학생과 여학생 및 영재학교 여학생 집단은 취미교양활동이 가장 높은 비율을 차지하였다. 10) 평일 영재학교 남학생 38%, 민사고 54% 학생들이 컴퓨터게임을 하지 않고, 여학생들의 경우 70% 정도가 컴퓨터게임을 하지 않았다. 주말 컴퓨터게임은 영재학교 여학생 61%, 민사고 여학생 53%가 전혀 하지 않는 것으로 나타났다. 11) 여가활동에 참여하지 못하는 이유는 시험이나 과제 및 학습으로 인한 시간부족을 꼽았으며, 게을러서 여가활동을 하지 않는다는 응답도 집단별로 19%$\sim$25% 정도였다. 12) 영재학교 남학생들이 민사고 남학생들보다 생활만족도가 유의하게 높은 것으로 나타났으나(p<.05), 여학생들은 유의할 만한 차이가 없었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.290-307
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• 2017

본 연구는 과학교육 질적 연구와 관련된 연구 동향을 분석하고, 과학교육 질적 연구의 기초 자료를 제공하고, 후속 연구 방향을 선정하는 데 목적이 있다. 연구대상은 한국연구재단의 KCI등재에 등록된 학술지에서 과학교육, 질적 연구를 키워드로 한 학술지 발표 논문을 대상으로 키워드를 중심으로 언어 네트워크 분석 방법을 활용하여 연구 동향을 살펴보았다. 본 연구에서는 기술 통계 분석 방법과 논문 주요 키워드 대한 빈도 분석, 네트워크 분석, 연결중심성 분석을 krkwic과 ucinet6.0을 활용하여 자료처리를 하였다. 연구 결과 첫째, 과학교육 관련 학술지에 발표된 질적 연구 방법을 적용한 논문은 14종 학술지에서 총 138편의 논문이 발표되었다. 둘째, 논문 키워드의 출현 빈도를 분석한 결과 '분석'이 가장 높은 빈도를 나타내었고, '초등교사', '초등학교', '영재학생', '과학교사', '수업' 순으로 나타났다. 셋째, 네트워크 분석 결과 '분석', '초등학교', '수업'이 네트워크 중심에 위치하였으며, 비교, 탐구, 인식, 영재학생 등이 근접하였다. 넷째, 전체 구간에서 공통적으로 출현하는 키워드는 '분석', '영재학생', '초등학생' 등으로 초등학생과 영재학생을 대상으로 한 연구나 수업이나 인식, 특성 등을 분석한 연구는 지속적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 본 연구의 결과를 기초로 과학교육 질적 연구와 관련된 연구주제의 과거와 현재를 탐색하고 앞으로의 연구 방향에 관한 논의를 하였다.

• 영재교육연구
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• 제23권6호
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• pp.1077-1098
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• 2013

자기주도학습을 암묵적으로 다루는 과학내용수업과 명시적으로 다루는 자율학습자수업으로 구성되어 있는 과학영재 프로그램에 참여한 중학생들에게 매 수업마다 평가의 일부로 수업에서 만족스러운 점을 서술하도록 하였다. 본 연구에서는 이 두 가지 수업에 대한 학생들의 평가에서 언급되는 자기주도학습 관련 요소들을 비교하였다. 첫째, 자기주도 학습 관련 하위요소의 대부분이 학생들의 평가에 언급되어 있었다. 수업 평가에서 만족스러운 이유를 조금이라도 구체적으로 서술한 경우, 거의 언제나 자기주도학습 관련 요소들을 포함하고 있었으며 분류기준에 있는 대부분의 하위요소가 언급되었다. 그러므로 대부분의 학생들이 자기주도학습 관련 요소들을 인식했고, 그에 대해서 만족스러워했음을 알 수 있다. 둘째, 두 가지 수업에 대한 평가에서 자주 언급되는 자기주도학습 관련 요소와 빈도에 차이가 있었는데, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 많은 요소들이 더 높은 비율로 언급되었다. 예를 들어 탐구기반 차원의 하위요소인 조별활동은 두 수업에서 동일하게 수행되지만, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 자주 언급되었다. 자율학습자수업 평가에서 더 자주 언급된 하위요소들로 인지차원에서 조직화, 계획, 점검, 동기차원에서 자아효능감과 성취가치, 행동차원에서 행동 통제 등이 있다. 한편 일반인지 차원의 하위요소인 지식의 정교화는 주로 과학내용수업 평가에서 언급되었으며, 동기차원의 하위요소인 목적지향은 두 수업에서 모두 많은 학생들이 언급하였으나 과학내용수업 평가에서 더 많은 학생들이 언급하였다. 따라서 두 가지 수업에서 학생들이 인식하는 자기주도학습 관련 요소들에 차이가 있으며 두 수업이 서로 보완적이며 두 가지 수업이 모두 필요한 것으로 보인다.