• 인지과학
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• 제12권1_2호
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• pp.25-34
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• 2001

지식을 관리하는 것에 주력했던 기존의 인공지능 연구 방향은 동적으로 움직이는 외부 환경에서 적응할 수 있는 시스템 구축으로 변화하고 있다. 이러한 시스템의 기본 능력을 이루는 많은 학습방법 중에서 비교적 최근에 제시된 강화학습은 일반적인 사례에 적용하기 쉽고 동적인 환경에서 뛰어난 적응 능력을 보여주었다. 이런 장점을 바탕으로 강화학습은 에이전트 연구에 많이 사용되고 있다. 하지만, 현재까지 연구결과는 강화학습으로 구축된 에이전트로 해결할 수 있는 작업의 난이도에 한계가 있음을 보이고 있다. 특히, 복수의 부분 작업으로 구성되어 있는 작업을 처리할 경우에 기본의 강화학습 방법은 문제 해결에 한계를 보여주고 있다. 본 논문에서는 복수의 부분 작업으로 구성된 작업이 왜 처리하기 힘든가를 분석하고, 이런 문제를 처리할 수 있는 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안하고 있는 EQ-Learning의 강화학습 방법의 대표적인 Q-Learning을 확장시켜 문제를 해결한다. 이 방법은 각각의 부분 작업 해결 방안을 학습시키고 그 학습 결과들의 적절한 순서를 찾아내 전체 작업을 해결한다. EQ-Learning의 타당성을 검증하기 위해 격자 공간에서 복수의 부분작업으로 구성된 미로 문제를 통하여 실험하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.227-234
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• 2023

본 논문에서는 중학생으로 대상으로 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다. 검사도구는 이화선, 표정민, 최인수(2014)의 CPS 이론을 토대로 창의적 사고유형 능력을 측정하기 위한 검사도구인 창의적 문제해결 프로파일 검사(CPSPI: Creative Problem Solving Profile Inventory)를 사용하였다. CPSPI는 기존 검사들의 한계를 보완하여 인지적 선호도와 인지적 능력을 평가하고, 자신의 아이디어를 타인과 공유하고 설득하는 단계를 포함하였다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램 적용 전 후, 창의적 문제해결력을 분석한 결과, 모든 영역에서 유의미하게 상승하였다. 중학생의 창의적 문제해결력을 분석한 결과 문제발견 및 분석, 아이디어 생성, 실행계획, 실행, 설득 및 소통 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 인공지능교육에서 창의적 문제해결력을 향상시키기 위한 교수학습 방법으로 디자인 씽킹의 효과를 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.169-177
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• 2019

최근 3년간의 디지털교과서 효과성 분석 연구에 따르면 디지털교과서 연구학교에서 학습자의 정보 활용 능력은 디지털교과서 활용이 가장 큰 효과 요인으로 나타나고 있으며, 디지털교과서 활용을 위해서는 기본적으로 정보 활용 능력이 필요한 것으로 나타나고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 디지털교과서 활용에 있어 정보 활용 능력이 실제적으로 어떤 효과를 나타내는지 알아보기 위하여 다양한 효인 요인들에게 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 학습자의 정보 활용 능력 수준을 상, 중, 하로 구분하고 각 수준별로 문제해결력, 자기주도학습력, 비판적 사고력 등 인지적 측면 역량에 미치는 영향을 각각 분석하였다. 그 결과, 학습자의 정보 활용 능력은 문제해결력, 자기주도학습력, 비판적 사고력 등의 인지적 측면 역량과 밀접한 상관관계를 가지고 있으며, 인지적 측면 역량에 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히, 정보 활용 능력 수준이 '하'인 그룹에서 인지적 측면 역량에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고 '상'의 그룹에서는 향상도에서 인지적 측면 역량에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 논문에서는 효과적인 디지털교과서 활용을 위해서는 다양한 방식의 정보 활용 교육이 필요함을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2006

본 연구에서는 고등학교 학생들의 성취 목적(과제지향/수행 지향/수행 회피), 유능감 등의 동기 변인과 학습 전략(심층적/피상적), 자기 조절 능력 등의 인지 변인 및 화학 선다형 수리 문제 해결력 사이의 인과관계를 경로 분석을 통해 조사하였다. 연구 결과, 유능감과 과제 지향 목적은 자기 조절 능력을 통하여 화학 수리 문제 해결력에 긍정적 영향을 미쳤으며, 특히 유능감은 인지 변인을 경유하지 않고도 직접적으로 화학 수리 문제 해결력에 긍정적 영향을 주는 것으로 조사되었다. 인지 변인 중 심층적 학습 전략은 유능감과 과제 지향 목적의 영향을 받았고 피상적 학습 전략은 수행 회피 목적의 영향을 받았으나, 이러한 학습 전략과 화학 수리 문제 해결력 사이에는 인과관계가 존재하지 않았다.

• 한국철학논집
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• 제25호
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• pp.99-135
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• 2009

본 연구는 증가하는 초등학생의 반사회적 행동을 줄이고, 건강하고 행복한 삶을 살 수 있도록, 의사결정 및 문제해결 능력 함양의 이론적 기초를 탐색하고, 효과적인 실천적 방안을 모색하는 데 있다. 의사결정 및 문제 해결 능력은 교육의 중요한 목표로서 취급되어 왔으나 인지적 중심교육과 가치 규범 교육에 치중되거나 교실수업에 국한된 교육이 이루어져서 그 효과성이 문제되었다. 이에 본 연구는 정서지능 및 사회정서 학습을 이론적 기초로 하여, 의사결정에서의 정서의 인식과 조절의 중요성을 고려하며 실제 생활문제 해결을 위한 문제해결전략을 활용한 교육 방안을 제시하였다. 정서의 문화 특수적 성격을 고려하여 동양심리학과의 연계를 모색하여 우리 문화에 적합한 교육 방안이 되도록 하였다. 본 연구의 결과를 도덕과 교육과정에 통합하여 교육하여 독자적 프로그램이 갖는 단기성, 편협성을 극복하고자 하는 한편, 현행 학교교육에서 시행하는 의사결정교육의 문제점을 보완하여, 교육적 효과를 높이고자 하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권4호
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• pp.379-396
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• 2006

본 연구는 영재아의 수학문제해결에 관한 사례 연구를 통해서 영재아의 수학문제해결의 특성을 분석해 보고, 인지적, 정의적 특성들과 어떠한 관련이 있는지 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 영재교육을 받고 있는 2명의 학생들을 선발하여 질적 연구 방법으로 수학문제해결에 관한 특성들을 분석하였다. 그 결과 문제 해결 과정의 특성으로 답이 명확한 문제를 선호, 개별적 탐구학습 선호, 문제의 답에 대한 집착, 과제 집착력이 높게 나타났으나, 경쟁심은 큰 차이가 있었다. 문제해결 사고의 특성으로는 파지능력, 직관적 통찰력, 시각화 능력은 모두 높게 나타났으나 일반화 및 적용능력은 차이를 보였으며 연역적 사고는 2명 모두 낮게 나타났다. 그리고 가정환경, 인지적, 정의적 특성들이 문제해결특성과는 직접적인 관련을 보이지 않았지만 간접적인 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 영재 교육과 중등수학 교육을 위한 교육과정, 교재 개발 및 교수법을 향상시키는데 가치있는 자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.1056-1061
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• 2000

대부분 학습용 코스웨어는 CD타이틀로 구성되어 전형적인 일대일 학습 형태를 띄고 있어 학습자에게 금방 지루함을 느끼게 하기 쉽다. 또한 인지적 능력이 부족한 초등학생에게 단순한 교과서식의 웹코스웨어를 적용하는 것은 학습 효과를 높이는데 한계가 있다. 본 논문에서는 초등 교육 현장에 웹을 활용하여 아동들의 다양한 협력 활동을 통해 정보를 탐색하고 조사 활동을 할 수 있는 초등학생 수준에 맞는 협력 학습을 위한 웹기반 사이버학습 교재를 개발 적용한다. 이를 활용하여 교과 시간은 물론 일상 생활에서도 주어진 과제 해결에 필요한 정보 자료를 수집, 분류하고, 웹기반에서 토론하여 일반화된 결과를 도출해 내어 문제 해결 능력을 신장시키는 자료를 개발하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.291-305
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• 2009

본 고에서는 학교 현장에서 보다 쉽게 학생들의 메타인지적 접근이 가능할 수 있도록 선행 연구와 문헌 검토를 통하여 메타인지적 발문을 고안하고 이에 따라 학생들에게 훈련을 실시하였다. 이러한 목적은 메타인지가 수학적 사고 과정에 중요한 역할을 하는 도구임을 제안하고, 학생들의 메타인지 능력을 향상시킴으로써 수학적 사고력을 신장시킬 수 있다는 근거를 마련하는 것이다. 두 가지 사례를 들어, 문제해결 과정에서 메타인지적 활동의 훈련을 통하여 학생들의 수학적 사고 과정에서 나타나는 메타인지를 분석함으로서 자신의 문제 해결 과정에서 필요한 전략과 절차를 의식적으로 모니터링하며 조정하고 통제하려는 모습을 구체적인 사례와 함께 제시하였다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제6권1호
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• pp.100-108
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• 1995

본 연구에서는 아동들의 적응을 향상시키기 위해 개발된 Spivack와 Shure(1982)의 국민학생용 대인관계 인지 문제해결 기술훈련 프로그램을 정신지체 학생들의 능력 및 특성에 맞도록 수정, 압축하여, 이를 교육가능 정신지체 청소년들에게 8주간 총 32회(1회 $30{\sim}35$분)에 걸쳐 훈련을 실시하였다. 연구 결과, 인지 문제해결 기술훈련을 받은 실험집단의 정신지체 학생은 훈련을 받지 않은 통제집단의 정신지체 학생보다 훈련 전에 비해 대안적 사고 능력과 결과적 사고 능력이 유의미하게 향상되었다. 그러나 부모에 의한 행동평가(CBCL) 및 교사에 의한 행동 평가에서는 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과에서 대인관계 인지 문제해결 기술훈련이 실제 문제해결 기술능력 가운데 중요한 인지기제의 향상에 유의미한 효과를 나타내었다고 결론 내릴 수 있으나, 이러한 인지기제의 유의미한 향상이 짧은 훈련 기간 등의 문제로 인하여 행동상의 적응으로는 연결되지 않았다. 앞으로의 연구에서는 훈련기간을 길게 하여 과잉학습을 충분히 시키고, 부모 훈련을 함께 실시하며, 행동적 접근을 병행한다면 대인관계 기술훈련의 효과가 확실히 나타나고, 그 효과가 지속되며 실제 생활 장면에서 일반화될 수 있으리라고 생각한다.

• 인지과학
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• 제16권1호
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• pp.53-67
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• 2005

본 연구는 전문성에 따른 범주화 양상의 차이를 확인하고, 범주화 훈련이 전문성에 따라 인지 문제 해결에 어떠한 영향을 주는지 살펴보았다. 실험 떼서는 수학 연립방정식 문제를 사용하여 전문성 수준에 따른 집단별 문제 범주화 양상의 차이를 확인하였다. 전문가는 주로 문제 해결방법과 관련된 문제의 구조적 특징을 범주화의 기준으로 사용하였지만, 초보자는 문제의 표면적 정보를 기준으로 하여 범주화하였다. 그러나 문제의 구조를 명시적으로 표현한 조건 범주화 상황에서 초보자의 범주화 양상이 전문가와 같은 형태로 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 초보자와 전문가의 범주화 양상이 다른 것은 초보자들이 문제의 깊은 구조를 파악하는데 어려움이 있기 때문인 것으로 보인다. 실험 2에서는 문제의 구조가 명시적으로 표현된 조건 범주화 훈련이 문제해결 능력의 향상을 가져올 수 있는지 알아보기 위하여 문제 해결 훈련을 한 집단과의 비교를 통해 전이 검사수행을 살펴보았다. 실험 결과, 전문가 집단은 문제해결 훈련이 효과적이었던데 반해, 초보자 집단은 문제 분류훈련이 더 효과적인 것으로 나타났다. 이는 초보자의 경우 문제의 깊은 구조를 파악하기 어렵기 때문에 이를 명시적으로 보여주어 훈련시킴으로써 문제 해결에 도움을 주기 때문인 것으로 보인다. 따라서 전문성의 수준에 따라 서로 다른 형태의 교육방법이 사용되어야 할 것이다.