• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.29-40
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• 1999

현행 과학교육은 일반적으로 언어적 설명보다는 실험활동을 중심으로 수업을 진행하기를 권하고 있다. 더나아가 과학교육에 관련된 많은 연구들(예를들면, 학습성취도, 사고능력향상, 과학에 관련된 태도 등)도 이러한 실험 활동을 중심으로 한 조작적 교수 학습 과정의 효율성에 대해서 지지해 왔다. 이렇게 과학교육에 대한 연구결과들과 실제 경험들이 학습자의 효과적인 학습을 위해서 실험활동 중심의 교수 학습 과정을 장려하고 있지만, 이들 연구들은 왜 실험활동 중심의 교수학습이 언어적 설명 수업보다 효과적인가에 대한 구체적인 설명을 제공해 주지를 못하고 있다. 본 연구는 이러한 의문에 대해서 최신의 신경학적 연구결과를 바탕으로 설명하고자 하였다. 최근의 신경학적 연구는 다중적 감각경로를 통한 정보의, 전달이 단일적 감각경로를 통한 정보의 전달보다 신경 세포 반응의 효율성과 반응시간의 신속성에 있어서 훨씬 효과적이라는 연구결과들을 제시하여 왔다. 따라서 이 연구결과를 과학학습에 적용할 경우, 실험활동 중심의 수업은 체감각-시각-청각적 감각경로를 통한 정보의 전달이 이루어질 수 있는 교수전략이고 언어적 설명 수업은 청각을 주로 활용하고 부분적으로 시각을 사용하므로, 신경세포 반응의 효율성과 시간의 신속성에 있어서 실험활동 중심의 수업이 훨씬 효과적이기에 실험활동을 통한 수업이 과학학습에 효율적이라는 설명이 가능하다. 이 가설을 테스트하기 위하여 본 연구는 비율추론과제의 해결에 실패한 중학교 학생 56명을 무작위적으로 두집단으로 나눈다음, 한 집단에게는 조작적 활동중심 피이드백을, 그리고 다른 집단에게는 언어적 설명 중심 피이드백을 제공하였다. 연구결과는 조작적 활동 중심 피이드백을 제공받은 집단이 언어적 설명 중심 피이드백을 제공받은 집단보다 통계적으로 의미있게 학습한 결과를 보여주었다. 따라서 본 연구는 실험활동 중심 수업의 효율성에 대한 신경학적 설명을 지지하는 증거를 제시하였다. 또한 이 연구는 연구결과의 교육적 활용을 위한 적용방안도 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제11권
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• pp.403-414
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• 2001

공간 지각력의 개발 ${\cdot}$ 육성은 수학교육의 중요한 목표들 중의 하나이지만, 중등학교 수학 교과서를 분석해 보면, 공간 도형에 대한 조작적 활동의 경험은 매우 빈약하다. 특히, 중학교에서는 1학년에서 공간도형의 계량적 측면에 중심을 두고 취급하고 있지만, 이를 통해 수학교육에서 추구하는 교육목표를 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 중학교 학생들이 공간 도형에 대해 다각적인 측면에서 분석적이고 조작적 활동을 경험하며, 이를 통해 공간 도형에 대한 상상력, 그리고 공간 도형에서의 추론 활동 경험을 제공할 수 있는 학습 자료를 개발하여 제시할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제14권
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• pp.163-176
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• 2001

대부분의 수학 수업이 알고리즘을 숙달시키고, 기계적으로 익힌 절차에 의해 정답을 맞추는 것에 중점을 두어 왔기 때문에, 학생들은 수학은 딱딱하고 어렵고 재미없는 과목이라는 인식을 많이 하고 있다. 그러나, 수학 수업에서 수학 교구의 조작 활동을 한다면 수학적인 흥미를 유발할 수 있을 뿐만 아니라 추상과 형식적인 수학으로의 발달을 돕고 학생들이 활동적으로 수업에 참여할 수 있게 된다. 이러한 맥락에서 제 7차 교육과정의 '도형'영역에서는 조작 활동을 통한 자기 학습능력 개발에 중점을 두고 주위의 실제 생활에서 볼 수 있는 사물을 관찰하여 그 성질을 추상해 낼 수 있도록 구체적인 교구를 이용하는 조작 활동을 강조하고 있다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 정규 수학 수업이 아닌 일선학교의 클럽 활동 시간을 이용하여 학생들이 수학 교구를 충분히 조작하고 활용할 시간을 제공하며, 학생들이 수학 교구의 조작 활동을 통한 클럽활동이 학생들의 수학적 성향 및 능력 수준에 따른 도형 학습능력에 어떠한 변화를 미치는 지를 사례를 중심으로 논의하고자 한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.33-42
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• 2007

본 연구의 목적은 차세대 IT꿈나무 인재육성을 위한 컴퓨터과학교육 교수 학습 프로그램 개발하고 적용하는데 있다. 개발된 컴퓨터과학 프로그램이 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향을 알아보기 위해 충청북도 소재 K초등학교에 프로그램을 8주간 투입하였으며 실험에 참여한 학생은 74명이었다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학업성취도 부문에서 구체적 조작활동 중심의 실험집단과 전통적인 학습방법을 택한 비교집단에서 유의미한 차이를 보이진 않았다. 하지만 유의미하지 않더라도 실험집단이 비교집단보다 약간 더 학업성취도에 높은 점수를 나타낸 것은 구체적 조작활동 중심의 교수 학습이 컴퓨터과학의 학습내용 이해에 긍정적 영향을 주었음을 시사한다. 둘째, 학습태도 부문에선 구체적 조작활동 중심의 수업을 받은 학생들이 컴퓨터과학에 긍정적인 태도를 갖고 있는 것으로 드러났다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.21-42
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• 2006

구성주의 학습 원리인 조작적 활동 중심, 반성적 사고, 의사소통 활동을 상호 유기적으로 수업에 적용할 수 있는 방안의 하나로써 상호교류적 쓰기-반성 활동을 하는 수업 모형을 구안하여 초등학교 2학년 학생들에게 적용해 보고 수학 학습에 미치는 영향을 알아보았다. 실험 대상을 실험반과 비교반으로 나누어 실험, 조사한 결과 첫째, 상호교류적 쓰기-반성 활동은 학습 수준이 낮은 하위 그룹 학생들의 수학 학업 성취도에 효과적이었고, 둘째, 상호교류적 쓰기-반성 활동은 학생들의 수학적 성향에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 셋째, 상호교류적 쓰기-반성 활동에 대한 학생들의 태도는 긍정적이었음을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.103-111
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• 2008

초등학교 학생의 인지발달 단계의 특성을 고려하여 개발된 교수 학습용 소프트웨어는 별로 없다. 본 논문는 초등학교 도형 학습에 있어서 도형의 개념을 확실히 인지시키기 위해 시간적, 공간적 제약이 많은 구체물을 대신할 수 있는 조작활동 중심의 소프트웨어, 즉 컴퓨터 화면상에서 학생들이 다양하게 조작할 수 있고, 프로그램을 익히는데 부담을 느끼지 않아 쉽게 활용할 수 있도록 개발된 교수 학습용 자료가 도형 학습에 효과가 있는지를 분석하는데 목적이 있다. 이것을 통하여 효율적인 도형 학습 지도 방안과 교수 학습용 소프트웨어의 개발 방안에 대한 시사점을 찾고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제44권1호
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• pp.125-141
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• 2005

For many years, the educational effects of instructional manipulatives in mathematics education have been investigated in classroom practice and educational research. This paper demonstrates how pattern block, a type of instructional manipulatives could be used and integrated in elementary mathematics areas in order to develop student's mathematical thinking Further, students' thinking process with pattern blocks is analysed to show their thinking process.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.95-100
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• 2006

현재의 초등 컴퓨터 교육은 재량시간을 통해 컴퓨터의 개념과 원리의 이해보다는 도구로서의 활용교육에 집중되어있다. 이에 본 연구는 컴퓨터의 중요한 원리 중 하나이며 자료처리의 기본이 되는 알고리즘을 초등학생에게 교수-학습하는 모형을 제안하는 것을 목적으로 하였다. 특히 본 연구에서는 구체적 조작기의 초등학생의 지적수준을 고려하여 다양한 알고리즘 중 정렬 알고리즘을 중심으로 지도 방안을 연구하였으며. 활동 중심의 수업을 통해 아동들이 알고리즘에 대한 흥미와 관심을 유지하면서 자기 주도적으로 알고리즘의 방법을 찾고 이해하는 것에 중점을 두었다. 본 연구에서 설계한 수업의 단계를 따라 교수-학습한다면 알고리즘의 이해와 컴퓨터 개념학습에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.323-345
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• 2019

본 연구에서는 분수 학습에서 단위 조정 단계를 강조한 선행 연구를 중심으로 3학년 수학 교과서의 분수 도입 단원을 고찰하고, 교사가 교과서를 활용하여 분수에 대한 학생들의 이해를 자연스럽게 발달시킬 수 있도록 돕는 발문 및 추가 활동 등을 제시하였다. 연구 결과, 교과서의 분수 도입 단원은 단위 조정 단계와 관련하여 더 확장된 분수 스킴을 구성할 수 있도록 돕는 활동들이 잘 배열되어 있었다(즉, 부분-전체 분수 스킴 → 분할 단위분수 스킴 → 분할 분수 스킴). 그러나 각각의 활동들은 단위 조정의 각 단계에서 다음 단계로 발달하는 데 핵심이 되는 조작을 더욱 명시적으로 강조하여 등분할 스킴과 스플리팅 스킴을 구성하도록 도울 필요가 있었다. 또한 가분수를 이해하는 데 핵심이 되는 반복 분수 스킴을 구성하도록 돕는 활동까지 확장될 필요가 있었다. 이에 단위 조정 단계와 관련하여 교사가 각 차시에서 무엇에 초점을 두어야 하는지를 정리하였고 이를 보완할 수 있는 발문이나 활동 등을 제시하였다. 본 연구 결과를 토대로 교사 및 교과용도서 개발자에게 단위 조정 단계를 중심으로 분수를 도입하는 것과 관련된 시사점을 제공하고자 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제1권1호
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• pp.59-71
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• 1997

기하학적 사고력 개발이라는 우리의 목표는 궁극적으로 보다 낮은 수준의 학생들에게 보다 높은 수준으로 나아가게 하는 경험을 주는 것이다. 학생들이 보다 높은 수준에서 추론할 수 있도록 하기 위하여 그들이 보다 낮은 수준에서 충분하고 효율적인 학습 경험을 가져야 한다는 것이다. 예를 들면 분수에서 이루어지는 것처럼 기계적인 암기식으로 사물을 학습함으로써 수준(단계)을 뛰어 넘으려고 노력하면은 그들이 학습한 것에 관한 많은 것을 기억할 수 없을 것이다. 조작에 관한 보다 풍부한 경험과 시각적으로 입체감을 주는 설명을 들은 어린이들이 보다 훌륭한 공간 추론을 할 수 있을 것이라 믿는다. 본 고에서는 기하학적인 사고의 개발에 관한 van Hiele 모델이 초등학교에서 기하 수업의 토론을 위한 기초로서 사용되어졌다. 그 모델의 수준들이 묘사되었고 일반적으로 초등학교 아동들의 사고는 0수준과 1수준이라 는 것이 밝혀졌다. 단지 극소수의 아동들이 2수준의 사고에 도달해 있을 것이다. 그러나 만약 초등학교에서의 수업이 기하학적인 개념을 구성하는데 주안점을 둔다면 보다 많은 어린이들이 2 수준의 사고를 보여줄 수 있을 것으로 생각된다. 0 수준의 어린이들은 도형의 형태에 초점이 맞추어져있고 1 수준의 어린이들은 도형의 성질을 이해하는데 에 있다. 2 수준의 사고자는 도형의 포함관계를 이해하고 비공식적으로 추론 할 수 있다. 처음 세 수준에서의 활동들에 대한 지침이 주어져 있으며 0 수준과 1수준에 연관되는 다수의 활동들을 묘사했다. 0수준의 어린이들을 위해 묘사된 활동들은 그들이 2차원 및 3차원의 도형 둘 다를 시각화하는데 도움을 주는 것이다. 1 수준에서 사고하는 학습자들을 위해 묘사된 활동들은 2차원 및 3차원 도형의 성질들을 강조했다. 아울러 본 고에서 언급한 활동들은 상호교수에의 접근을 반영했다. 그러한 접근방식은 학습자들로 하여금 그들의 활동과 의견으로부터 개념을 구성하게 해주며 그들의 활동 결과에 대해 다른 사람들과 의사소통 함으로서 개념을 명확하게 다듬어지게 해줄 수 있을 것이다. 아울러 평가 활동들이 본고의 마지막 부분에 주어져있다. 그러한 활동들은 교사들에게 어린이들의 기하학적인 사고수준을 결정하게 해주며 학습자들로 하여금 수업시간 이외에 보다 높은 사고수준으로 나아가게 해줄 수 있을 것으로 기대된다.