• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-84
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• 2015

본 연구는 생명 의공학 관련 분야의 미래사회 유망직업 가운데 초등학교 5~6학년의 교과 내용과 연계가 가능한 직업들을 선정, '설계기반 미래 유망직업 STEAM 프로그램'을 개발하고 그 타당성과 효과성을 확인한 것이다. 각 프로그램은 2009 개정 교과교육과정 분석을 통해 교과별로 통합이 가능한 성취기준들을 추출한 후, 과학 기술 공학의 최신 이슈를 포함하고 STEAM 준거(틀)에 따라 집단 숙의를 거쳐 9개월간 개발되었다. 또한 생명 의공학 관련 직업을 창의적 설계가 강조된 모의적인 형태로 진로를 체험하게 함으로써, 학생들이 이공계 진로를 탐색하고 관련 진로에 대한 인식과 흥미를 이끌어 낼 수 있도록 하였다. 프로그램의 검증 단계에서 STEAM 리더 스쿨에 적용한 결과, 프로그램의 내용과 수준이 적합하고, 이공계 관련 직업에 대해 모의적인 경험을 함으로써 학생들의 진로에 대한 관심을 끌어낼 수 있었다는 긍정적인 평가를 받았다. 또한 현장적용 과정을 통해 자료의 완성도를 높일 수 있었다. 최종 개발된 STEAM 프로그램을 다른 학교의 일반 학급에 투입한 결과, 초등학생들의 이공계 진로의식이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 기존의 과학 수업에 비해 STEAM 프로그램 적용 수업에 대한 학생 만족도가 상당히 높다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 교과교육과정 내용 기준이 더욱 핵심적인 지식 및 아이디어를 중심으로 대강화될 필요성, 교육과정 재구성의 편리성을 높일 수 있도록 '통합을 위한 기준'의 제공, STEAM 프로그램을 재구성 또는 조직하고 수업을 할 수 있는 교사의 능력 개발, STEAM과 같은 정책이나 프로그램의 효과를 얻기 위해 장기간의 지속적인 지원의 필요성, 교과내에 통합된 진로교육의 강화등이 필요하다는 제언을 하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.443-458
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• 2011

우리나라 학생들의 학업성취도와 수학교과에 대한 가치인식의 불균형을 개선하기 위한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 이와관련 입시의 수단으로서만 수학교과를 인식하고 있는 대다수의 학생들에게 수학교과의 실용성과 역사성을 인식할 수 있는 프로그램이 필요하다. 생활 속의 수학과 수학사가 담겨있는 수학교양도서는 수학교과의 실용성과 역사성을 인식할수 있는 효과적인 매체로 기대된다. 더불어 생활 속의 수학과 수학사를 생활 맥락에 연계하여 표현할 수 있는 매체로 웹 2.0지도가 있다. 수학교양도서의 생활맥락 수학이야기를 웹 2.0지도에 나타내는 능동적인 스토리텔링과정을 통해 수학교과의 실용성과 역사성을 깊이 있게 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 수학교양도서와 웹 2.0지도는 개인의 역량에 따라 표현해 낼 수 있는 산출물의 수준과 과제수행 속도가 다양하여 교과시간에 운영하는 것이 현실적으로 부담이 될 수 있다. 그러나 '09 개정교육과정으로 도입된 창의적 체험활동을 활용한다면 이러한 어려운 점을 다소 해결할 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구는 웹 활용 체험학습 교수설계모형의 절차에 따라 창의적 체험활동에서 활용할 수 있는 수학교양도서와 웹 2.0지도(구글맵)의 매쉬업을 통한 수학 이야기 지도 만들기 프로그램을 개발하고 수학 교과의 실용적이고 역사적인 가치 인식에 대한 가능성을 살펴보고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.93-99
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• 2020

디지털 기술의 발전과 함께 놀이와 참여 상호작용을 통해 스스로 문제해결 능력을 높여가는 방식의 학습 수요가 늘어나면서 다양한 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들이 개발되고 있다. 최근까지 개발된 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들은 유·아동을 위한 한글, 영어 수학 등의 지식전달이나 지능개발을 위한 콘텐츠들이 다수를 차지해 왔다. 최근에는 과학, 기술, 공학, 수학, 예술을 포함하여 교과간의 융합적 교육방식을 통해 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육의 필요성 및 효과에 대한 다양한 연구가 수행되고 있고, STEAM 교육에 적합한 교구 개발에 대한 필요성이 많이 제기되고 있다. 하지만 다양한 학문의 경계를 넘나들며 스스로 생각하고 문제를 해결할 수 있는 인재를 키우기 위해 창의융합인재 교육 기술을 접목 STEAM 교육 콘텐츠의 개발이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육을 접목하여 유아 학습 교육용 게임 콘텐츠를 개발한다. 그리고 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.275-297
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• 2013

발명 교사 교육 표준은 발명 내용학 내용 표준과 발명 교육학 내용 표준으로 구분된다. 이 연구는 발명 내용학 내용 표준을 개발하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 연구의 방법으로 연구팀 회의, 문헌 고찰, 내용 분석, 개발 연구, 조사 연구, 타당성 검증을 이용하였다. 연구의 결과 개발된 발명 내용학 내용 표준 체계는 10가지의 대영역 발명의 개념과 특성, 발명과 사회, 생활 속의 발명, 창의성 계발, 발명과 설계, 발명 문제 해결, 융합 지식과 발명, 발명 프로젝트, 지식 재산과 특허 출원, 발명과 기술 경영로 구성된다. 그리고 10가지의 대영역은 20가지의 핵심내용(중영역), 90가지의 하위요소로 구성된다. 발명 내용학 내용 표준은 추후 교재를 개발하는데 학문적 기반을 마련해 주었을 뿐만 아니라 향후 발명 교육을 전개할 경우 참조적 표준으로 가치가 충분하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.665-676
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• 2015

이 연구에서는 중등 예비과학교사의 STEAM 수업 시연 과정에서 나타나는 특징을 사례 연구를 통해 분석하였다. 서울 소재 사범대학의 예비과학교사 3명이 연구에 참여하였고, 이들은 STEAM 교육에 대한 워크숍을 받은 후 STEAM 수업을 계획하고 실행하였다. 수업 실행전에 예비교사들이 제작한 모든 교수-학습 자료를 수집하였고, 수업을 관찰하면서 모든 수업 장면을 녹화하였으며, 수업 전후에 반구조화된 면담을 실시하고 녹음하였다. 예비교사의 STEAM 수업 시연 과정에서 나타나는 특징은 PCK와 PDC의 측면에서 중점적으로 분석하였고, 어려움과 교육요구, STEAM 교육에 대한 견해도 조사하였다. 연구결과, 예비교사들은 STEAM 교육의 목표와 특징을 수업에 충분히 반영하려고 노력하였고, 인터넷으로 검색되는 교수-학습 자료나 창의적인 내용을 배치하여 수업 자료를 구성하는 것으로 나타났다. 예비교사들이 가장 어렵다고 느낀 것은 STEAM 수업의 주제를 선정하는 것이었다. 또한 자신의 수업에 만족한 1명의 예비교사는 STEAM 교육에 대해 긍정적 생각을 갖고 있는 반면, 나머지 2명의 예비교사는 학교현장에서 STEAM 수업이 적용되기 어려울 것이라는 생각을 갖고 있는 것으로 나타났다. 학교 현장에서 STEAM 수업이 성공적으로 실행되기 위해서는, 예비교사를 위한 워크숍에서 수업을 효과적으로 진행할 수 있는 대상 학년과 그에 맞는 주제, 수업 자료 제작 방법, 수업 실행 시 주의할 점 등에 대한 구체적 정보를 안내할 필요가 있다. 또한 워크숍은 예비교사가 구성주의 학습 이론을 접한 후에 진행하고, 워크숍에서 예비교사가 성공적인 STEAM 수업을 경험하도록 하는 것이 효과적일 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.199-208
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• 2021

본 논문에서는 머신러닝 플랫폼을 활용하여 STEAM 교육을 하는 인공지능 융합교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 동질집단인 초등학교 6학년 44명을 실험집단과 통제집단으로 나누고 통제집단에는 일반 교과 융합 수업 10차시를, 실험집단에는 머신러닝 포 키즈(Machine learning for Kids)를 활용한 STEAM 기반 인공지능 융합 수업 10차시를 적용하였다. 인공지능 융합교육 프로그램은 2015 개정 교육과정의 목표, 성취기준 및 내용 요소를 분석하여 융합교육 프로그램 설계를 위한 교과목 및 수업 내용을 선정하였고, 소프트웨어 수업 모델, 다양한 교수·학습 전략 등을 활용한 교수·학습 과정안 및 학습지를 개발하였다. 융합인재소양 검사와 학습몰입 검사 결과, 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 인공지능 기능을 확장시킨 코딩 환경이 학습자들의 몰입과 융합인재소양에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 융합인재소양의 하위 요소 중 융합, 창의 영역과 같은 개인적인 역량을 발휘하는 부분에서 유의미한 차이가 나타났으며, 학습몰입의 하위 요소 중 도전과 능력의 조화, 명확한 목표, 과제에 대한 집중, 자기 목적적 경험 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 추후 더욱 확장된 연구가 이루어진다면, 미래를 대비하는 더욱 효과적인 교육을 위한 기초 연구가 될 수 있을 것이다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.505-512
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• 2022

이 연구는 리빙랩 기반 교육 프로그램의 효과를 메타분석을 통해 종합하기 위해 실시되었다. 자료 분석을 위해 리빙랩 기반 교육의 효과를 보고한 선행연구 7편을 선정하였다. 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 리빙랩 기반 교육 프로그램의 전체 효과크기는 어떠한가? 이 때 전체 효과크기는 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 효과를 의미한다. 둘째, 범주형 변수에 따른 리빙랩 기반 교육 프로그램의 효과크기는 어떠한가? 이 연구에서 범주형 변수는 연구 결과 특성, 연구 특성, 연구 설계 특성으로 구분하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 리빙랩 기반 교육의 전체 효과크기는 0.347로 나타났다. 둘째, 인지적 영역에 따른 효과크기는 지식정보처리 1.244, 의사소통능력 0.593, 문제해결능력 0.261, 창의성 0.26의 순으로 나타났다. 셋째, 교과 영역에 따른 효과크기는 전기전자 1.146, 기술가정 0.489, 인공지능 0.379, 실과 0.168의 순으로 나타났다. 넷째, 학교급에 따른 효과크기는 고등학교 1.058, 중학교 0.312, 초등학교 0.217의 순으로 나타났다. 다섯째, 학년에 따른 효과크기는 두 학년 이상을 통합하여 운영한 경우 0.295, 단일 학년 0.294의 순으로 나타났다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권6호
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• pp.233-240
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• 2011

본 논문은 지속적으로 증가되고 있는 인터넷 역기능들을 미디어리터러시 기반의 소셜네트워크 서비스 스템을 통하여 미디어 접근능력, 비판적 이해능력, 창의적 표현능력, 참여와 소통능력을 향상 시켜 줄 수 있는 L-SNS시스템을 설계 및 구현 하였다. 구현된 L-SNS시스템은 학습자들의 원활한 소통의 매개체로 스마트폰을 사용하였으며, 실시간 상호작용과 상대방의 입장을 이해 할 수 있도록 간접적 체험을 경험 할 수 있게 하였다. 또한 다른 학습자들의 심도 있는 토론을 제3자의 입장에서 보는 과정을 통하여 객관적 판단을 할 수 있는 환경을 제공하고자 하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권4호
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• pp.617-624
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• 2012

본 논문은 유아나 아동의 창의력을 키우기 위한 e-동화를 설계 구현하기 위한 연구로서 e-동화, 생각하는 질문, 캐릭터 그림판으로 구성되어있으며 특히 캐릭터 스티커를 사용하게 함으로써 그림을 쉽게 접할 수 있게 기능을 발전시킨 논문이다. 본 웹앱은 플래쉬로 제작된 동화를 보여주고 주어진 생각해보기 질문에 스티커를 변형시키면서 상상력있는 그림그리기로 답변하게 한다. 그림 그리기를 마치면 제목을 입력하고 저장할 수 있다. 질문을 통하여 한 번 더 생각하게 하고 생각한 내용을 표현할 수 있게 하는 교육용 콘텐츠로서 저장된 그림 목록을 통해 자녀의 생각이 얼마나 변화되고 다양해지는지 확인해 볼 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.383-385
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• 2022

최근 컴퓨팅 사고력의 중요성이 높아짐에 따라 여러 학교에서 전교생을 대상으로 소프트웨어 교과목을 개설하여 운영하고 있다. 소프트웨어 교육은 코딩을 기반으로 다양한 문제를 창의적으로 해결하는 것을 목적으로 하나, 공학적 지식이 없거나 정보통신 분야에 흥미가 없는 비전공 학습자들에게는 학습 동기 유발이 어려운 실정이다. 학습 동기 유발은 학습자의 집중력과 학습의 능률을 향상시키는 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 비전공 학습자의 소프트웨어 교과목에 대한 학습 동기 유발 방법을 연구하고 그 결과를 설문을 통해 평가하였다.