• 영재교육연구
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• 제24권4호
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• pp.509-541
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• 2014

21세기 지식 기반 사회가 추구하는 가치나 비전에 따른 과학 영재 교육의 새로운 방향으로서 핵심 역량 중심의 교육을 고려해 볼 필요가 있다. 따라서 이 연구에서는 향후 핵심 역량 중심의 과학 영재 교육을 위한 선결 요건으로서 과학자의 핵심 역량 모델을 개발하고, 타당성을 검토하였다. 이를 위하여 논문, 도서, 신문 기사, 행동사건면접에 대한 분석을 바탕으로 설문 문항을 개발한 후 설문 조사를 실시하였다. 그리고 설문 조사 결과를 바탕으로, 탐색적 요인분석을 실시하였다. 그 결과, 5개의 역량군, 15개의 하위 역량으로 구성된 잠재적인 핵심 역량 모델을 구성할 수 있었고, 확인적 요인분석을 통해 탐색된 핵심 역량 모델의 신뢰도와 수렴타당도, 판별타당도 등을 확보할 수 있었다. 과학자의 핵심 역량 모델에서 '인지' 역량군은 '창의적 사고', '종합적 사고', '탐색적 사고', '분석적 사고', '개념적 사고'의 5개 하위 역량으로 구성되었다. '성취지향' 역량군은 '주도성', '준비 및 문제해결력', '전략적 영향력'의 3개 하위 역량으로 구성되었고, '과학적 태도' 역량군은 '유연한 사고와 태도', '연구 열정', '과학에 대한 견해'의 3개 하위 역량으로 구성되었다. '개인 효과성' 역량군은 '풍부한 경험과 체험', '글로벌 자세'의 2개 하위 역량으로 구성되었으며, 마지막으로, '네트워킹' 역량군은 '대인이해', '의사소통'의 2개 하위 역량으로 구성되었다. 이 연구 결과는 과학자의 핵심 역량 모델을 과학 영재 교육에 소개하고, 핵심 역량 중심의 과학 영재 교육을 위한 프로그램 개발이나 전략 마련 등을 위한 기초 자료를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.221-235
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• 2007

개방형 문제는 문제의 출발 상황이나 목표 상황, 해결 방법 등이 열려 있어 학생들에게 각자의 수준에서 다양하고 새로운 산출물을 생산하는 경험을 제공할 수 있다. 교사는 여러 가지 유형의 개방형 문제를 답을 구하거나 증명하는 문제의 형태로 제작하여 활용할 필요가 있다. 개방형 문제 제작과 활용을 위해 먼저 고려해야 할 점은 어떤 소재를 가지고 어떤 절차와 방법으로 개방형 문제를 만들 것인가 하는 점이다. 학생들에게 지나치게 생소하거나 과도한 배경지식을 필요로 하는 내용보다는 학생들에게 친숙하여 접근이 용이한 내용이나 소재 및 대다수의 교사들이 쉽게 활용할 수 있는 제작 방법과 절차에 대한 논의가 구체적인 예와 함께 이루어질 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 교과서 등에 제시되어 있어 이미 알려진 문제를 재구성하여 개방형 문제를 제작하는 방법과 절차를 예시 설명하고, 예시 개방형 문제에 대한 학생들의 반응을 분석하며, 이를 토대로 개방형 문제가 지니는 수학 교육적 의의에 대하여 논의한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제39권4호
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• pp.506-521
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• 2020

This study aims to develop a scientific creativity task which science-gifted elementary students can conduct on a field trip to a botanical garden, and to analyze the results from conducting the task. For this, 38 science-gifted fifth-graders from the Science-Gifted Education Center, located at the Office of Education, participated in a field trip to a botanical garden, as a part of their program. Prior to the program, researchers developed a scientific creativity task for outdoor education program, along with science education specialists and teachers. The tasks were to observe plants, and to create something new and useful, or, in other words, scientifically creative, based on the plants' characteristics. The students could submit at most three ideas. Also, they assessed their own ideas, and selected an idea that they thought was the most creative. The results were analyzed by using the scientific creativity formula. The main findings from this study are as follows. First, it was found that the scientific creativity formula had an upward bias in assessing originality. Second, the students tended to assess the usefulness of their own ideas more generously. Third, the correlation between self-assessment results and scores from the scientific creativity formula for originality was r=.43. Fourth, in formula-based assessments, the correlation between originality scores and usefulness scores was relatively high, at r=.56. Fifth, the correlation between a student's scientific creativity score and the number of his or her ideas was very low, at r=.23. Sixth, when the ideas chosen as the most creative by students were compared with the ideas that had the highest scores in formula-based assessments, it was shown that 8 out of 19 students (42.1%) did not choose the idea that appeared to be the most creative when graded by the formula. This study is concluded by discussing the lessons from the scientific creativity task analysis for primary science education and gifted education.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제14권3호
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• pp.315-330
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• 2012

다양한 수준에 있는 학생 모두에게 일정 정도의 수학을 가르치기 위해서 제7차 교육과정부터 우리나라에서는 수준별 수업을 교육과정에서 권장하고 있다. 주로 사용되는 수준별 수업 방식은 학생들을 그 수준에 따라 두 세 그룹으로 분리한 후 각 수준에 맞는 별도의 활동과 과제를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이런 분리된 수준별 수업을 개선하기 위하여 여러 수준의 학생들을 통합하여 지도하는 방안을 모색하고자 하였다. 영재아를 지도하거나 창의성을 신장하기 위한 수학 수업과 관련해서만 열린 문제에 관한 연구가 이루어져왔다. 그러나 본 연구는 보통의 수학 교실에서 열린 문제는 다양한 수준의 학생들도 반응을 보일 수 있고, 이러한 다양한 반응을 교사가 통합할 수 있다면 낮은 수준의 학생이 잠재적 발달수준으로 수준 상승이 이루어지도록 도울 수 있다는 논의를 바탕으로 열린 문제와 병행 과제를 활용하는 방안을 생각하여 보았다.

• 창의정보문화연구
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• 제6권2호
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• pp.57-64
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• 2020

정보사회가 고도화됨에 따라 의견의 다양성과 복잡성이 증대되어 이들로 부터 중요한 이슈를 도출해내고 문제 상황을 정확하게 파악하여 대응하는 일이 더욱 어려워지고 있다. 이에 따라 교육계에서는 기존의 담론과 쟁점 이외에도 변화되는 사회에 발맞추어 새롭게 등장하는 이슈를 발굴하여 대응할 필요가 있다. 본 연구는 국민청원 게시판에 작성된 육아와 교육 카테고리의 글을 분석하여 교육계의 주된 이슈를 도출해 내고자 하였다. 텍스트 마이닝 방법 가운데 하나인 토픽모델링을 활용하여 분석한 결과, 현재 교육 분야의 주요 이슈를 교육 관련법, 대학입시, 교육 관련 범죄, 교육환경, 유·초등교육, 교원처우, 교육정책, 고등교육, 중등교육 등의 9개 주제로 구분할 수 있었고, 이들을 주제 간의 관계를 시각화하여 제시하였다. 본 연구는 국민들의 여론을 수집한 후 주제별로 구분하여 중요 이슈를 도출하였다는 점에서 의의를 가진다.

• 영재교육연구
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• 제10권1호
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• pp.1-32
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• 2000

Although it is widely acknowledged that enhancing creativity is an important educational theme on which schools should depend and embody their educational goal and activities, how to do it can be characterized as 'piecemeal' without a whole picture of it. Thus, school practices of creativity education has been disoriented, discontinuous, short-term, and peripheral in nature. In this practical context, a theoretical model of creativity education was developed in ways in which several theoretical concepts based on research findings on a variety of aspects of creativity education were compiled and organized. The core of the model was creative problem solving process to which the goals and the mediating variables of creativity education were connected in relational fashion. By giving repetitive opportunities for creative problem solving geared to producing the results that are novel and useful for the individual as well as the socity, it was conceptualized that two educational goals could be achieved: a short-term goal of developing creative potential of the individual and the long-term goals of self-actualization of the individual and contribution to the society. It is also conceptualized that creative problem solving can be influenced in positive manner by several mediating variables: content knowledge and skills, creative cognition, creative motivation and attitudes, and creative environment. The creative environment is composed of psychological and physical conditions and provides a basis for creativity education. The former three variables are conceptualized as necessary conditions for the effectiveness and efficiency of creative problem solving, when provided appropriately. The four mediating variables ware conceptualized as mutually affecting so that the development of one variable influences positively that of the other, and vice versa. In terms of practical perspective of teaching creativity, developing creative potential, self-actualization, and contribution to society are the goals; creative problem solving process is the methodology; content knowledge and skills, creative cognition, and creative motivation and attitudes are the content; and creative environment is the condition of creativity education. The model is not yet perfect but needs further explorations to make it more detailed in clarifying various relationships. For instance, how the creative problem solving process can be differentiated in teaching various subject matters is yet to be explored. Thus, the model proposed in this study should be regarded as a general model of creativity education, and is relatively sound to be adopted in school practices since it is based on the theoretical as well as empirical study findings on creativity. However, the proposed model needs to be validated through empirical researches in real teaching settings.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.631-658
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• 2011

본 연구에서는 과학고 졸업생들을 대상으로 이들의 과학고 재학시 학업 성취 수준(고성취, 저성취)에 따라 이들의 향후 성취(최종학력, 창의적 업적물 수) 수준, 직업 및 소득이 다르게 나타나는지, 그리고 이들의 삶 및 직업 선택에 영향을 준 인물은 누구였는지에 대해 탐색하고자 하였다. 이를 위해 전국 18개 과학고를 졸업한 성인들 중 2001년 이전에 졸업한 성인 총 244명(만 28.00세~42.84세)을 최종분석 대상으로 선정하여 설문분석을 실시하였고, 설문 참여자들 중 13명을 선정하여 면대면 심층인터뷰를 실시하였다. 과학고 졸업생들의 과학고 재학시 학업 성취 수준이 상위 30%에 해당하는 이들을 고성취 집단으로, 하위 30%에 해당하는 이들을 저성취 집단으로 분류하였다. 그 결과, 이들 두 집단의 최종학력 수준과 창의적 업적물 수는 유의한 차이를 보였는데, 저성취 집단에 비해 고성취 집단에서 박사과정 이상의 고학력 소지자가 더 많았으며, 창의적 업적물을 많이 낸 과학고 졸업생들의 비중도 더 많은 것으로 나타났다. 또한, 전문과학군에 종사하는 과학고 졸업생들은 고성취집단의 과반수이상을 차지한데 반해, 저성취 집단에서는 비전문과학군(일반군)에 종사하는 과학고 졸업생들의 비중이 과반수이상을 차지한 것으로 나타났다. 아울러, 고성취 집단에서 고소득자가 더욱 많이 분포되었으며, 직장 내에서 창의적 능력이 요구된다고 응답한 비중이 저성취 집단에서와 달리 무려 86%를 상회하는 것으로 나타났다. 이들 두 집단 모두 삶과 직업선택에 영향을 가장 많이 준 인물로 부모가 가장 많이 지목되었으며, 그 다음으로 스승이 지목되었다. 이러한 설문 연구결과는 인터뷰 결과와도 일치하는데, 과학고 졸업생들의 삶과 직업선택은 그 당시 처해진 사회적 상황과 생활 속 밀접하게 상호작용한 주변인물(부모님, 교사, 선후배)로부터 영향을 받은 것으로 나타났으며, 주변인물에 대한 주관적 인식에 있어서는 두 집단 간 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.256-271
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• 2018

본 연구는 과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등 심화과정 전공영역별로 지원한 228명을 모집단으로 설정하고, 연구대상은 선발과정 1차 전형에서 실시한 과학 창의적 문제해결력 검사도구 점수를 기준으로 상위 30%에 속하는 67명을 상위집단으로, 하위 30%에 속하는 64명을 하위집단으로 구분하고, 두 집단에 속하는 총131명을 표집하였다. 자료수집을 위한 검사도구 문항은 초등과학 교육과정에서 추출한 소리, 전기, 무게, 온도, 호흡, 광합성, 날씨, 지진의 과학개념 8개를 활용하여 개발하였다. 검사문항은 과학개념 8개 가운데 가장 선호하는 과학개념 2개를 연결하여 과학적 질문을 생성하도록 제시하였으며, 연구대상이 진술한 과학적 질문을 분석하였다. 연구결과 과학영재들은 심화과정 전공영역에 따라 과학개념 연결 선호도에서 차이를 나타냈다. 과학적 질문에서 나타난 과학개념 연결방식의 특징을 분석하기 위해 수집한 자료를 먼저 관계, 유사성, 비유사성에 근거한 연결방식으로 분류하였다. 나아가 관계에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 수단, 영향, 예측, 원인, 측정, 현상으로, 유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 대상, 과학적 원리, 현상에 근거한 연결로, 비유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 병렬, 자원, 제거에 근거한 연결로 세분화하였다. 상위집단과 하위집단 간에 과학개념 연결방식은 통계적으로 유의미한 (p<.000) 차이를 보였다. 상위집단은 하위집단에 비해 서로 다른 과학영역에 해당하는 개념을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였으나, 하위집단은 상위집단에 비해 동일한 과학영역 내 개념들을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였다. 상위집단은 하위집단에 비해 유사성에 근거한 과학개념 연결방식을 더 빈번하게 사용하는 특징을 나타낸 반면, 하위집단은 상위집단에 비해 비유사성에 근거하여 단순하게 병렬시키는 연결을 더 빈번하게 사용하는 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.1502-1504
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• 2011

최근 소셜 네트워크를 이용한 학습 방법이 활발하게 연구되고 있다. 동일한 영역에 지식을 공유하고 새로운 정보를 웹에서 생성하는 등 집단지성 학습자들이 계속적으로 늘어가고 있으며, 특히 IT 학습을 위한 온라인기반 교육은 관심도와 직군에 따른 집단지성을 통한 효과적인 학습 성취도를 높일 수 있다. 따라서 본 연구는 웹 기반을 중심으로 한 IT집단지성 학습자들의 개인차를 파악하고, 각 특성에 따른 다양성을 적용하여 학습과정 중 자신에게 적합한 학습경로를 파악하여 학습의 지속적인 진행에 있어 정확한 자료를 제공하고 효율적인 학습의 진행이 이루어져 성취도를 높일 수 있도록 학습 성취도 예측 시스템을 연구 개발하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 먼저 IT습자들이 자신의 개인차를 파악하기 위해 학습의 유형, 학습몰입, 인지적 능력, 개인적 성향, 창의적 성향 등을 활용한 검사도구의 개발이 선행되어야 한다. 다음으로, IT 전공자 혹은 비전공자를 대상으로 예비조사를 실시하고 그 결과를 바탕으로 학습 성취도 예측을 가능하게 하기위한 시스템을 설계하고자 한다. 향후 본 연구의 결과로 학습자의 학습 성취도를 향상시키고, 예측 결과에 의한 집단지성 그룹을 좀 더 효과적으로 운영 할 수 있는 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

• 인지과학
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• 제27권2호
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• pp.159-219
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• 2016

수학적 사고력은 STEM(science, technology, engineering, mathematics) 분야에서의 학업적인 성취와 과학기술의 혁신에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 학제 간 연구 분야인 수 인지(numerical cognition) 및 수학적 인지와 관련된 최근의 인지신경학적 연구 결과들을 종합하여 개관하였다. 첫째로 수학적 사고의 기초가 되는 뇌 기제의 위치와 정보처리 메커니즘을 확인하였다. 수학적 사고는 영역 특정적(domain specific)인 기능인 수 감각과 시공간적 능력뿐만 아니라 영역 일반적(domain general)인 기능인 언어, 장기기억, 작업 기억(working memory) 등을 기초로 하며 이를 토대로 추상화, 추론 등의 고차원적인 사고를 한다. 이 중에서 수 감각과 시공간적 능력은 두정엽(parietal lobe)을 기반으로 한다. 두 번째로는 수학적 사고 능력에서 관찰되는 개인 차이에 대하여 고찰하였다. 특히 수학 영재들의 신경학적인 특성을 신경망 효율성(neural efficiency)의 관점에서 고찰해 보았다. 그 결과 높은 지능이란 두뇌가 얼마나 많이 일하느냐가 아니라 얼마나 효율적으로 일하는가에 달렸다는 사실을 확인하였다. 수학 영재들의 또 다른 특성은 좌반구와 우반구 간의 연결과 반구 내에서 전두엽과 두정엽의 연결이 뛰어나다는 사실이다. 세 번째로는 학습과 훈련, 그리고 성장에 따른 변화 및 발전에 대한 분석이다. 개인이 성장하며, 수학 학습과 훈련을 하게 될 때 이에 따라 두뇌 피질에서도 변화가 반영되어 나타난다. 그 변화를 피질에서의 활성화 수준의 변화, 재분배, 구조적 변화라는 관점에서 해석하였다. 이 중에서 구조적 변화는 결국 신경 가소성(neural plasticity)을 의미한다. 마지막으로 수학적 창의성은 수학적 지식(개념)을 기초로 하여 수학적 개념들을 결합하는 단계가 요구되며, 그 후 결합된 개념들 중에서 심미적인 선택을 통해 수학적 발명(발견)으로 연결된다. 전문성이 높아질수록 결합과 선택이라는 두 단계가 더욱 중요해진다.