• 제목/요약/키워드: 창의적문제 해결수업

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초등 정보 영재학생들을 위한 병행 교육과정 모델을 적용한 암호화 교육 프로그램 개발 (A Development of Cryptography Learning Program with the PCM Model for the Gifted Elementary Students of Information Science)

  • 김지현;김갑수
    • 정보교육학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.371-380
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    • 2014
  • 초등 정보 영재 교육을 위한 교육과정은 매우 부족하다. 일반적으로 영재교육 과정 개발에 병행교육과정이 많이 적용되고 있다. 따라서 정보영재아들을 위한 병행교육과정 모델을 적용하는 것이 필요하다. 대표적인 사례로 암호화 교육 프로그램에 적용하였다. 병행 교육과정 모델에는 4개의 교육과정이 각각 또는 결합되어 사용될 수 있고 일부만 사용될 수도 있다. 본 연구에서는 병행 교육과정 모델의 장점을 최대한 반영하기 위하여 네 교육과정을 차례대로 모두 사용하였다. 본 교육 프로그램을 초등 정보영재학생 19명을 대상으로 4차시 수업에 적용하였다. 수업 중 학습자들의 활동 관찰 및 기록, 학습자들 대상의 설문 조사, 과제물 분석의 방법을 사용하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 교육 프로그램은 초등 정보영재학생들의 수준에 적절하였으며 과제 집착력, 문제 해결력, 창의성 등의 영재성 향상에 도움이 된 것으로 나타났다. 또한 수업 후 암호화 주제에 관심을 갖게 된 학습자가 많았다.

STEAM 심화과정 교사연수 프로그램 개발 및 운영 (Development and Management of the Advanced STEAM Teacher Training Program)

  • 한인식;황신영;유정숙
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.399-411
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    • 2016
  • 본 논문은 융합적 사고와 창의적 문제해결력을 지닌 인재 양성을 목표로 시작된 STEAM 교육의 현장확산을 위한 교사연수 중 심화과정 교사연수 프로그램의 개발과정 및 운영 결과를 바탕으로 STEAM 교사연수에 대한 시사점을 고찰하고자 한다. STEAM 심화과정 교사연수 프로그램은 교사들의 STEAM 역량 강화를 위하여 개발되었다. 총 60시간(4학점)의 직무연수로, 집합연수 38시간, 온라인 12시간, 현장적용 5시간, 성과발표 5시간으로 구성(3차년도 기준)하였다. 집합연수는 강의, 멘토교사수업, 실험실습 및 랩탐방, STEAM 수업자료 개발을 위한 조별활동, 포스터발표회로 구성되었다. 온라인 연수는 추가 강의 이수와 지속적인 교사 커뮤니티 활동을 이어갈 수 있도록 구성되었다. 또한 집합연수와 온라인 연수를 통해 개발된 STEAM 수업자료의 현장적용을 의무화하였다. 마지막으로 성과발표는 우수수업 사례 발표를 통해 교사들이 STEAM 교수 경험을 공유할 수 있도록 하였다. 2012-2014 동안 서울, 경기, 인천, 강원, 제주 지역의 초중등교사 약 700명이 본 연수를 이수하였다. 설문 조사 결과를 바탕으로 지속적으로 프로그램의 세부 내용 및 구성을 개선해나가면서 연수참여자들의 연수에 대한 만족도를 향상시켰다. 또한 본 연수 프로그램은 교사들의 STEAM에 대한 이해를 높이고, 자료개발과 현장적용을 통해 교사들의 STEAM 역량을 높이는데 효과적이었음을 알 수 있었다. 본 연수는 앞으로 이와 유사한 STEAM 교사연수 프로그램의 개발 및 운영에 참고가 될 수 있을 것이다.

3D프린터를 활용한 융합교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향 (The Effect of the Integrative Education Using a 3D Printer on the Computational Thinking Ability of Elementary School Students)

  • 임동훈;김태영
    • 정보교육학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.469-480
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    • 2019
  • 새로운 2015 개정 교육과정이 추구하고 있는 목적 중의 하나는 4차 산업혁명 시대에 살아갈 학생들이 기본 학습 능력의 바탕 위에 다양한 발상과 도전으로 새로운 것을 창출하는 창의성을 기르는 것이다. 이에 따라 주어진 문제들을 합리적으로 해결하기 위하여 다양한 영역의 지식과 정보를 처리하고 활용할 수 있는 융합적 문제해결 역량이 중요시되고 있다. 이에 본 연구에서는 틴커캐드(Tinkercad) 모델링을 기반으로 하여 3D프린터를 활용한 융합교육을 설계하고 이를 수업에 적용하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 내용을 검증하기 위해 초등학교 6학년 25명 2개 반을 실험집단과 통제집단으로 나누고 실험집단에는 약 3개월간 3D프린터를 활용한 융합교육 프로그램 12차시를 적용하고, 통제집단에는 같은 시기 동안 동일 주제의 강의식 교과 수업을 진행하였다. 그 후에 컴퓨팅 사고력 검사 도구를 투입하여 사전-사후 검사로 t-검정을 실시하고 그 효과성을 알아보았다. 프로그램 적용 후 사후 검사에서 실험집단은 컴퓨팅 사고력이 통계적으로 유의하게 향상 되었으나, 통제집단은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 결과를 통해 틴커캐드 모델링 기반의 3D프린터를 활용한 융합교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

저출산 사회에서 지역사회연계와 정책참여를 통한 가정과교육의 역할 (Role of Home Economics Education in a Low Fertility Society by Community Involvement, Public Policy Participation, and Advocacy)

  • 이경숙
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.73-84
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 저출산 사회에서 가정교과내용, 지역사회와 연계활동, 정책참여와 지지활동의 측면에서 가정과교육의 역할과 나아갈 방향을 모색하는 데 있었다. 2007 개정 교육과정에 반영된 저출산 관련 내용을 살펴본 결과, 가정교과에서는 8학년, 9학년, 10학년에서 학년별 연계성을 가지고 체계적으로 내용을 구성하여 미래에 가정을 꾸릴 학생들에게 긍정적인 가족관과 자녀관을 가질 수 있도록 하였다. 반면 사회교과에서는 저출산 고령화 현상의 원인과 해결방안을 살펴보는 것으로 한정되어 있고, 과학교과에서는 임신과 출산의 과정을 과학적 지식으로 다루고, 도덕교과에서는 저출산과 직접적으로 관련되는 내용을 거의 다루고 있지 않았다. 즉, 가정교과가 저출산을 다루는 주 교과로서의 역할과 책임이 있다. 중등학교와 지역사회, 대학과 지역사회를 연계한 교육과정의 개발, 동아리 활동, 구체적인 수업 방법을 개발하여 청소년들이 지역사회의 맥락에서 다양한 방법으로 인구문제와 관련한 활동을 할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 또한 가정학 전문가의 적극적인 정책참여와 지지활동은 개인, 가족, 사회, 국가정책에 기여하며, 교과의 역랑을 발휘하여 저출산과 관련한 인구문제를 해결하는 교과로 거듭날 수 있다. 가정과교육의 나아갈 방향으로 저출산 극복을 위해 창의적 체험활동의 동아리 활동, 지역사회 봉사활동, 범교과 활동을 지원할 수 있는 다양한 프로그램의 개발에 가정과 교사가 적극적으로 참여하고, 지역사회에서 가족 아동 육아 저출산 고령화와 관련한 인구문제에 전문적인 지식을 갖춘 가정과 교사로서 평생교육의 강사요원으로 활동하며, 저출산 극복을 위한 적극적인 정책참여와 지지활동에 참여할 것이 제안되었다. 이를 통하여 자신의 삶과 지역사회, 국가의 안녕을 위한 변화의 주체를 육성하는 교과로 위상을 높일 수 있다.

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의사결정 트리 기반 인공지능 융합교육프로그램 개발 및 적용: 언플러그드 활동을 중심으로 (Development and Application of Artificial Intelligence Convergence Education Program Based on Decision Tree: Focusing on Unplugged Activities)

  • 김성애
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.459-469
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 의사결정 트리 기반 인공지능 융합교육프로그램을 개발하고 이를 적용함으로써 교육적 효과를 탐색하는 것이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 준비, 개발, 개선의 3단계 절차를 통해 연구를 수행하였으며 개발된 인공지능 융합 교육 프로그램은 창의적 문제 해결 과정의 '문제의 이해', '아이디어 탐색 및 개발', '실현', '평가'의 4단계로 구성되었다. 특히 이 교육프로그램은 프로그래밍을 포함하지 않는 언플러그드 활동으로서, 프로그래밍을 포함하여 인공지능 기술을 수업시간에 다루는 교과인 초등 실과, 주니어 공학교육의 일환인 기술·가정, 정보 이외의 교과에서도 인공지능 융합교육을 실행할 수 있다는 점에서 주목할 만하다. 즉, 특정 교과가 아닌 대부분의 교과에서 인공지능 기술을 융합하여 교육할 수 있다는 것을 보여주는 것으로서 교과 내용에 다수 포함되고 있는 분류 개념을 교육할 때 인공지능 기술의 개념과 원리를 활용할 수 있는 현장 적용 가능성을 확인했다는데 큰 의의를 가진다.

중등과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위한 R & E 프로그램의 개발과 효과 (Development and Effects of R & E Program for Improving the Science Process Skills of Middle Gifted Science Students)

  • 손준호;노자헌;조재형;송진여;정지현;김종희
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.94-108
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    • 2019
  • 이 연구는 과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위해 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 우선 교사중심에서 학생 중심으로 3단계의 과정을 거쳐 R & E를 수행할 수 있도록 하는 안내된 R & E 수업 모형을 개발하였고, 5단계 절차에 맞는 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 중학교 과학 영재 학생 38명을 대상으로 수업을 진행하였다. 그 결과, '가설 설정 > 변인 추출 > 탐구문제 도출 > 결론 도출 > 실험 설계 > 일반화 > 평가 > 자료 해석 > 자료 변환' 순으로 높은 평균 점수를 나타냈다. 세부적으로는 9개 평가 요소 중 '탐구문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 결론 도출'은 높은 수준을, '실험 설계'는 평균 수준을, '자료 해석, 일반화, 평가'는 낮은 수준을, '자료 변환'은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 이번 연구를 계기로 안내된 R & E 프로그램이 탐구 과정별 요소를 잘 반영하여 과학영재 학생의 종합적 사고력과 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되길 기대한다.

과학 글쓰기 교육에 관한 국내 연구 동향 분석 -2004년~2021년 연구를 중심으로- (Analysis of Domestic Research Trend in Science Writing Education -Focus on Studies from 2004 to 2021-)

  • 김형미;강경희
    • 과학교육연구지
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    • 제46권2호
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    • pp.178-194
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    • 2022
  • 이 연구는 과학 글쓰기 교육 관련 국내 연구의 동향을 분석하는 것이다. 분석 대상은 2004년부터 2021년까지 국내 과학 글쓰기 교육 관련 연구 논문 152편이다. 분석 기준은 연구 문제, 연구 대상, 연구 방법, 연구 적용방식, 그리고 연구 적용 결과로 설정했다. 분석 결과 2014년까지는 꾸준히 증가하는 경향을 보였으나, 이후부터는 감소하는 것으로 나타났다. 연구 문제들을 분석한 결과 과학 글쓰기 활동의 효과를 알아보는 연구가 가장 많은 것으로 나타났다. 연구 대상은 초·중·고등학생 대상 연구가 대부분을 차지하였다. 연구 방법 분석 결과에서는 질적 연구가 많은 비중을 차지하였고, 양적 연구와 질적 연구를 병행한 혼합연구도 많았다. 연구 적용방식에서는 정규수업에서의 적용 연구가 가장 많았다. 적용 효과에 대해 분석한 결과 과학 개념, 과학에 대한 태도, 사고력, 창의적 문제해결력 등에 대한 연구가 대부분이었다. 과학 수업에서 실험관찰 글쓰기 등 글쓰기 교육은 2007 개정 교육과정 도입 이전부터 꾸준히 이루어져 왔다. 특히 과학 글쓰기는 2007 개정 교육과정 이래 2022 개정 교육과정 총론에 이르기까지 텍스트 기반 교육으로서 중요성이 강조되고 있다. 과학교육에서 학생들이 자신의 생각을 생성하고, 공유하고, 설명하고 확장하는 데 있어 글쓰기는 중요한 학습 전략이다. 이에 과학 글쓰기 교육 관련 국내 연구 동향을 살펴보는 것은 향후 과학 글쓰기 교육의 나아갈 방향을 설정하는 데 중요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것이다.

중학교 과학1 생물단원의 수행평가 도구개발과 적용 (Development and Application of Performance Assessment Materials for a Biology Unit of Middle School Science 1)

  • 조정일;유형빈;노영지
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.384-395
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    • 2000
  • 최근 교육 현장에서는 암기식 수업 위주의 교육에서 벗어나 학생 개개인의 창의성을 키우는 교육을 위해 전통적인 교수 학습 평가의 새로운 대안으로 수행평가가 제시되어 강조되고 있다. 이 연구는 중학교 1학년 과학의 생물 단원 '주변의 식물'을 위한 수행평가 도구를 개발하고 적용하여, 그 효과와 문제점 그리고 학생들의 반응을 알아보는데 목적이 있다. 연구의 대상은 광주에 소재한 중학교의 1학년 5개 학급 학생 186명이었다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 중학교 1학년 과학 생물 단원 '주변의 식물'에 대한 수행평가를 위해 관찰보고서, 조별 토의 학습지, 실험과정과 태도평가, 조별 탐구 보고서 및 조별 활동 평가, 조별 발표 활동, 구술 시험 도구를 개발하였다. 2. 수행평가를 실시함으로서 학생들 개개인의 종합적인 능력을 보다 정확하게 파악할 수 있었다. 그리고 소집단 활동을 통해 학생들의 흥미도와 협동적 문제 해결 능력이 신장되었으며 수업 방법이 학생 주도의 수업 형태로 개선되었다. 3. 평가 처리에 소요되는 시간적 부담이 상당히 큰 것으로 나타났다. 4. 수행평가에 관한 학생들의 반응은 대체로 긍정적이었다.

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문제발견 중심의 과학토론수업이 초등학생들의 과학 창의적 문제해결력과 과학탐구능력에 미치는 영향 (The Effect of Scientific Discussion Classes Focusing Problem Finding on the Primary School Students' Scientific Creative Problem Solving Ability and Science Process Skills)

  • 김순식;이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.133-143
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    • 2014
  • The purpose of this study was to examine the effect of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. To verify this research problem, the subject of this study was fifth-grade students selected from four classes of M elementary school located in Busan city. For four months, the experimental group of 51 students was taught using the "scientific discussion classes focusing problem finding". The control group also of 53 students was taught in normal classes which used a text-book. All students were given pre and post test to verify the effects of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. The results from this study are as the following. First, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in scientific creative problem solving ability among the primary school students. It is possibly because in the process where one student compare his/her own thoughts with the others' ones and discuss them. Second, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in science process skills among the primary school students. Third, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in attitude toward science class. In conclusion, the scientific discussion classes focusing problem finding had positive effects on improvement of primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and also could lead to a change in students' cognition about science class to a positive way. Therefore, the scientific discussion class focusing problem finding is hopefully to be provided as an effective instructive strategy of science class in school in the future.

고등학교 「식품안전과 건강」 워크북 개발 및 타당도 검증 (Development and Validation of the 'Food Safety and Health' Workbook for High School)

  • 박미정;정난희;유난숙;최성연
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.59-80
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    • 2022
  • 본 연구는 「식품안전과 건강」과목의 수업과 평가를 지원할 수 있는 워크북을 개발하고 타당도를 검증하는 데 목적이 있다. 워크북 개발은 「식품안전과 건강」교육과정과 식생활 교육자료, 워크북 관련 선행연구를 분석하여 워크북의 개발 방향을 설정하고, 영역별 활동 아이디어를 도출하여 전체 구성을 설계하였다. 이후 초안을 개발하고 3차에 걸쳐서 교차 검토와 식품의약품안전처의 검토와 수정을 반복하여 편집본을 개발하였고, 9인의 전문가와 44인의 가정과교사들에게 타당도 검증을 받아 수정·보완하여 최종적으로 워크북을 완성하였다. 워크북은 4개 영역으로 '식품선택' 영역의 학습 주제 10개 36차시, '식중독과 식품 관리' 영역의 학습 주제 10개 36차시, '식품의 조리' 영역의 학습 주제 11개 43차시, '건강한 식사' 영역의 학습 주제 11개 55차시로 총 42개 학습 주제 170차시로 구성하였다. 워크북은 실천적 문제해결 역량, 생활자립 역량, 창의적사고 역량, 공동체 역량을 고루 배양할 수 있도록 하였으며, 문제를 인식하고 실험을 통해 문제를 해결하거나 발견학습을 통해 학습과제를 수행하고, 실험한 내용에 대해 심화 탐구학습을 진행하며, 평가를 통해 자가진단을 할 수 있도록 맥락적으로 구성하였다. 워크북의 타당도를 검증한 결과 학생 참여형 수업과 평가를 운영하고, 실험·실습을 강화하여 탐구하는 수업 분위기를 형성하는데 매우 적절한 것으로 평가되었다. 본 연구는 고교학점제 시행과 개별 학생의 학습 선택권이 강조되는 시점에서 가정계열 선택과목의 외연을 확장하고, 탐구 중심으로 학생이 주도하는 교실 수업을 구현하는데 기여할 것이다.