• 제목/요약/키워드: 초등과학영재교육

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창의적 융합교육을 위한 무게중심 프로그램 개발과 적용사례 연구 (A Study on the Effects of Creative STEAM System Given by Center of Gravity Experiment)

  • 김수금;유시규;김선배
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제24권3호
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    • pp.333-357
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    • 2014
  • 본 연구에서 제시하는 무게중심 확인실험 프로그램개발은 2013년 '동국대학교 과학영재교육원'에서 융합형 영재프로그램으로 개발되어 초등 영재학생 10개 집단 120명과 중등수학영재학생 24명을 대상으로 진행되었다. 무게중심 확인실험은 한국 과학창의재단에서 제시하는 융합형인재교육(STEAM) 학습준거 틀에서 수행된 3단계 과정을 이행하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화하였다. 본 연구가 갖는 3가지 특징은 다음과 같다. 첫째, 연구에서 새롭게 개발된 무게중심 확인실험은 수학과 물리가 융합된 교육방식이다. 둘째, 실험에 사용되는 모형은 학생들의 능동적 활동으로 창의적인 모형 설계가 가능하다. 셋째, 무게중심 확인실험 프로그램은 학습 능력에 따라 수준별 수업으로서 전환이 가능하다. 위에서 제시한 특성들을 바탕으로 무게중심 확인실험을 통하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화시킨다. 설문조사 결과는 주어진 지식을 단순 암기하는 학습에서 벗어나 실험에 필요한 배경지식 이해, 실험 설계, 실험 과정, 실험 결과의 단계를 거쳐 학습된다. 설문조사와 학생들의 실험 후 토의 결과, 현재 수학 또는 과학 교육과정이 제시하는 무게중심 학습과 비교하여, 새롭게 개발된 융합형 프로그램이 교육의 효과가 뛰어남을 보여 준다. 본 연구는 수학이 다른 교과영역과 융합되는 새로운 융합형 교육방식을 제시한다. 특히 무게중심을 찾고 이를 확인하는 새로운 형태를 제시한다. 결론적으로 교수자와 학습자가 모두 만족할 수 있는 새로운 무게중심 교육의 틀을 제시한다.

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IT 집단지성 학습자를 위한 학습 성취도 예측 시스템 설계 (A design on the Prediction of Learning Achievement System for IT Collective Intelligence Learner)

  • 이경은;홍성용
    • 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.

학교와 영재교육원에서의 초등과학교육 비교 (Comparison of Elementary Science Education between Schools and A Education Institute for the Gifted)

  • 김회경;채동현;최영완
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.242-250
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    • 2011
  • The present study compared the contents and methods of elementary science education in schools and education institutes for the gifted and surveyed the contents and methods of science education for the gifted desired by students in order to set the direction of elementary science education at education institutes for the gifted. For this study, we conducted interviews with a 5th-grade male student and a 6th-grade female student at the science class of the Education Institutes for the Gifted run by Iksan Education Office. Besides, printed materials were collected and used to refer to the contents of education. The results of this study are as follows. First, in school, the student learn according to the curriculum defined by the government and the contents begin with elementary and basic ones and move step by step to deeper and wider scientific principles. On the contrary, in the education institute for the gifted, the contents of teaching materials are decided at the teacher's discretion, and because they target gifted children, their level is higher than that of the science curriculum in school. Second, the most common teaching method in school is lecturing and, next, experiments, group activities, etc. On the contrary, in the education institute for the gifted, experiments are used most frequently, and various educational methods are adopted including lectures, project learning and cyber learning. Third, the contents of science education that gifted children wanted to learn are not limited to any specific area. Science education methods that gifted children wanted were various, including project learning, group activities, experiments, and report making and presentation.

초등예비교사들의 과학영재교육에 대한 신념 연구 (A Study of Pre-service Elementary Teacher's Belief on Science Gifted Education)

  • 김순식;이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.152-158
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    • 2013
  • The purpose of this work is to investigate pre-service elementary teachers' belief in science gifted education. To do that, from September to November 2012, this research had been conducted with 42 students who were in the third year of P University of Education. The conclusions of this work are presented as follows: First, the pre-service elementary teachers considered exploration ability to be the most important talent for the gifted students in science, and chose task commitment as the next most important. They regarded intelligent ability and leadership ability as the relatively less important. Secondly, regarding the most important tool in choosing scientifically gifted students, the pre-service elementary teachers preferred creativity test. It was found that they considered the intelligence test and academic achievements, which require intelligent ability, to be the less important. Thirdly, regarding the special knowledge related to science gifted education, the pre-service elementary teachers considered pedagogical knowledge about the gifted to be the most important. Fourthly, regarding a class type for gifted students in science, the pre-service elementary teachers most preferred project learning. Project learning is a learning method in which students choose an interesting problem and solve the problem in cooperation with group members. It is the most widely used exploration class in gifted education. It is in the same context as the result that exploration ability is the most important factor to elementary gifted students in science. This work revealed that, with regard to a talent for the gifted in science, judgment of the gifted in science and science gifted education, the potential ability and affective ability of gifted students are considered to be more important than their intelligent ability. Therefore, it was analyzed that pre-service elementary teachers' belief in the gifted students in science is almost consistent with the recent trend of gifted education.

초등 과학 영재 학생들의 자연선택 개념 이해를 위한 논변 활동에서 나타난 인식적 이해와 논변활동 수준 분석 (Analysis of Epistemic Considerations and Scientific Argumentation Level in Argumentation to Conceptualize the Concept of Natural Selection of Science-Gifted Elementary Students)

  • 박철진;차희영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.565-575
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    • 2017
  • 이 연구에서는 초등 과학 영재 학생들을 대상으로 자연선택 핵심개념 논변 활동 담화에서 드러난 인식적 이해와 논변활동 수준을 분석하였다. 논변활동에 참여한 학생들은 광역시 소재 영재교육원 6학년 학생 20명이었는데, 그 중 적극적으로 논변활동에 참여한 소집단 중 담화에서 인식적 이해가 드러나며, 개념에 따라 소집단 구성원의 인식적 이해 수준이 서로 달랐던 세 명으로 구성된 소집단을 목적표집하여 그들의 담화를 분석하였다. 담화에서 드러난 인식적 이해의 요소는 본성, 일반성, 정당화, 청중의 범주로 나누어 분석하였으며 논변활동 수준은 논변의 구성과 비평을 중심으로 내재적 인지 부하에 따라 만들어진 논변활동 학습발달과정을 사용하였다. 연구 결과, 학생들의 논변활동에서 드러난 인식적 이해는 자연선택 하위 개념별로 다르게 나타났다. 자연 선택 하위 개념 모두 실천적 인식적 이해의 본성 측면에서는 모두 높게 나타났으나 일반성, 정당화, 청중 범주에서는 높거나 낮았으며, 그 수준이 담화에서 드러나지 않는 경우도 있었다. 지식의 일반성 측면에서 높게 드러난 변이의 유전개념에서 획득형질의 유전에 반대하는 다양한 현상과의 연결은 다양한 아이디어를 생성하여 논변활동 참여를 촉진하는 요소로 활용되어 세 학생 모두 논변활동 수준은 비판 제시 수준으로 나타났다. 하지만, 정당화와 청중 범주에서 실천적 인식적 이해 수준이 낮게 드러난 개념들의 학생의 논변 활동 수준은 그 보다 낮았다. 학생들이 최종 자연선택 핵심 개념인 종분화 개념 논변 시 모두 인식적 이해 수준이 높았던 개념들을 이용하여 종분화 과정을 설명하려 하였으며, 반대로 인식적 이해 수준이 낮았던 개념은 설명 요소로 포함시키지 않았다. 이 연구결과 학생들은 다양한 인식론적 자원을 통해 맥락에 따라 활용되는 인식론적 자원은 다르며 학생들이 왜, 어떻게 인식론적 결정을 하는지에 대한 구체적인 요인들을 분석할 필요성을 제안한다. 인식론적 결정에 영향을 미치는 다양한 요인 분석은 논변 활동의 질과 수준을 높일 수 있는 교수자의 중재 요소가 될 수 있다.

과학실험수업에 대한 초등과학영재들의 인식분석 (Analysis of Science Gifted Elementary Students' Perceptions about Laboratory-based Science Learning)

  • 양일호;박선옥
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.164-182
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    • 2015
  • The purpose of this study was investigated the perceptions and expectations of science gifted elementary students in the laboratory-based science learning. For the purpose of this study, semi-structured interviews were conducted with 20 science gifted elementary students in J city. The question of the interview is constructed with perception and expectation of science gifted elementary students in divided with 4steps of understanding of lesson object, planning experiment, performing experiment and drawing conclusion in laboratory-based science learning and an attitude for science. The interview is progressed per individual and all the content of the interview is recorded. The result of this research is as follows. The science gifted elementary students have a wish for building an assumption and expectation and planning an experiment with discussion more than following the textbook and teacher present. In the step of the experiment, they wanted general more discussion of their own activities rather than teacher's instruction and they wanted teacher's instruction and they wanted teacher's mediation conflicts within small groups and comments for students' experiment results. The science gifted elementary students wish to open a science lab, which man who likes science can go and come freely and to study with friends who have a same interest to make a theme. And from top to bottom they want to test autonomous and ask to salute like a representative experiment of teacher. And they ask to have a chance to test individually and want to see a movie related to an experiment before doing an experiment. Like this, it presents that the scientifically gifted elementary students want to do an experiment what they can, want to have a class which can plan and can do an experiment by themselves through discussion with the unit more than following explanation of a teacher and a textbook without condition.

한국과 중국의 초등영재교육의 분석 및 고찰 (A Comparative Study on Primary Gifted Education Systems in Korea and China)

  • 권치순;오인자
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-11
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    • 2011
  • This study was carried out to analyze primary gifted education systems in Korea and China. The results of the research are as follows : (1) The objectives of the gifted children education of two countries are same. They intend to dig out hidden talent and giftedness of gifted children. They emphasize the development of creativity in the gifted children through the various special teaching methods. (2) Korea has been doing the gifted education limitedly focused on the 4th grade students in elementary school after regular school curriculum, but China has performed gifted education from primary school to university quite systematically. (3) Korea tend to select the students based on the objective sources such as teachers' observation, recommendation, school scores, but this has limit to find out the real potential genius. China has the similar problems, but they consider of the comprehensive talented and abilities in students at school unit level. (4) Both countries have the teacher training systems for study to make more efficient programs and methods in gited education. It has been emphasized the necessity of gifted education to expand the range and target. Most of all it is very essential to train the teachers to manipulate the gifted education programs. The government should be persue the multiplicity and professionality now. So there are so many things to learn from China since they managed the gifted education in a regular curriculum of the school.

DARTs가 초등과학 영재학생들의 탐구문제 제안에 미치는 영향 (The Effect of DARTs Reaches to the Inquiry Problem Suggestion of the Elementary Science Gifted Students)

  • 손준호;김종희
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.256-266
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    • 2012
  • The purpose of this study is to use DARTs (Directed Activities Related to text) to foster inquiry problems while actively engaging accelerated gifted elementary students in the field of earth sciences. This study is continually evolving in the classroom on the proposition that accelerate the scientific thought whether inquiry problems show any change according to the extent of prior background knowledge through DARTs. Researchers appointed the accelerated gifted elementary students with 14 investigation problems and it was their duty to not only classify the inquiry problems, but to analyze using interviewing methods according to type classification framework. Many scientific terms were used concretely in the inquiry problems that were propose after DART. The students gave a direct effect to the inquiry problem to be proposed according to the level of the content that it is presented in the DARTs worksheet. As a result, the NP-IP type and the EC-IP, NC-IP inquiry problem type proposed above much as a whole in DARTs former and prior. Particularly, the EMC-IP type and etc. was variously proposed after the DARTs. And the students proposing the inquiry problem of above average proposed the inquiry problem of the EP-IP type much unlike the general average student after the DARTs. The EC-IP, NC-IP and NF-IP type were changed much after DARTs used. Particularly, the EC-IP and NC-IP type were changed much.

아두이노를 활용한 STEAM 커리큘럼 설계, 적용 및 효과 분석 (Development and Evaluation of a STEAM Curriculum Utilizing Arduino)

  • 심규헌;이상욱;서태원
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.23-32
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    • 2014
  • 현대사회에서 발생하는 복합적인 문제들은 정보 논리적 사고를 통해 효율적으로 해결할 수 있으며, 정보 논리적 사고력은 정보 교과의 프로그래밍 교육을 통해 효과적으로 신장시킬 수 있다. 본 연구는 학습자의 흥미를 유발하고 집중도를 높일 수 있는 정보 교과 STEAM 커리큘럼을 설계하였고 이를 적용 및 평가하였다. 커리큘럼은 자기 주도적 학습과 조별 학습을 통하여 학습자 간에 상호작용이 이루어질 수 있도록 하였으며 하나의 주제를 가지고 과학, 음악, 정보 교과의 관련 지식을 이해할 수 있도록 구성하였다. 실험은 초등학교 4~6학년에 재학 중인 정보 영재 학생들을 대상으로 아두이노 보드를 활용하여 진행하였다. 연구 결과, 아두이노를 활용한 수업 후에 컴퓨터 과목에 대한 관심도와 프로그래밍에 대한 흥미도가 증가하였다. 75%의 학생들이 컴퓨터에 대한 흥미가 늘어났고 93%의 학생들이 아두이노를 활용한 수업에 긍정적인 응답을 하였다. 연구 결과의 유효성은 t-test를 통해 입증하였다.

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초등영재와 일반학생의 다중지능과 사회적 적응행동과의 관계연구 (The Relationship Between Multiple Intelligences and Social Adaptability of Gifted and General Students in Elementary School)

  • 진정환;이석희
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.24-33
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    • 2014
  • The purpose of this study was to determine the discrete intelligences from multiple intelligence affecting the social adaptive behavior, help to understand their relation and draw educational implications to be used in supporting gifted students who have social and emotional difficulties by comparing and analyzing the relation between multiple intelligence and social adaptive behavior of gifted and general elementary students. The conclusions of this study are as follows. First, the levels of both multiple intelligence and social adaptive behavior were significantly higher in gifted elementary students compared to general ones on all sub-factores, indicating that the gifted elementary students are more adaptive in such constructs as self-efficacy, self-esteem, communicative skill, school life and interpersonal skill compared to general ones. Second, the association between multiple intelligence and social adaptive behavior was statistically significant both in gifted and general elementary students, indicating that the two constructs have close relation with each other. Third, for the gifted elementary students, the logical-mathematical and interpersonal intelligences had explanatory powers for self-efficacy, self-esteem, communicative skill, adaptation in school life, interpersonal skill while, for the general ones, intra- and inter-personal intelligences had explanatory powers for most domains of social adaptive behaviors, indicating that development of intelligences affecting the social adaptive behavior many have positive effects on social and emotional development of both gifted and general elementary students.