본 연구에서는 신재생 에너지 Bio-Energy와 STEAM교육의 연구 사례를 살펴보고 이를 토대로 초등학교 5-6학년을 위한 바이오에너지를 이용한 STEAM 교육프로그램과 수업방안을 제시한다. 5-6학년의 지적 발달 수준과 흥미를 고려하여 교육프로그램을 구상하고 이에 따른 교재와 교사용 지도서를 개발하였고, 학습용 미생물 연료전지 교구도 개발하였다. 개발된 교육프로그램의 실효성을 검증하기 위해 제주도내 5-6학년 학생 10명을 대상으로 6차시동안 단계별로 교육을 진행하였다. 향후 추적연구 및 확대 적용이 이루어질 예정이며, 신기술 주제의 STEAM교육을 지도함으로써 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구는 초등학교 4학년 수학 영재학생들에게, <다양한 계산식 만들기> 문제, 즉, 4 4 4 4 =에서 +, -, ${\times}$, $\div$, ( )를 사용하여 0부터 10까지의 수가 되는 계산식을 만들도록 요구하고, 이에 대해 학생이 만든 식을 분석하였다. 2007년도에 초등학교 5학년 수학 영재학생을 대상으로 조사한 결과, 다양하고 많은 창조적인 계산식을 만들 수 있음을 발견하고, 이번에는 4학년 수학 영재학생을 대상으로 조사 분석하였다. 4학년 수학 영재학생도 다양한 계산식을 많이 만들 수 있음을 확인하였다. 학생들이 많이 만든 식의 개수는 0, 1, 8, 4가 되는 식의 순이었고, 응답이 저조한 것은 10, 6, 5, 9가 되는 식의 순으로 나타났다. 학생들의 오답은 계산 순서나 괄호의 유무에 기인한 것이 많았다. 이러한 실천적인 연구를 통하여, 초등학교 수학 영재학생들의 학습 지도와 평가 방법 및 교재 개발 등의 기초 자료를 집적할 수 있으며, 이는 초등 수학 영재 및 학교의 일반 수학 교육에의 적용과 발전에 도움이 될 수 있다고 생각한다.
2007년 개정교육과정은 대수의 도입 시기를 초등으로 앞당기고 있다. 최근의 연구결과들로부터 볼 때 초등수학 수준에서 대수를 도입할 때 패턴의 일반화를 이용하는 것은 타당한 과정으로 판단된다. 초등학교 6학년 학생들이 패턴의 일반화과정 학습에서 대수를 도입하는 것이 가능한지 그리고 어떤 효과가 있는지, 초등학교 6학년 학생들의 패턴의 일반화 과정은 어떠한지에 대한 연구가 보완되어야 할 필요가 있다. 본 연구는 초등학교 5학년들에게 패턴을 일반화하여 대수를 도입하고 지도하고 그 과정에서 나타나는 일반화 과정의 특징과 학생들이 겪는 어려움을 분석하였다. 이를 통하여 패턴의 일반화를 지도하거나 패턴에 기초한 대수 교육과정을 개발할 때 시사점을 얻고 교수학습 자료 개발에 대한 정보를 제공하고자 한다.
본 연구는 초등학교 3학년부터 단계적으로 확률 개념을 학생들이 배우게 하려는 의도에서 초등학교 학생들의 확률 개념 이해 실태를 분석한 자료를 바탕으로 3학년에 적용할 수 있는 확률 프로그램을 개발하고 그 적용 가능성을 모색해 보려는 목적으로 실시되었다. 그래서 초등학교 3학년에서 6학년까지의 확률 개념 이해 실태를 조사, 분석해보고 이를 바탕으로 확률 프로그램을 개발한 후, 수학학습 능력이 다른 초등학교 3학년 5명의 아동을 대상으로 총 8차시분의 확률 프로그램 적용을 실시하고, 아동의 프로그램 투입 전과 투입 중, 투입 후의 확률 개념 수준 변화를 분석하였다. 또한 그 적용 결과를 바탕으로 프로그램을 개선하였다.
2015개정 교육과정에 의해 2019년부터 초등학교 5, 6학년을 대상으로 실과과목에서 정보교육이 진행되고 있지만, 국외에서는 초등학교 저학년부터 정보교육을 시행하는 경우가 많다. 이에 본 연구는 초등학교 저학년의 특성을 고려한 프로그래밍 언어의 선택 방향성을 제시하기 위한 목적이 있다. 목적 달성을 위해 저학년의 발달특징과 교육용 프로그래밍 언어의 필요요소를 고려하여 평가 준거를 개발하였다. 준거에 근거하여 두 언어의 사용성을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 비스킷은 학령이 낮은 학생의 표현력 고려, 프로그래밍의 개념에 대한 학습 없이 알고리즘 익히기 등에 활용할 수 있으며, 둘째, 스크래치 주니어는 알고리즘이나 프로그래밍에 대한 개념 학습에 용이한 것으로 나타났다. 본 연구는 향후, 초등학교 저학년 대상의 프로그래밍 교육을 대비하여 학생들의 발달 상태를 고려한 시사점을 제시했다는데 의의가 있다.
본 연구의 목적은 초등학교 저학년 학생을 대상으로 하는 언플러그드 교육프로그램을 연구하는 것이다. 이를 위하여 다음과 같이 연구를 진행하였다. 첫 번째로 초등학교 저학년 학생의 발달 수준에 맞게 놀이 활동 중심으로 놀이학습 기반 언플러그드 교육 방법을 발굴하였다. 두 번째로 발굴된 주제에 따라 컴퓨팅 사고력을 기를 수 있는 언플러그드 교육프로그램을 설계하였다. 각 차시는 스토리텔링으로 진행이 되며, 스토리텔링의 내용은 통합교과 '겨울'과 관련된다. 또한, 각 차시는 컴퓨팅 사고력의 핵심요소를 기준으로 분석되었다. 그리고 설계한 언플러그드 교육프로그램에서 활용할 수 있는 교육 자료를 개발하였다. 마지막으로 초등학교 저학년 학생을 대상으로 교육프로그램을 적용하고, 사례연구를 통해 교육프로그램을 분석하였다. 분석 결과 학생들의 수준에 맞게 교육프로그램이 구성되었으며, 본 교육프로그램은 초등저학년 학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 도움이 된다는 것을 확인하였다.
수학텍스트의 한 부분인 식은 일상 언어, 시각적 표현, 상징 등의 여러 기호와 함께 학생들에게 다양한 수학을 경험을 제공한다. 그러나 이러한 수학텍스트의 다양성은 수학시험 채점시 4+3인가, 4+3=7인가 혹은 부분점수를 줄 것인가의 이슈로서 변질되어 등장한다. 따라서 본 연구에서는 초등학교에서 다루는 식의 의미, 초등학교 아동에게 지도되는 식의 형태, 초등학교 1학년 아동의 식에 대한 이해, 초등학교 교사들의 식에 대한 이해 형태를 서울시 소재 한 초등학교의 1학년 담임교사 9명과 1학년 1 개 학급에 속한 아동과의 면담 및 설문 조사를 통하여 알아보았다. 아울러 제언에서는 수학텍스트의 한 부분인 식의 실제 교육현장에서 어떻게 반영되고 있는가에 대한 탐색을 통하여 식의 의미를 올바르게 전하기 위한 지도 방법, 교사 인식에 대한 방향을 제시하였다.
본 연구는 초등학교 1학년과 2학년 수학교과서가 제공하는 평면도형에 대한 학습기회를 기호학적 관점에서 분석한 결과를 보고한다. 2015 개정 수학과 교육과정에서 초등학교 1~2학년에 포함된 평면도형에 대한 학습은 학교에서 다루어지는 기하교육의 기초가 된다는 점에서 특히 중요하다. 수학학습은 의미의 문제와 관련되고 의미에 관한 활동은 기호 활동으로 볼 수 있다는 점에서 그리고 기호학적 분석은 의미에 대한 문제를 정교하게 기술하고 기회를 제공할 수 있다는 점에서 기호학의 관점과 도구를 채택하고, 사용한다. 교과서 활동이 요구하는 기호작용에 대한 분석을 통해 교과서 활동이 제공하는 학습기회의 의의를 드러내 기술할 수 있고, 겉으로 유사해 보이는 학습기회가 어떻게 다른지를 파악할 수 있음을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로, 1학년과 2학년 수학교과서에서 제공되는 학습기회 사이의 연계성에 대해서 논의하였다. 마지막으로 본 연구의 결론 및 시사점 그리고 후속연구를 제안하였다.
최근 인공지능 교육을 위한 다양한 플랫폼과 컨텐츠가 개발되고 있지만, 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능교육 프로그램 개발은 미비한 상황이다. 이에 본 연구는 초등학교 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 소프트웨어 교육을 위한 다양한 융합교육 연구사례가 있는 노벨 엔지니어링 기법을 활용하여 교육 프로그램을 설계하였다. 1차 프로그램 개발 후 전문가 타당도 검사로 검증을 하였고 이에 따라 프로그램을 수정하여 개발하였다. 그 결과 한글 해득 과정 중인 저학년 학습자 수준을 고려하여 문자 언어보다는 음성 언어를 기반으로 한 프로그램을 구성하고, 교과 간 통합으로 교육 시수를 확보할 필요가 있었다. 이에 정보 교과가 별도로 신설되어 있지 않은 초등 저학년의 교육과정을 고려하여 국어, 수학, 통합교과와 융합하여 인공지능 교육프로그램을 설계하였다. 본 연구를 통해 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능교육의 새로운 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
이 연구는 학년이 상승하면서 초등학생들의 자연수 계산 오류가 어떤 양상을 띠며 변해 가는지를 알아보고, 이를 통해 효율적인 계산 지도를 위한 시사점을 도출하고자 시도되었다. 이를 위해 수도권의 한 초등학교 3, 4, 5, 6학년 580명을 대상으로, 동일한 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 검사지를 풀게 하였으며, 미리 설정한 오류유형틀에 입각하여 학생의 오답 반응을 분석하였다. 학생들의 반응을 분석한 결과, 세 계산 영역에서 학년 상승에 따른 계산 수행능력의 향상이 통계적으로 유의미한 수치로 나타났으며, 계산 절차를 처음 배우는 시점에서 차년도까지의 향상 폭이 가장 큰 것으로 나타났다. 그러나 초등학생들의 계산 오류는 일회 혹은 이회 정도 반복되지만 삼회이상은 잘 반복되지 않는, 체계성이나 고착성이 비교적 낮은 것으로 드러났다. 마지막으로, 이러한 내용을 바탕으로 계산 지도의 효율성을 높이기 위한 지도 전략을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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