• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.167-173
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• 2021

본 연구는 초등학생 대상의 인공지능 교육에서 다루는 알고리즘의 종류, 활용하는 도구와 데이터의 범주를 논의하는 것을 목적으로 초등예비교사 11명을 대상으로 15주 동안 데이터, 인공지능 알고리즘, 인공지능 교육 플랫폼을 교육 및 실습한 후 설문하여 초등학생 수준을 고려한 데이터와 알고리즘의 범주, 교육 도구를 제시하고 적합성을 분석하였다. 설문을 통해 교사가 수업목적에 따라 사전에 데이터를 선정 및 가공하여 교육에 사용하는 것이 가장 적합하며, 분류와 예측 알고리즘이 초등 인공지능 교육에서 다루기에 적절하다는 결론을 도출하였다. 또한, 엔트리가 인공지능 교육 도구로서 가장 적합하며 인공지능의 학습이라는 개념을 교육하기 위해 수학적 지식을 설명하는 자료가 필요함을 확인하였다. 본 연구는 초등학생의 인공지능 교육에서 다루는 알고리즘과 데이터의 범주를 구체적으로 제시하고 이와 관련된 수학교육에 대한 필요성과 적절한 교육 도구를 분석하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권1호
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• pp.113-125
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• 2021

In this study, a problem-centered learning based STEAM field experience learning program was developed and the effects of applying it were investigated. The program was composed of 8 sessions by using problem-centered learning education method and integrating STEAM elements between disciplines. The contents of program are as follow. In the step of sharing problems and making a problem-solving plan, they understood the various examples and meanings of endangered species, explored the project activities, and made an inquiry plan. In the search and re-exploration phase, a smart device was used to investigate the appearance, habitat environment and cause of extinction for Clithon retropictus, and a site inquiry plan was established for each group. Then, they moved to the field to explore brackish-headed gallops and discuss ways to protect endangered species. In the step of creating a solution, a web-based report was produced as the final product using smart devices based on the results of the inquiry. In the presentation and evaluation stage, the produced web-based report was used to present each group, conduct mutual evaluation, and organize project activities. The developed program was applied to 6th grade 29 students enrolled in the J University Gifted Education Center. In order to find out the effectiveness of the program, tests of science process skill, creative problem-solving ability, and scientific attitude were conducted before and after of program learning, and the results were statistically analyzed by t-test. In addition, a STEAM program satisfaction test was conducted after project in order to find out the satisfaction of the class. As a result of application of the program, the results were significantly improved in openness, criticism, and creativity among the sub-factors of creative problem-solving ability and scientific attitude. Satisfaction with the STEAM program was also high, but no significant result was found in science process skill. Therefore, the program of this study could be influenced on improvement of creative problem-solving ability and scientific attitude of gifted students in elementary science.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권spc5호
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• pp.495-506
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• 2007

This study investigated the differences in learning activity preferences according to different thinking styles between gifted and average students. A cluster analysis procedure was performed to classify students on the basis of thinking styles. Two clusters of different thinking styles were deduced: the gifted group with a high level thinking style (cluster 1), and the average group with a low level thinking style (cluster 2). The gifted group (cluster 1) preferred projects, simulations, discussions and game activities to other types of loaming activities. Gifted students and average students also were clustered into each three unique subgroups with respect to levels and patterns in thinking styles, and these subgroups also showed different learning preferences. The clusters of gifted students included the self-regulated learning type (cluster a), cooperative-learning type (cluster b), and the passive-learning type (cluster c). The clusters of average students included the independent learning type (cluster i), no-preference learning type(cluster ii), and the no-motivation & teacher-directed learning type (cluster iii). Theses clusters indicated significant differences not only in thinking styles but also in terms of preferences regarding learning activities. Theses findings are discussed in terms of their educational implications.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.666-679
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• 2009

이 연구의 목적은 학교과학교육에서 논증활동 활용에 대한 교사들의 인식을 조사하는 것이다. 연구 목적을 위해, 교육학 박사인 중학교 과학교사와 심층면담을 통해 설문지가 설계되었으며, 초등학교 교사와 중학교 교사들에게 파일럿 테스트를 거쳐 완성되었다. 초등학교 교사 762명, 중학교 과학교사 127명, 고등학교 과학교사 126명, 총 1,015명에게 설문을 얻었다. 설문 결과의 빈도분석을 통해 얻은 결과, 첫째, 학생들은 절반 이하의 학생들이 토론에 참여하고 있으며, 주장과 근거는 대체로 일치되는 정도였으며, 둘째, 교사들은 생활 속 주제를 통해 토론 활동을 제공하거나 토론이 수반되는 실험을 제공하고 있었고, 셋째, 교사들은 논증활동에 대한 필요성은 절대적으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 후속연구를 위한 제안을 제시하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권4호
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• pp.440-454
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• 2018

This study aims to compare student self-, teacher-, and objective assessments of elementary science-gifted students' scientific creativity. A science-gifted program on the topic of Hydraulic Machine was implemented to 40 fifth-graders in the Science-Gifted Education Center of an education office in Seoul, Korea for four weeks. The products of the students' activities were assessed by three types of 'Student Self-Assesment', 'Teacher-Assesment', and 'Objective Assessment using Formula'. Based on two essential components of creativity, the scientific creativity is divided into two parts of originality and usefulness. Ideas that satisfy both components can be counted as scientifically creative. The main results of this study are as follows: First, the scores of each week and the average of the overall four-week scores on scientific creativity were significantly correlated. Student self-assessment (r=.687), teacher-assessment (r=.715), and objective assessment (r=.724) appeared consistently over instructional periods. Second, the average scores of student self-, objective, and teacher-assessments were 73.15, 35.72, and 26.60, respectively. The result of student self-assessment on scientific creativity tended to be higher than those of formula and teacher. Third, among the three types of assessment on scientific creativity, a strong correlation appeared between teacher- and objective assessment (r=.974), but neither between student self- and objective (r=.161) nor between student self- and teacher- (r=.213). Fourth, the scores on originality component had a positive correlation between teacher- and objective assessment (r=.713). The scores of student self- and teacher-assessments had a significant correlation too (r=.315), but not between student self- and objective assessment (r=.279). Fifth, the scores on usefulness component did not have a significant correlation between student self- and teacher-assessment (r=.155). Sixth, there was no significant difference on scientific creativity between student self- and objective assessment [${\chi}^2$(1, n=40)=1.667, p<.197]. Not between student self- and teacher-assessment either [${\chi}^2$(1, n=40)=1.616, p<.204]. On the contrary, there was a significant difference between teacher- and objective assessment [${\chi}^2$(1, n=40)=32.593, p<.000]. Seventh, the students were categorized into four groups according to the levels of their scores by student self- and teacher-assessment. The result showed that factors influencing student self-assessment are inherent in the personality traits of gifted individuals, such as self-esteem and perfectionism. The findings suggested that there are challenges for the educators to make efforts to construct consistent assessment methods for scientific creativity.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.151-159
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• 2015

알고리즘은 문제를 효과적이고 효율적으로 해결하기 위해 필요한 문제 해결 과정을 설계하는 기법을 다루기 때문에 컴퓨터 과학을 배우는 사람이라면 반드시 학습해야 하는 영역이다. 알고리즘 교육은 학습자들이 알고리즘을 설계하는 기법을 익히는 것 뿐 아니라 학습한 알고리즘 기법을 문제를 해결하는 데 적절히 활용할 수 있는 능력을 함께 익힐 때 효과적이다. 특히 사회적으로 커다란 영향을 미칠 가능성을 가진 정보 영재 학생들을 대상으로 하는 교육 활성화에 대한 인식이 확산되기 시작하면서 이들을 어떻게 가르칠 것인가에 대한 관심이 고조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정보 영재 학습자들이 알고리즘 설계 기법을 보다 쉽게 학습하고 문제를 해결하는 데 활용하는 방법을 익힐 수 있도록 하기 위하여 퍼즐을 도입하였다. 연구 결과 퍼즐 기반의 알고리즘 학습이 전통적인 알고리즘 학습 방법에 비해 학습자들에게 긍정적인 영향을 준 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 학습자들이 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 통해 알고리즘 설계 기법을 적용하는 다양한 문제 해결 경험을 함으로써 흥미와 학습의 전이가 향상된 것이라 해석할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.689-699
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• 2018

본 연구의 목적은 온라인 SW교육에서 초등학생의 컴퓨팅사고력과 학습만족도에 대한 자기조절학습, 그릿, 부모지원의 예측력을 규명하는데 있다. 이를 위해 2018년 여름 광역시 소재 K대학교의 온라인 SW교육프로그램을 수강한 초등학생 71명이 본 연구에 참여하였으며, 최종적으로 63명의 데이터가 분석에 사용되었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 자기조절학습, 그릿은 컴퓨팅사고력을 유의하게 예측하였다. 둘째, 자기조절학습, 그릿은 학습 만족도를 유의하게 예측하였다. 본 연구의 결과는 온라인 SW교육에서 초등학생의 컴퓨팅사고력과 학습만족도 향상을 위한 요인을 규명하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.205-212
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• 2021

본 연구는 가상현실(VR) 기술에 대한 초등학생의 흥미, 사용성, 학습매체의 가능성을 파악함으로써 향후 인공지능 교육을 위한 콘텐츠 제작에 활용하는 것을 목적으로 한다. 국외 연구 분석을 통해 가상현실 기술을 활용한 초등 교육의 효과성을 확인하였으며, 본 연구에서는 국내에서 초등학생에게 적용 가능한지 분석하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생들에게 다양한 가상현실 콘텐츠를 제공한 후, 흥미, 사용성, 유용성, 수업과 학습에 활용 가능성을 설문하였다. 연구결과, 가상현실 콘텐츠에 대한 학생들의 흥미가 매우 높았으며, 학습 매체로서도 충분히 활용 가능함을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 볼 때, 최근 중요성이 강조되는 인공지능 교육과 데이터과학 교육에서 추상적인 데이터와 인공지능 시뮬레이션을 가상현실을 활용하여 충분히 학습으로 이어질 수 있음을 시사한다.

• 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.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제39권3호
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• pp.382-398
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• 2020

This study aims to analyze the relationship between scientific content knowledge of science-gifted elementary students and their expression of scientific creativity, and the characteristics of divided groups according to the levels of their scientific content knowledge and scientific creativity. A science-gifted program was implemented to 33 forth-graders in the Science-Gifted Education Center of an education office in Seoul, Korea. The method of evaluating scientific knowledge was divided into well-structured paper-pencil test (asking specific and limited range of content knowledge of plants) and ill-structured descriptive test (stating all the knowledge they know about plants) to find out which methods were more related to scientific creativity. In addition, in order to find out the characteristics of each group according to the level of scientific content knowledge and scientific creativity, students were required to answer a questionnaire about their own self-perception of scientific knowledge and scientific creativity and how to obtain scientific knowledge. The main results of this study are as follows. First, Both well-structured paper-pencil test (r=.38) and ill-structured descriptive test (r=.51) results of elementary science gifted students were significantly correlated with scientific creativity. Second, As a result of the regression analysis on scientific creativity of science-gifted elementary students, both the knowledge measured by the two evaluation methods have the ability to explain scientific creativity. Third, the students were categorized into four groups according to the levels of their scientific content knowledge and their expression of scientific creativity, and the result showed that the higher the knowledge of science, the higher the scientific creativity. Fourth, the description about self-perception of scientific knowledge revealed that the highest percentage of Type LL students of all 13 students (53.8%, 7 students) answered 'I have little knowledge of plants because I have little interest in them.' Fifth, the description about self-perception of scientific knowledge revealed that the highest percentage of Type HH students of all 15 students (40%, 6 students) answered 'I think my science creativity is high through my experience of scientific creativity. Sixth, the responses to the Questionnaire revealed that 'reading' was the most popular way to obtain scientific knowledge, with 27 out of total 33 students choosing it. In particular, all 18 students from Type HH (high scientific knowledge and high scientific creativity) and Type HL (high scientific knowledge and low scientific creativity) - those with high scientific knowledge - gave that response. On the basis of this research, we should explore practical teaching methods and environment for gifted students to improve their scientific creativity by revealing the nature of the factors that affect scientific creativity and analyzing relationship between knowledge and scientific creativity.