21세기 IT 선진국을 꿈꾸며 우리나라는 2001년도부터 초등학교를 비롯한 각급 학교에서 컴퓨터 교육을 실시해 오고 있다. 그러나 컴퓨터과학을 도외시한 컴퓨터 기능 위주의 정보 소양 교육은 내용 부실이라는 비판을 받아 왔고, 이에 2005년도에는 "정보통신기술교육 윤영지침 개정안"이 발표되면서 컴퓨터과학의 내용이 추가되어 보다 체계적인 틀을 갖추게 되었다. 그러나 정보 사회에서 가장 중요한 능력 중의 하나인 "문제 해결" 능력 신장을 위한 교육과정은 아직 불완전한 모습을 보이고 있다. 따라서 본 논문에서는 "문제 해결" 영역을 중심으로 각국의 초등학교 수준의 컴퓨터 및 수학 교과에서의 교육과정을 분석하고 초등학교 컴퓨터과학 교육과정에서 이루어져야 할 "문제 해결" 영역의 교육과정 개선안을 제안하였다.
초등학교에서의 컴퓨터 교육의 방향은 컴퓨터의 원리를 바르게 이해하고 활용하며, 이를 통해 문제해결능력을 기르는 것이다. 본 논문에서는 컴퓨터의 원리 중에서 가장 중요한 알고리즘 개념에 대하여 초등학교 4학년 수학-나 여러 가지 문제 푸는 방법 찾기 단원을 기반으로 문제중심활동 방법을 이용하여 수업을 설계하고 현장에 적용하였다. 적용 결과를 통하여, 수학문제를 이용한 알고리즘 학습이 기존의 교수방법보다 효과가 있음을 보인다.
수학 교과에서는 컴퓨터와 인터넷 환경을 교수 학습에 적극적으로 활용해 왔다. 그러나 수학 교수 학습 웹사이트 운영의 질적인 측면에서는 여러 문제점들이 제기되어 왔다. 본 연구는 영국 케임브리지 대학교의 'Millennium Mathematics Project' 사업의 일환으로 1997년부터 운영되고 있는 NRICH 웹사이트의 운영 방식, 웹사이트 체계, 콘텐츠 내용, 콘텐츠의 연계 방식 등을 조사하였다. 이를 바탕으로 주제 중심의 콘텐츠 구성, 지속적 장기적 자료 축적, 이용자들의 참여 유도, 다양한 협력 사업 등의 측면에서 우리나라에 주는 시사점을 정리하였다.
새로이 열리고 있는 정보화시대에 부응하기 위해 교육계에서는 컴퓨터를 교육매체를 활용한 교수 ${\cdot}$ 학습방법에 대한 연구를 활발히 전개해 나가고 있다. 최근에는 인터넷을 활용하여 좀더 효과적인 교수 ${\cdot}$ 학습 방법의 개선에 대해 연구하는 움직임들이 활발히 진행되고 있다. 이에 중학교 수학과를 중심으로 하여 인터넷 상의 학습자료들을 검색하고 이를 먼저 홈페이지별로 분류하여 그에 따른 내용들을 분석하고, 반대로 항목별로 홈페이지를 중학교 교과서 내적인 내용과 외적인 내용들로 분류하고 그에 대한 분석을 하여 봄으로써 현재 인터넷 상의 학습자료들을 알아보아 향후 인터넷을 활용하여 중학교 수학의 교수 ${\cdot}$ 학습 방법을 개선하는 연구 및 인터넷 상에 새로운 자료를 올리는 사람들에게 도움이 되도록 하고자 한다. 또한 간단하나마 인터넷을 활용하는 수업에 대해서도 기술하여 인터넷 상의 학습자료를 활용하는 방안을 모색하여 보고자 한다.
제4차 산업혁명 시대를 살아갈 인재를 양성하기 위해 2015 개정 교육과정을 통해 소프트웨어(SW) 교육이 필수화 되었고, 소프트웨어 융합을 강조하는 과학 수학 정보 교육 진흥법이 제정되었다. 따라서 실생활 및 다양한 학문 분야의 문제 해결을 위해 소프트웨어와 수학, 과학을 어떻게 융합하여 교육해야 하는지에 대한 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 최근 교육부 등이 연구 개발하여 전국의 중 고등학교에 보급한 SW 수학 과학 융합형 교수 학습 자료에 대한 내용 분석을 통해 소프트웨어 융합 교육의 방향성과 효과성을 탐색하고자 한다. 이러한 연구가 향후 SW, 수학, 과학 융합 교육에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것이라 기대하기 때문이다.
이 연구의 목적은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 수학 교과의 태도 수준 향상에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 가설을 설정하였다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육과 기존 전통적인 수학 학습에 의한 초등학생들의 수학 교과 태도 수준에는 유의미한 차이가 있을 것이다. 이와 같은 가설을 검증하기 위하여 초등학교 1학년 56명을 대상으로 이질 통제 집단 전후 검사 설계 방식을 적용하였다. 연구의 결과로 이 연구의 가설은 채택 되었으며, 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 초등학생의 수학 교과태도 수준 신장에긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 다양한 교과의 지식과 활동을 교육용 로봇을 매개로 통합 융합할 수 있는 교육활동이 필요하다.
본 논문에서는 수학교육용 소프트웨어에서 확률적 현상을 경험한 이후 과학 그래프 해석에 있어 확률론적 관점을 도입하여 해석하는 학습자의 관점의 변화를 제시한다. 이 연구에서 11명의 고등학교 1학년 학생은 수학교육용 소프트웨어인 지오지브라(GeoGebra)를 활용하여 학습자가 평면 상에서 수직선이나 반원 위에 점을 찍는 활동을 통하여 기하학적 확률을 경험하였으며 이와 같은 경험을 토대로 물의 상평형 그래프를 해석하였다. 물의 상평형 그래프에 나타나는 얼음(고체), 물(액체), 수증기(기체)의 상태 변화에 대하여 각 상태가 나타나는 온도-압력의 영역 간의 경계에 대하여 학습자는 기하학적 확률을 적용하여 해석하려고 하였으나 경계선 위의 온도-압력의 물의 미시적 구조를 표현하는 과정에서 4명의 학생만 확률론적 관점으로 해석하고 그렇지 못한 학생들은 상태의 공존을 물질적 관점이나 과정적 관점으로 이해하였다.
컴퓨터 사고를 이해하고 컴퓨터와 소통하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 목적은 컴퓨터 비전공자 대상으로 하는 강의의 목적성과 실효성을 규명하고, 나아가 학생과 강의자가 수업의 목표점의 접점을 찾아 나가는데 있다. 강의 대상은 컴퓨터 비전공자 학생 중 인문, 미술, 음악, 자연 계열의 학생들로서 그들이 현시점에서 이수한 교과과목 중 수학의 비중이 상대적으로 낮은 군에 속한다. 따라서 그들이 현실적으로 컴퓨터와 소통하기 위해 어떤 교육의 패러다임을 적용해야 하는가가 중요하다. 본 연구에서는 텍스트 코딩이 가능한 파이썬을 컴퓨터 비전공생에게 학습시키는 이유와 목적에 대해 밝히고 학습의 실효성에 대해 논의한다.
실시간 화상교육은 원격지에서 강의자와 학습자의 면대면 교육을 대체하는 효과적인 수업 운영방식으로 활용되고 있다. 하지만 기존의 영상통화 및 화상회의 시스템을 활용하는 형태가 주를 이루고 있으며 이는 영상을 통한 강의에 치중하게 되어 어학교육에서 효과성을 보이고 있다. 그러나 그 외의 교육에서는 활용도가 미비한 실정이다. 최근 코로나로 인해 영상 중심의 화상 교육이 있으면서 화상 회의 시스템이 가지는 영상 중심 화상교육의 제한점을 개선하여 강의자와 학습 참여자 모두에게 수업 중 활용할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 수학교육에서 효과성을 향상시킬 수 있는 실시간 화상 시스템의 설계 모델을 제시한다.
In this paper, we give descriptions that the choices made in the Knowledge modelling or representation in Computer Evironments can modify the meaning of this knowledge through a process similar to that of the didactical transpostion. Thus, they are likely to have effects on learning. These problems and phenomena are consequences of general constraints of computer and an algorithms built-in computers. Students may not learn the knowledge intended by teacher. Teacher is always on the alert for the changable mathematical knowledge in computer-based environments. It is an important role of teachers in new teaching and learning environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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