• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2015

문제해결력은 21세기 학습자라면 누구나 갖추어야 할 핵심 역량이다. 특히 컴퓨팅 시스템이 실생활과 다양한 학문 분야의 문제 해결에 효율성을 보장하기 시작하면서 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 바탕으로 문제 해결 과정을 설계하는 알고리즘 학습에 대한 관심이 증가하고 있다. 문제해결력 향상을 위해서는 알고리즘 설계 기법을 이해해야 하는 것 뿐 아니라 직면한 문제 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 찾아 적용할 수 있어야 한다. 이러한 점에서 퍼즐은 문제해결력 향상에 매우 적합한 학습 도구라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 설계하고 적용함으로써 학습자의 문제해결력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 퍼즐 기반 알고리즘 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것을 확인하였다. 이러한 결과는 퍼즐 기반 알고리즘 학습이 학습자로 하여금 알고리즘 설계 기법 이해 뿐 아니라 퍼즐 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 적용하는 경험을 제공함으로써 학습자의 문제해결력을 향상시킨 것으로 해석할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.425-435
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• 2017

본 연구의 목적은 PISA(Programme for International Student Assessment) 2012 결과에 나타난 학생 및 학교수준의 ICT 요인이 컴퓨터 기반 문제해결력에 미치는 영향력을 알아보면서, 추가적으로 한국과 일본의 차이를 비교, 분석하는 데 있다. PISA 2012의 컴퓨터 기반 문제해결력 평가에는 한국에서는 156개 학교의 5,033명의 학생이, 일본에서는 191개 학교의 6,351명의 학생이 참여하였다. 연구방법으로는 2수준 위계선형모형(HLM)을 사용하여 자료 분석을 실시하였다. 두 국가의 공통점으로는 학생들이 컴퓨터와 인터넷에 처음 접한 시기가 빠를수록, 사회경제적배경이 높을수록, 개방성이 높을수록 문제해결력 점수가 높아졌으며, 가정이나 학교에서 제공하는 ICT 기기에 대한 접근성은 문제해결력에 부적인 영향을 미쳤다. 국가 간의 차이점으로는 ICT의 사용 목적이나 태도, 교사-학생관계, 창의적 방과후 활동의 유무 등이 문제해결력에 미치는 효과가 다르게 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.53-63
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• 2014

정보교과에 대한 논의에서 중요하게 고려되는 것은 문제해결력이다. 정보교과가 갖는 범 교과적 성향과 더불어 정보교과의 지식이 내포한 전이가(轉移價)를 강조하기 위한 특성이 문제해결력이기 때문이다. 교과에서 중요하게 고려되어야 하는 것은 지식임에도 불구하고, 정보교과는 문제해결력이 지식에 앞서 있는가? 본 연구는 정보과학에 대한 지식을 근간으로 교과기반, 지식기반 교육과정으로 개정한 2014년 영국 교육과정의 내용체계를 논의하였다. 핵심지식에 대한 영국 교육과정에 근거하여, 정보교과에서 지식과 문제해결력은 어떤 관점에서 논의되어야 하는지에 대한 교육적 함의를 제공하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.151-158
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• 2018

본 연구의 목적은 협력적 문제 해결력에 영향을 미치는 PISA(Programme for International Student Assessment) 2015의 ICT 요인을 바탕으로 학생들의 협력적 문제 해결력을 예측하는 시스템을 개발하는 데 있다. PISA 2015의 컴퓨터 기반 협력적 문제 해결력 평가에는 한국에서 5,581명이 참여하였다. 연구방법은 먼저 상관분석을 사용하여 유의미한 변수를 선정하였으며, 딥러닝을 사용하여 협력적 문제 해결력 예측 모델을 생성하였다. 모델 생성 결과 테스트 데이터 셋에 대해 약 95%의 정확도로 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있었다. 이 모델을 바탕으로 협력적 문제 해결력 예측 시스템을 설계 및 구현하였으며, 해당 시스템을 사용하여 학습자의 ICT 관련 설문을 통해 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있다. 본 연구는 교육에서 ICT 투입 및 사용에 대한 정책 결정에서 빅데이터와 인공지능을 적용할 수 있는 새로운 관점을 제공할 것으로 기대한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-11
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• 2009

프로그래밍 교육을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 문제해결력 향상을 위해 교수 학습 모형을 기반으로 동료 에이전트를 개발하였다. 문제해결력에 대한 하위 요소를 학습내용 이해, 문제해결 전략, 자기조절 영역으로 구분하였고, 문제해결력 하위 요소에 대한 프로그래밍 교수 학습 방법을 제시하였으며, 교수학습 모형을 수행할 수 있도록 동료 에이전트를 개발하였다. 개발된 동료 에이전트 시스템의 교육적 효과를 살펴보기 위하여 프로그래밍 수업에 적용한 결과, 전통적 수업 방식이나 동료 프로그래밍 수업 방식에 비해 문제해결력 하위 요소에서 긍정적인 효과를 보였다. 이는 동료 에이전트가 학습자의 문제해결력을 향상시키는데 교육적 효과가 있음을 의미한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.59-66
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• 2008

지식의 습득은 개인적으로 일어나지만, 그 지식은 동료, 교사와 같은 사회적인 맥락으로부터 만들어지고 지식과 기술이 적절하고 효과적이었는지에 대한 피드백이 일어난다. 학습은 문제를 같이 이해하고, 문제 해결을 위한 다양한 도구들을 공유하는 환경 내에서 효과적으로 발생한다. 본 연구의 목적은 창의적 문제해결력 증진을 위해 창의적 문제해결의 주요원리들을 응용하여 창의적 문제해결력 증진을 위한 e-PBL을 개발하는데 있다. 본 연구의 결과 웹 2.0 기반의 e-PBL로 학습한 집단이 e-러닝을 사용하여 학습한 집단보다 수업만족도와 문제해결력에서 더욱 효과적으로 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2010

지식 기반 사회에서 지식과 정보를 활용하여 문제를 해결하는 능력은 매우 중요하다. 또한 기존의 지식으로 해결할 수 없는 다양한 문제 상황이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정보의 체계적 수집 및 활용을 통한 창의적 아이디어 생성 및 이를 활용한 문제해결력 향상을 위한 정보 교육 프로그램을 개발하였다. 해당 프로그램은 발산적 사고와 수렴적 사고를 모두 다룰 수 있도록 조직하였으며, 문제 해결의 전체적인 경험을 제공하고 학습자 내부 지식 뿐 아니라 새로운 정보를 수집, 활용하여 문제를 해결하는 능력 향상에 초점을 두고 구성하였다. 또한 정보 활용 난이도에 따라 분리된 프로그램을 개발하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.19-27
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• 2007

본 연구에서는 프로그래밍 학습 과정에서 학습자가 겪는 인지적 어려움을 효과적으로 조력하기 위한 새로운 교육 방법으로 로봇 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 설계는 $Merri{\ddot{e}}nboer$의 4CID 모형을 기반으로 한 하향식 접근법을 사용하여 프로그래밍 과정을 통한 학습자의 복잡한 인지 능력 향상을 효과적으로 조력할 수 있도록 구성하였다. 설계된 학습 내용을 토대로 대학교 프로그래밍 관련 강좌에 적용한 결과, 레고 마인드스톰 NXT와 NXT-G 소프트웨어를 활용한 프로그래밍 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 본 연구를 통해 설계된 교수 전략을 기반으로 한 로봇 프로그래밍 학습이 문제해결력과 같은 인지적 영역에 있어서 긍정적인 영향을 주는 것을 의미한다.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.129-132
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• 2018

미래사회가 요구하는 창의융합형 인재 육성을 위한 기초소양 함양을 위해 소프트웨어 교육이 의무화되는 등 컴퓨팅 사고력과 지능정보사회에 필요한 핵심역량인 협력적 문제해결력의 향상을 위한 소프트웨어 교육에서의 교수 학습 방법이 강조되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 감성적 사고와 창의적 사고력의 균형을 추구하는 디자인 사고와 실생활 맥락적 문제를 해결하는 메이커 활동을 결합한 디자인 사고 기반 메이커교육을 소프트웨어 교육에 적용하여 초등학생의 협력적 문제해결력에 미치는 영향을 검증하고자 한다. 이를 통하여 디자인 사고기반 메이커 교육의 학습효과를 밝히고, 초등학교 수업에서 다른 교과목과 융합한 소프트웨어 교육의 적용방법에 대한 시사점을 제공하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.181-188
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• 2012

본 논문에서는 정보영재의 창의적 문제해결력 향상을 위한 STEAM 기반 쓰기 활용 전략을 제안한다. 창의적 문제해결(creative problem solving)을 위해서는 다양한 요소의 복합적이며 역동적인 상호작용이 필요하며, 이러한 상호작용을 유도하고 실세계의 복잡한 문제를 해결할 수 있는 능력을 함양하기 위해서는 융합교육을 통해 다양한 학문을 아우르는 학습 경험을 제공해야 한다. 또한, 다양한 교과에서 이미 교육적 효과가 검증된 쓰기는 비판적 사고를 유도하고 문제해결의 시작이라 할 수 있는 문제인식을 도와 창의적 문제해결에 긍정적 영향을 줄 뿐만 아니라, 문제 해결과정과의 유사성을 바탕으로 문제해결력 향상을 위한 효과적인 도구로 쓰일 수 있다. 학습자들은 일상생활에서 흔히 사용하는 자판기, 휴대전화 같은 첨단기술 제품을 사용한 경험을 쓰고 분석하는 과정을 통해 알고리즘을 찾고 실생활에 쓰이는 여러 학문의 원리를 자연스럽게 학습하면서 다양한 사고의 융합과 상호작용을 경험하고 창의적 문제해결력을 함양할 수 있다.