• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.205-213
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• 2004

본 연구에서는 문제중심학습(Problem Based Learning)을 과학 수업에 적용하기 위한 지도전략과 '문제상황'을 설계하고 이를 적용한 후 학습자의 학습과정과 문제중심학습에 대한 인식을 밝히고자 하였다. 본 연구에서 적용한 문제중심학습의 단계는 문제상황 제시-문제 만나기-알고 있는 것과 알아야 할 것에 대한 확인(Know/Need to Know)-문제의 진술-정보의 수집과 공유-가능한 문제해결책 형성-최적 문제해결책 결정-문제해결책 발표이고, 소집단 토론 전략과 학습자 주도적 문제해결 전략 등의 단계별 지도전략을 설계하였다. '온실효과를 줄이기 위한 미래의 에너지로 무엇이 좋을까?'라는 문제상황으로, 과학고등학교 2학년 지구과학 수업시간에 문제중심학습을 실시하였고, 학습과정과 문제중심학습에 대한 인식을 밝혔다. 연구결과, 문제의 진술 단계에서는 초기에는 광범위한 문제 진술이 많았으나, 토론을 거듭할수록 문제해결책을 찾기 용이한 좁은 범위의 문제 진술로 정교화되었다. 그리고 K/NK단계에서 알고 있는 것과 알아야할 것에 대하여 명료하게 진술하는 활동이 해결책을 찾는 과정에서 학습자에게 가장 도움이 되는 활동으로 분석되었다. 소감문 분석결과 학습자들은 문제상황에서 문제를 찾아내는 과정을 가장 어려워하면서도 또한 흥미있는 활동으로 인식하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과로부터, 내실있는 문제중심학습의 적용을 위하여, 다각도의 문제인식이 가능한 간학문적이고 현실적인 문제 상황의 개발이 우선되어야함을 알 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.159-162
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• 2011

이 연구는 인지기제를 활용한 문제기반학습이 학습자의 학업성취도와 수학적 태도에 미치는 효과를 분석하였다. 우선 초등학교 수학과 학습에서 학습자들의 인지과정을 안내할 수 있는 문제기반학습 설계를 위해 문제기반학습 모형에 란다(N. Landa)의 인지기제 교수학습설계이론을 적용하여 인지기제 활용 문제기반학습 모형을 도출하였다. 그리고 초등학교 수학과 4학년 2학기 4개 단원의 8차시를 추출하여 문제를 개발하고 서울시 소재 'ㅈ' 초등학교 4학년 학생들 중 동질집단으로 확인된 2개 학급에 이 모형을 적용하였다. 연구 결과 인지기제 활용 문제기반학습을 적용한 실험집단과 적용하지 않은 통제집단 간 학업성취도 효과에 있어서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 또한 수학적 태도와 관련해서는 하위영역 중 수학에 대한 자아개념과 수학에 대한 태도 영역에서는 유의한 차이가 있었으나 수학에 대한 학습습관 영역에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 특히 세부영역별로 자신감, 흥미, 우월감, 주의집중, 목적의식, 자율학습에 있어서 유의한 차이를 보였으며, 학습기술 적용과 성취동기에 대해서는 유의한 차이가 없었다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권3호
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• pp.334-345
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• 2011

이 연구의 목적은 학교 현장에서 문제중심학습을 적용할 수 있는 초등 교사들의 교수 실행의 능력과 교육 환경을 알아보기 위한 것이다. 참가자들은 초등학교 수준에서 문제중심학습을 강의하는 강사로 활동중이었다. 초등학교 교사 3인이 연구에 참여하였으며, 자료는 반구조화된 면담을 통해 획득되었다. 문제중심학습과 관련된 교사들의 면담은 두 가지 주요 주제로 나누어 분석되었다. (1) 문제중심학습에서 요구되는 교사들의 교수 실행의 능력 (2) 문제중심학습을 적용할 수 있는 교육 환경. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 문제중심학습은 전통적인 교수학습 방법보다 수업 준비와 교수 과정에 어려움이 있었다. 그러나 문제중심학습에서 교사들은 자율적이고 허용적인 학습 분위기 속에서 학생들이 자기 주도적인 학습을 할 수 있도록 안내하는 도우미로서 행동한다는 점에서, 학생들은 잠재능력을 효과적으로 계발할 수 있는 동기를 부여받는다. 이를 위하여 교사는 문제중심학습 전체에서 효과적인 학습 활동이 이루어질 수 있도록 끊임없는 노력과 시간을 투자해야 한다. 둘째, 문제중심학습을 적용할 수 있는 교육적 환경을 위하여, 교사들은 동료교사, 학생, 학부모, 교육 행정가들의 문제중심학습에 대한 인식의 확산과 교사들의 커뮤니티 형성해야 한다. 문제중심 학습의 확산을 위해 가장 중요한 것은 교사들이 직접적으로 교수 활동에 문제중심학습을 적용해 보는 것이다. 문제중심 학습을 하면 학생들의 변화가 나타날 것이고, 이러한 효과를 경험한 교사는 교수학습과정에 문제중심학습을 채택하게 될 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1039-1042
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• 2005

가상학습 시스템에서의 효율적인 평가를 위해 문제 출제 방법 및 문제의 난이도 재조정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 온라인상에서의 학습은 학습자 스스로 자신의 학업 성취도에 대한 올바른 진단을 함으로써 다음의 학습 진도 및 방향을 스스로 판단해야 하기 때문에 평가 방법 및 평가 문제가 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 따라서 문제 은행에 문제를 등록하는 시점에서 출제자의 주관적인 판단에 의해 부여되는 문제 난이도의 객관성 입증과 학습자의 학업 성취도를 출제 문제에 반영하는 방법으로서 평가 결과에 따른 문제의 난이도 재조정으로 인한 출제 문제의 신뢰성이 아주 중요한 문제라고 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 초기 문제 난이도에 대한 객관성을 최대한 높임과 동시에 보다 실질적인 평가를 위한 문제 출제 방법과 보다 신뢰할 수 있는 학업 성취도를 출제 문제에 반영하는 난이도 재조정 방법을 적용함으로써 보다 효율적이고 객관적으로 문제은행의 문제를 관리할 수 있는 방법을 제시한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.17-25
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• 2002

학습자중심의 문제중심 학습이 정보산업고등학교 프로그래밍 교과에 적용되는 과정을 알아보기 위해 사례연구를 실시하였다. 프로그래밍 학습은 프로그램을 사용하는 목적과 적용하는 문제상황에 따라 학습해야할 기능과 기법이 매우 다양하고 복잡하므로 학습의 맥락에 따라 적합한 문제를 제공하는 것이 중요하기 때문에 학습자가 비주얼베이식 프로그램으로 퀴즈문제를 개발하는 학습내용을 선정하였다. 개발과정에서 학습자는 다양한 사례를 토대로 문제를 작성하고 개발에 필요한 프로그램 기능을 선택하여 협동학습을 통해 문제를 해결하였고 동료평가와 모둠별 평가를 실시하였다. 학습 후 실시한 서술식 설문조사 결과 학습자들은 자신의 학습 상태를 명확히 파악할 수 있었고 학습태도와 참여가 높아져 만족감과 자신감이 증가하였으며 협동학습을 통해 다양한 경험을 할 수 있었다고 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.565-567
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• 2003

웹 기반 학습(WBI)은 인터넷의 빠르게 확산되어 가고 있다. 또한, 학습자의 학습효과를 높이기 위한 많은 연구와 기술들이 적용되었다. 그러나, 대부분의 웹 기반 학습 시스템은 문제은행에서 반복적인 학습내용의 제공이나 학습의 패턴을 주는 학습자료 제공자 측면에서의 일방적인 학습방법을 택하고 있다. 시스템의 개발방법에서도 웹 기반 학습시스템은 전통적인 순차적 프로세스 개발방법에 따라 구현됨으로서 개발의 비효율성 밀 재사용, 유지보수등이 어려웠다. 본 연구에서는 문제은행에서 사용되는 문제추출 컴포넌트를 설계 및 구현하였다. 문제추출은 학습자의 학습효과를 높이기 위하여 문항난이도를 분석하여 학습자에게 적절한 문제가 출제될 수 있도록 하였다. 또한, 본 연구의 시스템에서 중요한 비즈니스 로직이 되는 난이도 분석 및 적용부분은 EJB컴포넌트로 구현함으로서 구현로직의 분리 및 재사용성, 유지보수성을 높였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-16
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• 1997

문제해결력 신장을 위해서는 아동 개개인에게 문제 해결 전략을 체득시키고, 의도적인 문제 해결 과정과 개별적인 문제 해결 경험의 기회가 주어져야 한다. 개별화를 지향하는 학습 지도 방안을 구성하기 위하여 문제 해결 학습 활동 형태를 개별 학습 활동 형태, 집단 학습을 곁들인 개별 학습 활동 형태, 팀 티칭의 형태로 구분하였다. 이러한 학습 활동을 지원하기 위하여 문제해결 지도 중점별 교수 학습 활동 흐름을 구체화한 후 구체물이나 반구체물 조작 방법과 여러 가지 문제 해결 전략 및 문제 해결 과정을 개별 지도하는 수업을 실시하여 그 결과를 분석하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.232-234
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• 2004

강화 학습(Reinforcement Learning)을 실제 문제에 적용하는 데 있어 가장 큰 문제는 차원성의 저주(Curse of dimensionality)이다. 문제가 커짐에 따라 목적을 이루기 위해서 더 않은 단계의 판단이 필요하고 이에 따라 문제의 해결이 지수적으로 어려워지게 된다. 이를 해결하기 위칠 문제를 여러 단계로 나누어 단계별로 학습하는 계층적 강화 학습(Hierarchical Reinforcement Learning)이 제시된 바 있다. 하지만 대부분의 계층적 강화 학습 방법들은 사전에 문제의 구조를 아는 것을 전제로 하며 큰 사이즈의 문제를 간단히 표현할 방법을 제시하지 않는다. 따라서 이들 방법들도 실제적인 문제에 바로 적용하기에는 적합하지 않다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 복잡계 네트워크(Complex Network)가 갖는 작은 세상 성질(Small world Property)에 착안하여 자기조직화 하는 생장 네트워크(Self organizing growing network)를 기반으로 한 환경 표현 모델이 제안된 바 있다. 이러한 모델에서는 문제 크기가 커지더라도 네트워크의 사이즈가 크게 커지지 않기 때문에 문제의 난이도가 크기에 따라 크게 증가하지 않을 것을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 환경 모델을 사용한 강화 학습 알고리즘을 구현하고 실험을 통하여 각 모델이 강화 학습의 문제 사이즈에 따른 성능에 끼치는 영향에 대해 알아보았다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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• pp.268-273
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• 2000

기존의 웹 기반 학습 평가 시스템은 학습자의 선택 기회가 없는 상태에서 일방적으로 제시된 문제지로 평가하게 되거나, 문제 은행에서 임의로 추출한 문제도 단순히 무작위로나 난이도만을 고려하여 문제지를 구성하였고, 그 결과에 대한 성취도의 분석도 한 문제지에 대한 정오표 또는 점수로 단순하게 제시하기 때문에 학습자의 지속적인 학습 관리가 이루어지지 못하고 있다. 본 논문에서는 문제유형, 과목 및 단원 난이도, 문항 형태, 문항당 배점, 문항당 배당 시간등의 다양한 정보를 가진 유형별 문제 은행을 구축하였다. 학습자는 마치 문제집을 풀고 싶은 유형의 문제를 선택하듯이 문제 은행에서 문제를 자율적으로 구성하여 평가할 수 있는 유형별 문제지나 대학수학능력시험의 기준에 맞추어 자동 구성되는 종합 문제지로 다양하게 평가할 수 있다. 또한, 한문제지에 대한 결과뿐만 아니라 유형별, 월별 성취도 분석을 통하여 평가한 총점에 대한 획득한 점수의 누적 통계를 그래프로 일목요연하게 보여주어 한 학습자에 대한 지속적인 성취도 분석이 가능하도록 구축하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.265-268
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• 2011

이 연구는 초등교육에서 사이버가정학습의 참여를 저해하는 요인을 도출하고, 그 요인 중 가장 영향을 많이 미치는 요인을 찾음으로써 참여율을 제고하는데 목적이 있다. 연구목적을 달성하기 위해 선행연구 분석을 통해 8가지 잠정적 저해요인(학습동기 및 태도의 문제, 컴퓨터에 대한 부담감, 컴퓨터 사용의 어려움, 새로운 학습방법의 어려움, 학습설계의 문제, 상호작용의 어려움, 화면설계의 문제, 환경상의 문제)를 도출하였다. 이에 따라 33문항으로 구성된 설문지를 제작하여 사이버가정학습을 실시하고 있는 초등학교(3학년~6학년 학생 429명)을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 로지스틱 회귀분석을 통해 분석한 결과, 초등교육에서 사이버가정학습 참여 저해에 영향을 주는 요인은 학습동기 및 태도의 문제, 컴퓨터 사용의 어려움, 컴퓨터에 대한 부담감, 새로운 학습방법의 어려움, 학습설계의 문제 이었다. 이중에서 참여 저해에 대한 영향력은 컴퓨터에 대한 부담감, 새로운 학습방법에 대한 어려움, 컴퓨터 사용의 어려움, 학습설계의 문제 순으로 4가지였다. 즉, 컴퓨터에 대한 부담감, 새로운 학습방법에 대한 어려움, 컴퓨터 사용의 어려움, 학습설계의 문제가 적을수록 지속할 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 초등교육에서 사이버가정학습 참여율을 제고하기 위해서 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 첫째, 초등학생을 대상으로 한 사이버가정학습 운영 시 컴퓨터에 대한 부담감이나 새로운 학습방법에 대한 어려움, 컴퓨터 사용의 어려움이 있는지 고려해 초등학생에 맞는 적절한 학습설계를 구축하는 것이 중요하다. 둘째, 초등교육에서 사이버가정학습의 참여 저해요인에 가장 큰 영향을 미치는 컴퓨터에 대한 부담감을 줄이기 위해 학습자가 컴퓨터에 대한 두려움을 없애주고 컴퓨터가 학습에 유용하다고 느낄 수 있도록 초등학생을 위한 맞춤형 교수설계 및 콘텐츠 개발로 컴퓨터에 쉽게 접근하고 즐거움을 느낄 수 있도록 유도해야 한다.