• 한국초등수학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.663-686
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• 2017

본 연구는 초등학교 3학년 학생을 대상으로 STEAM을 적용한 수학 교과 중심의 프로그램을 설계하고 현장에 적용하여 수학 교육의 융합적 접근이 학생들의 문제해결력과 자기효능감에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 본 연구를 위하여 D광역시 소재 C초등학교 3학년 2개 학급을 사전 검사를 통하여 실험집단과 비교집단으로 선정하여 문제해결력과 자기효능감 검사를 실시하고 결과를 분석하였다. 또한 수업결과물과 사후설문지를 분석하여 학생들의 문제해결과정에서 나타나는 융합적 사고력과 학습에 대한 긍정적인 변화정도를 파악하고자 하였다. 본 연구의 결과를 살펴보면, 문제해결력과 관련하여 두 집단 간의 검사 결과는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지는 않았으나 실험집단은 비교집단에 비해 수준별 고른 성취수준과 높은 평균점수를 보였다. 또한 STEAM 기반 수학 수업을 진행한 실험 집단의 자기효능감 t-검정을 실시한 결과 5% 유의수준에서 통계적으로 유의미한 결과를 보여 자기효능감에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 수업 결과물 및 소감문을 통하여 표현력의 향상과 수학적 태도의 긍정적인 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 수학 교과를 중심으로 한 STEAM 프로그램 적용은 학생들의 정의적 영역에 긍정적인 영향을 주며 수학교과 수업 개선 전략으로 활용될 수 있을 것이다.

• 디자인학연구
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• 제17권1호
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• pp.309-318
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• 2004

모바일 기기 사용의 확대와 시장 세분화로 인하여 다양한 모바일 컨텐츠 수요가 출현하기 시작하면서, 무선인터넷이 탑재된 휴대용 게임기에 적합한 어린이용 컨텐츠의 개발이 요구되고 있다. 요즘 어린이들은 컴퓨터 게임에 가장 관심이 많으며 바쁜 스케줄로 인해 또래친구들과 함께 어울려 놀 시간이 부족하다. 이러한 사용자의 요구에 따라, 어린이들에게 부족한 또래와의 상호작용을 보충하고 학습의 효과와 게임의 흥미를 줄 수 있는 무선인터넷 기반의 에듀테인먼트 게임 컨텐츠를 개발하고자 한다. 본 연구는 동향조사(state-of-art), 문헌 및 인터뷰와 설문을 통한 사용자 요구 사항 조사(User Research), 아이디어 발상을 통한 게임 컨텐츠 개발, 그리고 일단 제안된 컨텐츠 수정을 위한 행동관찰 프로토타입 테스트 등의 사용자 중심의 컨텐츠 디자인 프로세스를 거쳐 진행되는 과정을 개발 사례 통하여 제시한다. 개발된 게임 컨텐츠는 어린이들이 자신의 장래희망인 직업에 관한 지식을 습득하고 미리 체험할 수 있는 직업 시뮬레이션 게임 컨텐츠이다. 실세계에서의 어린이들의 놀이가 대부분 역할놀이라는 점에 착안하여 선정된 게임 형식이며, 무선인터넷을 기반으로 사용자간의 상호작용을 통하여 플레이하도록 유도하기 위해 플레이어들 간의 커뮤니케이션을 통한 도움주고 받기를 게임의 중요한 진행 요소로 설정하였다. 본 연구의 결과물은 새로운 매체를 위한 에듀테인먼트 컨텐츠의 방향을 제시하며, 어린이를 위한 사용자 중심 컨텐츠 설계 프로세스의 전형을 제시하는데 의의가 있다고 할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권11호
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• pp.1080-1091
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• 2003

최근 인터넷 및 초고속네트워크의 발전과 더불어 원격교육도 활발히 이용되고 있다. 온라인 강의(교수-학습)툴에 대한 상대적으로 많은 연구와는 비교되게 가상실험 툴에 대한 연구는 미진하다고 할수 있다. 본 논문에서는 원격교육용 가상실험실로 사용될 수 있는 웹 기반 시뮬레이션 툴, SimDraw를 설계 및 구현한다. 웹 기반 시뮬레이션기술을 원격교육에 적용시키기 위해서는 다음과 같은 몇 가지 요구사항이 만족되어야 한다. 첫째, 시뮬레이션 툴의 사용자 인터페이스가 간단해서 학생들이 쉽게 사용할 수 있어야 한다. 둘째, 원격 학생들의 다양한 컴퓨터 환경에서도 일관되게 실행될 수 있을 정도로 이식성이 있어야 한다. 마지막으로 셋째, 시뮬레이션 프로그램이 충분히 가벼워서 학생들이 설치 없이 사용이 가능하거나 혹은 설치가 매우 간결하고 쉽게 이루어질 수 있어야 한다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위해 SimDraw는 클라이언트/서버구조에 기반하고 있다. 클라이언트프로그램은 모델작성 및 애니메이션 기능만을 가지고 있으므로 자바 애플릿으로 구현이 가능하고 웹 브라우져 내에서 실행될 수 있다. 즉 설치가 전혀 필요 없다. 서버프로그램은 원격컴파일, 모델저장, 라이브러리관리, 사용자관리 등의 기능을 클라이언트 측에 제공한다. SimDraw의 기능을 평가하기 위해 RIP(Routing Information Protocol) 라우팅 프로토콜의 가상 실험을 예로 들어서 시뮬레이션 과정을 보였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.469-480
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• 2019

새로운 2015 개정 교육과정이 추구하고 있는 목적 중의 하나는 4차 산업혁명 시대에 살아갈 학생들이 기본 학습 능력의 바탕 위에 다양한 발상과 도전으로 새로운 것을 창출하는 창의성을 기르는 것이다. 이에 따라 주어진 문제들을 합리적으로 해결하기 위하여 다양한 영역의 지식과 정보를 처리하고 활용할 수 있는 융합적 문제해결 역량이 중요시되고 있다. 이에 본 연구에서는 틴커캐드(Tinkercad) 모델링을 기반으로 하여 3D프린터를 활용한 융합교육을 설계하고 이를 수업에 적용하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 내용을 검증하기 위해 초등학교 6학년 25명 2개 반을 실험집단과 통제집단으로 나누고 실험집단에는 약 3개월간 3D프린터를 활용한 융합교육 프로그램 12차시를 적용하고, 통제집단에는 같은 시기 동안 동일 주제의 강의식 교과 수업을 진행하였다. 그 후에 컴퓨팅 사고력 검사 도구를 투입하여 사전-사후 검사로 t-검정을 실시하고 그 효과성을 알아보았다. 프로그램 적용 후 사후 검사에서 실험집단은 컴퓨팅 사고력이 통계적으로 유의하게 향상 되었으나, 통제집단은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 결과를 통해 틴커캐드 모델링 기반의 3D프린터를 활용한 융합교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.218-228
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• 2019

본 연구는 국내 간호 대학생을 대상으로 수행된 학업 관련 만족도 중재프로그램을 고찰하고 메타분석하여 근거기반 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 메타분석에 포함된 자료는 2001년부터 2018년 7월까지 발표된 25편의 실험연구로서 연구의 설계는 무작위 대조군 연구가 1편, 비무작위 대조군 연구가 24편이었다. 연구대상자는 간호학과 1~4학년 재학생으로, 이론수업 및 실습수업에서 중재프로그램이 수행되었다. 표본크기는 실험군 1182(평균 47.3), 대조군 1137(평균 45.5)명이었고, 중재프로그램의 구성은 1~16주/1~16회/1회기 당 7~240분으로 이루어졌다. 결과변수로는 전공만족도, 학습만족도, 교내실습만족도, 임상실습만족도가 있었으며, 교내실습만족도(Hedges' g=0.876[95% CI: 0.405, 1.346])와 임상실습만족도(Hedges' g=0.515[95% CI: 0.312, 0.718]) 및 전체 학업 관련 만족도(Hedges' g=0.630[95% CI: 0.371, 0.889])는 통계적으로 유의미한 중간 수준 이상의 효과크기가 확인되었다. 본 연구의 결과는 간호 대학생들의 학업 관련 만족도 중재프로그램을 다룬 선행연구들을 통합적으로 정리하여 객관적 결과를 확인하였다는데 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권6호
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• pp.519-531
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• 2021

본 연구에서는 중등 예비과학교사들이 수업 시연 강좌에 참여하면서 어떠한 정체성을 드러내는지 탐색하고자 하였다. 연구 대상은 서울 소재 사범대학의 '탐구학습과 생명과학실험 지도' 강좌를 수강하는 예비과학교사 22명이다. 연구를 위하여 예비교사들의 탐구 수업 설계 및 시연 과정에서 만들어진 모든 자료를 수집하였고, 수업 시연 및 반성 장면을 녹화 및 전사하였다. 또한, 수업 후에 9명의 예비교사를 대상으로 반구조화된 면담을 실시하고 녹음 및 전사하였다. 연구 결과, 강좌 초반에는 과학 교사 정체성이 잘 드러나지 않았다. 예비교사들의 초기 구두 반성에서는 권위적 담화가 나타났으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '시연된 수업에 대한 평가 활동'으로 인식하고 있음을 보여준다. 이러한 인식은 예비교사들이 대학교에 재학하는 학생으로서 과제를 수행하고 교수자에게 평가를 받는 입장으로 수업 시연 강좌에 참여함을 보여준다. 강좌 중반부 이후, 예비교사들의 과학 교사 정체성을 보여주는 담화가 관찰되었다. 중반부 이후 구두 반성에서는 종종 대화적 담화가 이루어졌으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '전문성 신장을 위한 배움 활동'으로 인식함을 보여준다. 또한 후반부에는 자신의 경험을 교사의 활동과 연결 짓고 해석하는 담화가 나타났다. 이는 예비교사들이 이 순간 자기 자신을 교사로서 인식함을 보여준다. 또한 강좌를 통해 실험 수업에 대한 인식이 확장되었다. 강좌 내에서 참여자들의 권위를 평등화하고, 반성의 역할 모델을 제공하였으며, 수업을 둘러싼 다양한 입장을 경험해보는 연습이 이루어졌던 것이 예비교사의 과학 교사 정체성 형성에 긍정적인 영향을 미쳤다. 본 연구는 예비교사의 과학 교사 정체성 형성을 위한 교사 양성 과정에 관한 시사점을 제공한다.

• 대한감각통합치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.36-45
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• 2021

목적 : 본 연구는 발달지연의 아동을 대상으로 과제지향의 중재를 사용하여 시-운동 협응과 소운동 협응 기능의 변화를 알아보고자 하였다. 연구방법 : 연구대상은 6세의 여아 1명이었다. 아동은 진단은 받지 않았으나 전반적인 기능에 발달지연을 보였다. 연구기간은 2021년 2월 5일부터 6월 4일까지이었고, 연구 설계는 단일대상연구 A-B를 사용하였다. 기초선 A는 초기 3회기로 아동의 기능 파악을 위해 초기평가를 하였다. 중재기 B는 12회기로 과제지향의 중재(task-oriented intervention)를 사용하였다. 기초선과 중재기에 동일하게 아동의 시-운동 협응 기능을 측정하기 위해 한국판 시지각발달검사 3판의 타원그리기를 실시하였고, 소운동 협응 기능을 측정하기 위해 Clinical Observation of Motor and Postural Skills(COMPS)의 손가락-코 짚기를 실시하였다. 회기별 변화도는 그림으로 제시하였다. 결과 : 한국판 시지각발달검사 3판의 타원그리기의 기초선 평균은 23점이었고, 중재기 평균은 39.66점으로 기초선에 비해 중재기의 평균이 16점 이상 향상되었다. COMPS의 손가락-코 짚기의 기초선 평균은 0점이었고, 중재기 평균은 5.08점으로 기초선에 비해 중재기의 평균이 5점 이상 향상되었다. 결론 : 취학 전의 발달지연아동에게 과제지향의 중재는 아동의 학습에 바탕이 되는 시-운동 협응과 소운동 협응 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 대한화학회지
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• 제65권3호
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• pp.209-218
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• 2021

이 연구는 탐구보고서에 기반하여 화학교사의 학생 역량 평가 실태를 알아보았다. 이를 위해 2020학년도 1급 화학 정교사 연수를 수행한 2개의 대학에서 연수를 수강한 화학교사를 대상으로 탐구보고서를 수합하였다. 교사들이 탐구보고서를 통해 학생의 어떠한 역량을 평가하고 있는지를 국가수준학업성취도 평가틀에서 제시한 과학과 교과 역량을 이용하여 분석하였다. 총 63명의 화학교사 탐구보고서를 수집하였으며, 이를 역량별, 각 역량의 하위 요소별, 세부 요소별로 분석하여 실태를 분석하였다. 연구결과, 대부분의 화학교사들은 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결 능력'을 평가에 반영하고 있었다. 지필평가를 통해 주로 평가하는 '과학 원리의 이해 및 적용 능력'은 탐구 시작 시 선수학습의 확인으로 일부 사용되고 있었으며, '과학적 의사소통 능력'을 평가 하는 비중은 크지 않았다. 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결력' 의 경우 '탐구 설계 및 수행', '자료의 분석과 해석', '결론 도출 및 해결 방안 제시'가 주로 평가되고 있었으며, '문제 발견 및 인식'과 '모형의 개발과 사용'은 거의 평가되지 않는 것으로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.59-68
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• 2021

최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권5호
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• pp.147-157
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• 2019

이 연구는 국내 이공계 대학에 진학한 유학생들의 전공기초 역량을 신장시키고 중도탈락을 예방하기 위한 수학교육 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 연구자는 유학생을 위한 수학교육 프로그램의 핵심인 보충 교재를 개발하여 5차시 분량의 수업에 실제로 적용하였다. 적용 대상은 중국인 유학생 5명으로, 남학생 4명과 여학생 1명이며, 유학생들은 공과대학과 자연과학대학에 소속되어 있다. 이 연구를 수행하기 위하여 연구자는 5차시 분량의 수업 동영상을 모두 촬영하여 그 내용을 전사하였으며, 전사된 내용은 NVivo 12를 활용하여 질적으로 분석되었다. 분석 결과, 수학교육 프로그램에 참여하기 전, 유학생들은 무리함수와 지수함수의 그래프를 전혀 그리지 못하였고 극한의 개념도 전혀 이해하지 못하였다. 그러나 이 프로그램을 적용한 결과, 모든 유학생들이 무리함수와 지수함수의 그래프 개형을 그릴 수 있었으며, 극한값도 정확하게 계산하였다. 이공계 유학생을 위한 수학교육 프로그램 개발 시, 그들의 수준에 맞는 교재 개발이 매우 중요하다. 교재 개발 시에는 대학 수학에 학습하는데 핵심이 되는 내용을 선정·조직하고 유학생들의 한국어 수준을 고려하여 수학적 개념이나 예제를 제시할 필요가 있다. 또한 한국에서 통용되는 수학 용어를 자국어나 영어로 함께 제시하려는 노력도 필요할 것이다.