• 대한공업교육학회지
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• 제42권1호
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• pp.87-105
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• 2017

이 연구는 팀 기반 문제해결 활동에 대한 학생들의 흥미, 흥미가 문제해결에 미치는 영향, 문제해결 과정 속에서 나타나는 학생들의 인식변화 및 행동특성을 확인한 실행연구이다. 실행연구를 수행하기 위해 학생들이 작성한 학습 활동지, 서술형 설문지, 학생 작품 및 작품 사진 자료, 교사 관찰일지를 살펴보았고 이를 통해 얻은 연구 결과는 아래와 같다. 첫째, 팀 기반 문제해결 과제인 모형 자동차 만들기 활동은 90% 이상의 남/여학생에게 흥미 있는 문제해결 과제로 인식 되었으며, 여학생이 남학생보다 문제해결 과제에 좀 더 집중할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 과제에 대한 흥미는 문제해결 시작(설계도)부터 문제해결 종료(설계에 기반 한 완성된 모형자동차) 시점까지 영향을 미치고 문제해결을 할 있도록 지원하는 견인력을 제공한다. 둘째, 학생들은 팀 기반 문제해결 활동을 통해 다양한 학습경험(실패경험 포함)을 능동적으로 주도하거나 간접적으로 제공받으면서 기존에 가지고 있던 자신의 인식(생각)을 변화 시킨다. 셋째, 중학교 2학년 학생들은 문제해결 과정 중 어려운 문제 상황을 접하게 되면 누군가의 도움을 받아 문제를 해결하기 보다는 자기 주도적으로 문제를 해결하려는 행동특성이 있다.

• 한국수학사학회지
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• 제17권3호
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• pp.109-120
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• 2004

이 연구는 학과 과제와 기말 프로젝트에 있는 문제들 중에서 컴퓨터를 활용하여 수학적 문제 해결을 해 가는 세 명의 예비 교사를 연구 조사하였다 모든 연구 참여자들의 활동과 컴퓨터를 활용한 문제 해결 과정을 관찰하고 촬영하였다. 가능한 경우 예비 교사들의 탐구활동 전과 후 및 탐구활동 중에 개별적인 면담을 하였다. 자료수집 방법은 관찰, 면담, 현장 기록, 제출과제, 컴퓨터 작업, 오디오와 비디오 테이프를 사용하였다. 수학적 문제 해결 초기 단계에서는, 모든 연구 참여자들이 그래프와 데이터를 사용하여 모델 만들기, 사인 함수의 일반적 개념에 대하여 절차적 지식과 개념적 지식이 약하게 형성되어 있었으나 컴퓨터를 활용한 수학적 문제 해결 활동을 통하여 그들은 절차적 지식과 개념적 지식을 강하게 구성하였고 그들을 적절하게 연계시킬 수 있었다

• 대한공업교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.142-163
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• 2019

본 연구의 목적은 목공 제품(새집, Birdhouse) 제작 체험 활동 프로그램에서 디자인 씽킹 활용이 예비기술교사인 대학생들의 만족도와 문제해결력에 미치는 영향을 분석하고자 하는 것이다. 설문 대상자는 비교과프로그램으로 체험활동을 실시한 33명 대학생들이며, 설문 문항은 만족도, 문제해결 자신감, 어려웠던 점 및 어려움 원인 등이며, 분석은 통계프로그램을 활용하였다. 이 연구의 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 체험 활동에 대한 전체 만족도 평균은 4.39로 다소 높은 편이다. 응답 평균이 가장 높은 것은 '제작하는 과정에서 성취감'과 '주위의 조언이 도움 됨'(M=4.46)이었다. 남녀별, 학년별로 유의미한 차이는 없지만, 학생들은 주어진 작품이 아닌 조별로 디자인 씽킹을 활용하여 서로 다른 새집을 제작하여 흥미로웠고 만족하였다. 따라서 문제해결 자신감, 성취감과 만족도가 높아 다른 학생들에게 추천하고 싶다고 하므로 디자인 씽킹을 활용한 제작 체험 활동 프로그램은 효과적이라고 판단된다. 둘째, 디자인 씽킹을 활용한 조별 체험활동 후 문제해결 자신감 응답 평균은 3.80 정도이다. 학생들은 조별로 새집 제작 체험 활동을 통해서 문제해결능력과 어려운 상황에 대한 대처능력 등 문제 해결에 자신감을 가질 수 있는 기회가 되었다고 하였으므로, 추후 체험활동에서는 어려웠던 점을 분석하여 보완하면 만족도 향상에 도움이 될 것이다. 셋째, 문제해결능력 자신감 설문 문항에서, 가장 높은 상관관계를 보인 것은 '나에겐 여러 문제를 해결할 능력이 있다'와 '나는 언제나 새롭고 어려운 상활을 대처할 능력이 있다'이다. 따라서 학생들의 문제해결능력 자신감 향상을 위해서는 문제해결능력 역량을 강화할 수 있는 교수·학습 프로그램을 마련해야 할 것이다. 넷째, 주어진 설계도가 아닌 직접 설계하고 제작하는 과정에서 가장 어려웠던 점은 '작품 아이디어의 수정·발전 과정'이라고 하였으며, 어려움을 느낀 가장 큰 원인은 '해결 지식 부족과 제작 능력 부족'이다. 따라서 디자인 씽킹을 활용한 목공 제품을 만들기 위해서는 제작 전에 목공 및 디자인 씽킹에 대한 충분한 교육을 받는다면 작품 제작에 도움이 될 것이다. 종합한 결과, 창의성과 문제해결력 향상에 도움이 되는 디자인 씽킹을 활용한 팀별 학습은 만족도가 높았다. 따라서 다른 체험활동에서 디자인 씽킹을 적용하고 분석하는 연구 결과는 학생들의 문제해결력 향상에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.64-81
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• 2019

본 연구는 MEA(Model Eliciting Activity)활동에서 나타나는 초등과학영재들의 문제해결 과정에서 나타나는 사고특성을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 광역시 소재 P대학부설 과학영재교육원 입학 선발과정에서 1차 창의적 문제해결력 검사를 통과한 40명의 초등과학영재를 대상으로 MEA활동을 실시하고 활동지를 분석하였다. 수행된 MEA활동은 'Coffee cup challenge'로 컵 도면을 활용하며 주어진 크기의 종이에 컵 옆면과 바닥을 가장 많이 배치하는 최적의 방법을 고안하는 활동으로 구성되어있다. 학생들이 문제해결과정에서 그린 3가지의 그림과 그 그림에 대한 설명이 주요 데이터로 수집되었으며, 통계적(상관분석)과 질적 분석을 통해 1)직관적 사고와 시각적 표현 그리고 2) 분석적 사고와 의사소통능력간의 관계를 분석하였다. 연구의 결과 1) 직관적 통찰은 시각적 표현능력과 전체 문제해결과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다, 2) 분석적 사고와 정교화 과정이 의사소통능력에 큰 영향을 주는 것으로 해석되었다. 따라서 본 연구는 MEA활동이 스스로 아이디어를 구성하고, 다양한 해결방법을 찾아갈 수 있는 학습기회를 제공함으로써 초등과학영재들에게 반성과 사고를 촉진하고 학문적 연결과 의사소통능력을 길러주는 유용한 활동임을 고찰하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제20권2호
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• pp.185-202
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• 2010

본 연구는 중등수학교육에서 도구화된 CAS에 기반한 최적화 문제해결 활동을 통해 CAS가 교육과정 내용제시 순서에 영향을 줄 수 있는지를 분석하기 위해 설계되었다. 이를 위하여 본 연구자는 CAS를 활용한 최적화 문제해결 활동을 구안하였으며 3개월간의 CAS 활용 수업 경험이 있으나 아직 미적분학을 접해 본 적이 없는 고등학교 2학년 7명을 선정하여 총 9차시의 수업을 실시하고, 수업녹화자료와 면담을 통해 학생들의 활동을 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 CAS를 이용하여 미 학습된 교육내용인 미분과 삼차방정식, 무리방정식의 해구하기와 그래프 분석이 포함된 최적화 문제해결활동을 수준 높게 다룰 수 있는 것으로 나타나 CAS가 교육과정 내용제시 순서에 영향을 줄 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제58권4호
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• pp.519-530
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• 2019

선행연구에 의하면 수학 학습활동에서 인지적, 정의적 요소들 사이의 상호작용에 기반하는 메타정의는 메타인지와 유사한 방식으로 학습자의 수학적 능력과 긴밀한 역학적 관련성을 유지한다. 본 연구에서는 이러한 특성을 현상학적으로 파악하기 위하여 초등학교 5학년 수학 영재아의 소집단 문제해결 사례를 메타정의적 관점에서 분석하였다. 그 결과 수학 영재아의 인지적, 정의적 특성이 메타정의적 활동을 통해 문제해결 활동에 나타나고 있음을 알 수 있으며, 특히 문제해결자의 정의적 역량은 정서나 태도 형태의 메타정의로 문제해결 활동에 작용함을 알 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제28권1호
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• pp.131-154
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• 2014

이 연구는 서술형 수학 쓰기 활동이 초등학생의 문제 해결 및 수학적 성향에 미치는 효과를 알아보는데 목적이 있다. 본 연구를 실행하기 위해, 서울B초등학교 6학년 학급에 문제 해결력 및 수학적 성향 검사를 실시하여 동질성을 가지는 두 개의 학급을 선정하였으며, 실험집단에는 서술형 수학 쓰기 활동 수업을 실시하였으며, 비교집단에는 교과서 및 교사용 지도서 중심의 일반적인 수업을 실시하였다. 실험처치는 약 두 달 동안 15회에 걸쳐 실시하였고, 서술형 수학 쓰기 활동의 효과를 알아보기 위해 문제 해결력 검사를 실시하여 두 집단 간 성취도를 t-test로 분석하였으며, 검사지에 나타난 학생들의 서술 내용을 분석하여 문제 해결 과정에서 나타난 특징을 알아보았다. 또한 수학적 성향 검사를 실시하고 그 결과를 독립표본 t-test로 분석하였으며, 서술형 평가에 대한 성향을 묻는 설문조사를 실시하고 학생들의 반응을 분석하였다. 본 연구 결과, 서술형 수학 쓰기 활동은 학생들의 문제 해결력과 문제해결과정, 수학적 성향에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 또한 서술형 평가에 대한 학생들의 인식이 개선된 것으로 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.233-242
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• 2013

2009년에 개정된 정보 교과 교육과정의 '문제해결 방법과 절차' 영역에서는 실생활에서 발생하는 다양한 문제를 알고리즘적 사고를 통해 해결할 것을 강조하였다. 또한 설계한 알고리즘의 구현을 위해 프로그래밍 언어의 기본 사용법을 익혀 실생활의 다양한 문제를 해결할 것을 제시하고 있다. 최근 초등학교 학습자도 쉽게 사용할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어가 제시되면서 프로그래밍 언어의 사용에 대한 학습자의 부담이 많이 줄어들었다. 그러나 초보 학습자가 자신이 작성한 문제해결 절차를 프로그래밍 언어로 구현하는 것은 쉽지 않다. 따라서 초등학교 학습자가 알고리즘 설계와 구현과정을 연계할 수 있는 효과적인 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 학습자가 문제해결 절차를 작성하면서 동시에 구현에 필요한 내용도 작성할 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 제안하고자 한다. 그리고 수업을 통해 본 연구에서 제안한 알고리즘 설계 활동지를 사용하여 문제해결 절차를 작성한 학습자가 일반적인 문제해결 절차를 작성한 학습자에 비해 얼마나 빠르고 정확하게 문제를 해결하는지를 확인해보았다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.203-206
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• 2013

본 논문에서는 컴퓨팅 집약적인 현대와 미래 사회를 대비하기 위한 컴퓨터 교육의 목표를 계산적 사고 및 이를 바탕으로 한 협력적 문제 해결 능력의 향상으로 보고 이를 실현하기 위한 컴퓨터 교육의 전망과 과제를 제시하였다. 계산적 사고 향상을 위한 컴퓨터 교육은 컴퓨터과학을 전공하는 학습자 뿐 아니라 모든 학습자를 대상으로 이루어져야 하며 이를 위해 초 중등학교 컴퓨터 교육과정의 체계적인 개선 및 계산적 사고를 바탕으로 한 간학문적 융합 학습 활동의 설계 및 평가 전략의 개발이 요구된다. 또한 여학생, 특수교육대상 학생과 같은 정보 소외 계층 학습자들의 컴퓨터과학에 대한 관심과 참여를 조장하고 협력적 문제 해결 활동을 지원하기 위한 학습 환경을 제시하여야 한다. 따라서 이러한 과제를 해결하기 위한 새로운 접근으로 예술과 컴퓨터과학의 융합 교육 활동인 E-Textiles 프로젝트의 특성과 연구 동향, 국내 적용 방안을 제시하였다.

• 과학기술학연구
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• 제13권2호
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• pp.111-136
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• 2013

과학기술혁신을 통해 사회문제 해결을 지향하는 혁신정책이 부상하고 있다. 이 정책은 기술적 측면과 사회적 측면을 통합적으로 고려할 것을 요구하고 있다. 본 연구는 사회문제 해결형 혁신을 위한 '사회-기술기획'이라는 새로운 활동의 필요를 제시하고 그것의 특성과 발전방향을 제시하였다. 이를 위해 본 연구는 국내외에서 이루어지고 있는 사회-기술기획 활동 사례를 살펴보고 그 성격과 유형을 정리하였다. 그리고 이를 기반으로 사회-기술기획 활동의 발전 방향을 제시했다.