• 영재교육연구
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• 제23권3호
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• pp.335-354
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• 2013

본 연구의 목적은 초등학교 영재 학생의 인지발달 및 논리적 사고력 형성 수준을 조사하고 일반 학생과 비교하기 위함이다. 이를 위하여 경기도 소재 초등학교 영재학급 학생 79명과 초등학교 일반 학생 114명을 대상으로 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하고 자료를 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 영재 학생은 일반 학생에 비해 논리적 사고력 점수가 유의미하게 높았다(p<.05). 인지발달 수준 분포를 비교한 결과 초등 영재 학생은 일반 학생에 비해 형식적 조작기에 도달한 비율이 매우 높았으며, 구체적 조작기에 머물러 있는 비율은 매우 낮았다. 이로써 영재는 일반 학생에 비해 인지발달이 빠르게 나타남을 알 수 있다. 둘째, 초등 영재 학생의 학년에 따라서 논리적 사고력 점수는 유의미한 차이가 있었다(p<.05). 5학년 영재에 비해 6학년 영재의 논리적 사고력이 유의미하게 높았으며, 형식적 조작기에 도달한 학생의 비율도 34% 높았다. 논리적 사고력 영역별로 비교한 결과 보존논리와 상관논리를 제외한 4개의 논리에서 6학년 영재가 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 5, 6학년 모두 조합논리의 형성 비율이 가장 높았으며, 상관논리 형성 비율이 가장 낮았다. 셋째, 영재의 성별에 따른 논리적 사고력 점수에는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05). 형식적 조작기에 도달한 비율은 영재 남학생이 높았으나 구체적 조작기에 머물러 있는 비율도 영재 남학생이 높았다. 논리적 사고 영역별로 비교한 결과 상관논리에서는 영재 여학생이 영재 남학생에 비해 유의미하게 높은 것으로 나타났다(p<.05).

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.27-36
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• 2010

지식정보사회를 살아가는 사람들에게 가장 중요한 능력인 문제해결력, 창의성 등의 고등사고력을 신장시키기 위해 알고리즘과 프로그래밍 교육을 중학교 정보 교육과정에 도입한 것은 적절하다. 그러나 형식적 조작기에 도달하지 못한 구체적 조작기 학생들에게 고등교육의 알고리즘과 프로그래밍 교육내용을 축소하여 제공하는 것은 학생들의 인지부담만 가중되며, 알고리즘 학습에서 배운 원리와 전략이 문제해결을 위한 프로그래밍으로 학습 전이가 어렵다. 본 연구는 인지 발달 단계 중에서 구체적 조작기에 해당하는 학생들의 발달 특성을 고려하고, 알고리즘 학습이 프로그래밍으로 전이할 수 있도록 선 알고리즘 후 프로그래밍 학습 모형을 개발하였고, 구체적 조작기 학생들을 대상으로 하여 학습 동기와 학업성취도에 미치는 영향을 검증하였다. 그 결과 선 알고리즘 후 프로그래밍 모형으로 학습한 구체적 조작기 학생들의 학습동기와 학업성취도 향상에 유의미한 차이가 있었다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.549-559
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• 2007

이 연구의 목적은 중학교 학생들에게 Thinking Science 프로그램을 통한 실험집단과 통제집단을 3 년에 걸쳐 비교하여 인지가속 효과를 조사하는 것이다. 이 프로그램은 2년간 중학교 1학년 168명의 학생들에 게 투입되었다. 프로그램 투입 이후에 SRT VII으로 사후검사와 지연검사를 실시한 결과 학생들의 형식적 사 고 능력의 향상이 거의 2배나 이루어졌다. 사후검사에서 실험집단의 인지발달 수준이 통제집단과 비교하여 유 의미한 인지향상점수를 얻었다. 투입이 더 이상 이루어지지 않은 다음 해의 지연검사에서는 실험집단과 통제 집단이 동일한 비율로 인지발달이 이루어졌지만 실험집단의 구체적 조작 후기에 있는 많은 학생들이 형식적 조작기로 이동하였다. 성별에 따른 인지수준의 향상은 사후검사에서는 실험집단의 여학생들이, 그리고 지연검 사에서는 남학생들이 형식적 조작기로의 이동 비율이 더욱 크게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.571-585
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• 2002

형식적인 사고를 가능하게 하는 논리적 사고력의 형성 가능성에 대한 기초적인 연구 활동의 하나로, '생각하는 과학' 프로그램에 있는 변인통제 활동의 학습효과를 조사하였다. 초등학교 5학년 306명의 학생들이 연구에 참가하였으며, 같은 분량의 사간에 실험반에서는 교육과정에 따른 과학 교과 수업과 변인통제 활동을 병행하였고, 통제반에서는 과학교과 수업만을 수행하였다. 연구 초기에 논리적 사고력 검사와 변인통제 검사를 이용하여 사전 상태를 비교하고, 한 학기 동안 변인통제 활동 6개를 12차시에 걸쳐 진행하면서, 처치별, 성별, 인지수준별 학습효과를 알아보았다. 처치활동은 초등학교 5학년 학생들의 변인통제능력 신장에 매우 효과적인 것으로 나타났다. 변인통제능력의 하위요소별로 분석한 결과, 특별히 실험조건 통제, 변인측정과 결과변인 학습에 매우 효과적인 것으로 나타났고, 원인변인 학습효과도 다소 있는 것으로 나타났다. 남 여학생들의 사전 변인통제능력을 비교한 결과 여학생들이 월등히 높은 점수를 보였다. 변인통제 학습 후 남 여학생들 모두에게 거의 같은 정도로 우수한 학습효과가 나타났으며, 통제반에서 차이가 더 벌어진 반면, 실험반에서는 그 격차가 좁혀졌다. 학생들의 인지수준에 따란 변인통제 학습효과를 분석한 결과, 모든 인지수준에서 실험반 학생들의 변인 통제능력이 상당히 향상되었다. 특히 전기 구체적 조작기, 중기 구체적 조작기와 후기 구체적 조작기에 있는 학생들의 변인통제능력은 크게 향상되었다. 변인판별 능력은 전기 구체적 조작기, 중기 구체적 조작기와 후기 구체적 조작기에 있는 학생들이 거의 같은 정도의 우수한 발전을 보여주었으며, 실험설계 능력은 모든 수준에서 상당히 향상되었다. '생각하는 과학'의 변인통제 활동과 같은 형태의 학습내용을 현행 학교 과학교육에 적극적으로 도입해볼 필요가 있다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.19-26
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• 2018

본 연구는 하드코어 게임유저는 기(旣)경험된 게임 조작처리 훈련으로 사용자 조작에 차이를 가지는 VR게임 플레이 시 조작 딜레이 검증하였다. HCI 기반 실험적 연구접근으로 사용자 조작 주기 가설이 적용된 2D 3D VR 형식 프로토타입 게임을 제작하였다. 이를 바탕으로 총 121명을 대상 2D 3D VR 형식 인터페이스 사용자 조작 실험 실시하였다. 실험으로 추출된 평균 사용자 조작 주기는 비교 검증하기 위하여 독립표본 T검정을 실시하였다. 검정 결과 2D VR 형식에 따른 사용자조작 주기 평균시간의 차이는 검증되었다. 3D VR 형식에 따른 사용자 조작주기 평균시간의 차이는 유의미의 귀무가설이 채택되어 차이가 없다 판명 되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제22권1호
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• pp.1-14
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• 2003

과학교과 내용이 요구하는 인지수준과 학생들의 인지수준이 맞지 않아 생기는 문제점을 극복하는 적극적인 대처 방안으로 학생들의 인지발달을 촉진시켜 과학교과 내용의 이해를 도모하기 위해 구안된CASE 프로그램의 효과를 조사했다. 초등학교 5학년(11세) 420명의 학생들이 연구에 참가하였으며, 같은 분량의 시간동안 실험반에서는 교육과정에 따른 과학교과 수업과 '생각하는 과학' 활동을 병행하였고, 통제반에서는 과학교과 수업만을 수행하였다. 연구 초기에 논리적 사고력 검사(SRT ll)를 이용하여 집단의 동질성을 비교하고, 2년 동안 실험반에 CASE 프로그램을 처치한 후 처치별, 성별, 인지수준별 인지가속 효과를 조사했다 2년간 지도한 결과 CASE 프로그램이 인지가속에 매우 효과적인 것(MS=16.883, F=10.360, p=.001; ES=0.40)으로 확인되었다. 특히 초기 1년 동안 인지가속에 매우 효과적인 것(MS=10.491, F=9.302, p=.002; ES=0.41)으로 나타났다 학생들의 성별에 따라 CASE 프로그램의 효과를 비교한 결과 남학생들 보다 여학생들이(ES 남:여=0.27:0.59) 좀 더 나은 효과를 보였다. 학생들의 사전 인지수준에 따른 CASE 프로그램의 효과를 분석한 결과, 전기 구체적 조작기(2A) 학생들은 중간검사에서 인지발달이 있는 것(ES=0.23)으로 나타났으며, 이러한 효과가 꾸준히 증가하여 사후검사에서는 인지발달이 아주 현저하게(ES=0.70) 나타났다 중기 구체적 조작기(2A/2B)와 후기 구체적 조작기(2B) 학생들에게서도 인지가속 효과가(ES=0.30,0.23) 나타났으나, 과도기(2B/3A)와 전조작기((2A) 학생들에게는 CASE 프로그램의 효과가 없는 것으로 나타났다. 학생들의 사후 인지수준이 형식적 조작기(3A 이상)로 상향 변화된 비율이 실험반(21.8%)이 통제반(8.6%)보다 2.5배나 높았다. 이와 같은 인지가속은 초기, 중기, 그리고 후기 구체적 조작기 학생들에게서 명백하게 나타났다. 우리나라 과학 교과내용이 요구하는 인지수준과 생들의 실제 인지수준과의 격차로 인해 생기는 과학교육의 문제점을 좀 더 적극적으로 대처하는데 CASE 프로그램과 관련된 여러 가지 자료가 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.587-599
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• 2011

이 연구에서는 '생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들이 이를 경험하지 못한 통제집단과 비교하여 변인 통제 전략의 적용과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대해 분석하였다. 연구 결과 변인 통제 전략 유형은 조작변인의 인식과 변인 통제의 여부에 따라 변인 통제전략 성공형, 변인 통제전략 미완성형, 부분통제형, 통제 불가능형, 변인 통제전략 실패형으로 구분하였다. 실험집단이 통제집단에 비해 변인 통제 전략을 보다 정화하고 효과적으로 사용하였다. 직관적으로 알 수 있는 변인의 효과 추론 능력을 분석한 결과 가역적 사고가 가능한지의 여부와 변인의 효과를 추론할 수 있는지에 따라 변인효과 추론 가능형, 변인효과 추론 불가능형, 가역적 사고 불가능형으로 구분하여 유형화하였다. 실험집단 학생들이 변인효과 추론 가능형에서 통제집단보다 두 배 이상 많았다. 보상논리 조작을 포함하는 가역적 사고가 가능한 학생들은 형식적 조작기 이상의 학생들에게서 가능하였다. 직관적으로 얻기 힘든 변인의 효과를 추론하는 능력은 두 집단 모두 형식적 조작기 후기에 도달한 인지 수준의 비율과 비슷하였으며, 추론에 성공한 학생들의 비율은 실험집단이 통제집단 학생들 보다 1.5배 정도 더 많았다. 따라서 변인 통제능력과 변인을 추론하는 능력을 향상시키기 위해서는 '생각하는 과학' 활동 프로그램이 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제11권
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• pp.389-401
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• 2001

삼각형은 초 ${\cdot}$ 중등학교 수학교육에서 가장 기본적인 평면도형들 중의 하나지만, 삼각형을 활용한 다양한 유형과 수준의 교수-학습 자료들은 많이 개발되어 있지 않다. 특히, 정형적인 교수-학습 활동을 포함하여 학습자들의 창의적 성향을 개발 ${\cdot}$ 육성하는데 도움을 줄 수 있는 자료들은 그리 흔치않은 실정이다. 본 연구에서는 삼각형을 창의성 신장을 도구로 활용하여, 다양한 구체적 조작 활동에서부터 다양한 형식적인 논증의 경험을 제공할 수 있는 창의적 학습 자료를 개발할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.645-653
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• 2004

이 연구의 목적은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준과 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서 내용이 요구하는 인지수준을 비교 분석하는 것이었다. 연구를 위하여 고등학교 2학년 학생 456명을 대상으로 GALT 축소본을 이용하여 인지수준을 조사하였으며, 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서의 물과 공기 두 개 단원에서 15개의 과학 개념을 추출하고, CAT 분석틀을 이용하여 화학I 교과서 내용이 요구하는 인지수준을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 고등학교 2학년 학생들의 52.5%가 형식적 조작기 수준에 도달했으며, 28.3%의 학생들은 과도기 수준에, 나머지 19.5%의 학생들은 구체적 조작기 수준에 있었다. 인문계 고등학교 학생의 68.9%, 공업계 고등학교 학생의 6.6%가 형식적 조작기 수준에 도달하였고, 논리 유형별 형성정도도 계열별 차이가 매우 컸다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서의 내용을 이해하는데 필요한 인지수준을 분석한 결과, 일부 탐구 활동의 경우를 제외하고는 교육과정의 변화에도 과학 개념의 인지요구도는 크게 변화하지 않았다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서에 제시된 과학 개념의 인지수준은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준에 비해 높은 편이었으나, 탐구 활동의 인지수준은 고등학교 2학년 학생들의 인지수준과 비슷한 편이었다. 현직 화학 교사들은 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서가 제6차 교육과정의 화학I 교과서에 비해서 내용 축소와 실생활 소재를 많이 반영하고 있는 것을 바람직하다고 생각하였으나, 과학 개념이 너무 축소되어 화학I 교과서와 화학II 교과서 사이의 내용 수준에 차이가 많이 나는 것을 문제점으로 지적하였다. 제7차 교육과정에 의한 화학I 교과서 내용이 형식적 조작기 수준을 많이 요구하고 있으므로, 고등학생들의 인지수준에 맞는 다양한 교수-학습 방법과 교재가 개발되어야 한다고 생각한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.422-431
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• 2002

교과내용의 수준과 학생들의 인지수준의 차이로 인해 중 고등학생들이 과학을 어려워하며 학년이 올라갈수록 과학을 기피하는 현상이 심해지고 있는 현 상황에서, 인지발달을 촉진하는 특별한 프로그램을 통해 학생들의 인지수준을 향상시킬 수 있는 적극적인 대처 방안이 절실히 요구되고 있다. 이 연구는 인지가속을 위해 특별히 고안된 TS 활동 프로그램을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 중학교 1학년 학생 181명을 대상으로 1년간 TS 활동 프로그램을 적용하고 공변량분석을 한 결과, 통제집단에 비해 실험집단 학생들의 인지수준이 통계적으로 의미 있는 수준에서 향상된 것으로 밝혀졌다. TS 활동 프로그램의 처치 효괄르 인지수준별로 분석한 결과, 인지수준이 향상된 단계는 1단계와 구체적 조작 후기인 2B 단계였다. 또한, 이 프로그램을 적용한 실험집단에서는 통제집단에 비하여 형식적 조작기로 인지수준이 상향 변화된 학생들의 비율이 훨씬 높았다. 형식적 조작 단계의 사고를 요하는 내용이 대부분인 중학교 과학교과내용을 보다 잘 이해하기 위해서는 학생들의 인지수준 향상이 매우 절실하다. 이 연구에서, TS 활동 프로그램과 같이 특별히 고안된 프로그램에 의해 학생들의 인지수준을 보다 효과적으로 형식적 조작 단계로 가속시킬 수 있다는 결과를 얻은 것은 앞으로의 과학교육에 새로운 방향을 제시하는 의미가 있다.