• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1-11
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• 2020

본 연구의 목적은 최근 초중등 교육에 도입되고 있는 인공지능 교육의 목적, 내용, 방법 등을 교육과정의 측면과 교사교육에 필요한 요인 측면을 조사하고 분석하여 우리나라 초중등 인공지능 교육의 방향을 제안하는 것이다. 1차 문헌으로는 국내외 논문 9편, 2차 문헌으로는 11편의 국내외 정책 보고서를 수집하고 분석하였다. 수집된 문헌을 서술적 고찰방법을 적용하여 분석하였으며, 문헌의 다각도 분석을 위해 교육과정 구성요소 측면과 TPACK 요소 측면에서 분석하여 시사점을 도출하였다. 본 연구의 결과로 인공지능 교육 대상을 인공지능 사용자, 활용자, 개발자의 3단계로 구분하였다. 초중등 인공지능 교육에서는 사용자와 활용자 단계가 적합하고, 사용자 교육을 위해 인공지능 리터러시를 포함해야 한다. 활용자 교육을 위해 현재의 컴퓨팅 사고력 및 코딩 역량을 기반으로 하여 인공지능의 기능을 적용하여 창의적인 산출물을 만들어 낼 수 있는 역량을 목표로 삼는 것이 필요하다는 시사점을 도출하였다. 또한, 교사는 교수 지식 및 플랫폼 사용 능력 외에도 문제해결, 추론, 학습, 인식 영역 및 일부 응용수학, 인지/심리학/윤리에 대한 내용 지식이 필요하므로 이에 대한 연수가 필요하다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제16권3호
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• pp.251-266
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• 2013

본 연구에서는 사칙연산의 1차적 개념을 학습한 초등학생들을 대상으로 거듭제곱과 혼합계산을 내용으로 하였을 때, 정확한 개념의 인지와 개념의 연결로 스키마와 변형된 스키마를 어떻게 구성을 하는지 알아보았다. 즉 사칙연산의 1차적 개념으로 어떠한 스키마와 변형된 스키마를 형성하여 2차적 개념에 대한 관계적 이해를 하는지, 그리고 연구대상자들이 스스로 형성한 스키마와 변형된 스키마를 어떻게 이용하여 문제 해결에 접근을 하는지, 또한 연구대상자들의 개념구성과 문제해결력에서의 스키마는 어떻게 변형을 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 1차적 개념에서 2차적 개념으로 발전 할 때, 정확한 1차적 개념에 대한 인지와 스키마 그리고 변형된 스키마가 중요한 요인으로 작용 한다는 것을 알 수 있었고 이때, 1차적 개념끼리의 연결과 정확한 1차적 개념에 대한 인지로 인해서 만들어지는 스키마와 변형된 스키마의 형성이 2차적 개념으로의 발전과 수학적 문제 해결에 무엇보다도 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-22
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• 2011

이 연구의 목적은 중학교 전기전자기술 영역의 활동 중심 STEM 교육프로그램을 개발하고 적용하는데 있었다. 이 통합교육프로그램은 과학, 기술, 공학, 수학 교과의 지식, 기능, 태도와 관련한 현실 세계에서의 문제해결에 초점을 맞추었다. 활동 중심 STEM 교육프로그램 개발은 준비, 개발, 개선의 3단계를 거쳐 진행되었다. 준비단계에서는, (1) STEM 교육프로그램 개발에 대한 학생, 교사, 사회의 요구 분석, (2) STEM 교육프로그램의 통합유형 선정, (3) 전기전자기술 영역의 전문교과 내용 분석, (4) 활동과제 선정 준거를 도출하였다. 개발단계에서는, (1) 전기전자기술 영역 STEM 교육프로그램의 활동과제 선정, (2) 활동과제별 교육목표 설정, (3) 활동분석 및 세부 활동 명료화, (4) 학습 내용 선정, (5) 학습내용 조직, (6) 수업목표 진술, (7) STEM 교육프로그램 내용 구성 및 작성이 이루어졌다. 개선단계에서는, (1) 전문가에 의한 타당도 검증, (2) 학생들에 의한 예비시험과 현장시험을 실행하여 STEM 교육프로그램을 수정 보완하였다. 개발한 활동 중심 STEM 교육프로그램을 S중학교 '방과후학교, 활동에 적용한 결과 학생들의 만족도가 높았으며, 인지적 정의적 영역의 긍정적인 변화가 있었고, 문제해결능력 함양에 긍정적인 효과가 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권2호
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• pp.91-106
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• 2015

본 연구는 초등학교 1학년을 대상으로 융합인재교육(STEAM)을 적용한 수학 프로그램을 개발하고, 이 프로그램이 수학 교과에 대한 학습 동기, 창의적 인성에 미치는 영향이 어떠한지를 살펴보기 위한 것이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램을 적용한 수학 수업은 초등학교 1학년 학생들에게 그 내용이 타당한 것으로 분석된다. 둘째, 융합인재교육 프로그램은 1학년 학생들에게 수학 교과에 대한 학습동기와 창의적 인성에 영향을 준다. 몬 연구에서는 초등학교 특정 지역의 1학년을 대상으로 하였기에 한계가 있으며, 융합인재교육 프로그램에 대한 꾸준한 자료 개발이 이루어질 필요가 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제30권3호
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• pp.335-351
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• 2016

본 연구의 목적은 '페르마 점'을 활용하여 중학교 일선에서 영재 교육을 담당하고 있는 영재 담당 교사들을 위한 교수 학습 자료를 개발하고 그 적용 사례를 분석하는 것이다. 이를 위해 연구자는 먼저 영재 교수 학습 모형, 영재프로그램의 유형에 관한 문헌을 고찰한 후 교수 학습 자료의 소재 및 주제로 페르마 점을 선정하고 이에 대한 교수 학습 자료를 개발하였다. 개발한 자료를 현장에 적용한 후 수업에 대한 피드백을 통해 자료를 수정 보완하였으며 이를 현장에 적용하였을 때 나타나는 학생들의 수학적 사고과정을 분석하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.321-328
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• 2001

일반적으로 학습을 게임과 접목한 프로그램들은 대부분 오프라인을 기반으로 제작되어왔다. 하지만 최근 인터넷 기술의 급격한 발달로 인하여 웹을 기반으로 한 학습 프로그램의 이용이 증가하고 있다. 이에 개인 학습을 위한 기존의 오프라인 게임을 온라인에 기반한 학습용 게임으로 제작한다면 보다 많은 학생들이 쉽게 교육용 게임을 접할 수 있으며 오프라인에서와는 달리 경쟁 및 보상 개념의 도입이 쉬우므로 학습자들의 학습 의욕 향상에도 도움이 될 것이다. 본 논문은 이러한 개념을 바탕으로 초등학교 수학과 도형수업을 수준에 맞게 학습할 수 있는 온라인 롤플레잉 게임을 설계하여 보았다. 초등학생을 위한 수학 온라인 롤플레잉게임은(Mathematical On-line Roll playing game for Elementary school student)은 기존의 온라인 롤플레잉게임의 특성을 학습의 요소와 대응시키고 개인의 학습 의욕을 학업 능력치 등으로 나타냄으로써 학습자들의 자발적인 학습을 유도하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제24권1호
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• pp.235-257
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• 2010

21세기는 새로운 지식을 창조할 수 있는 창의적인 인재가 국가발전을 이끈다는 시대적 관심에 따라 세계 여러 나라가 영재교육에 관심을 쏟고 있다. 우리가 잘 알고 있는 미국, 영국, 러시아, 독일, 호주, 이스라엘, 싱가포르 등 영재교육에 관한 관련법을 제정하여 영재교육을 실시하고 있으며 우리나라도 2000년 1월 영재교육진흥법이 공포되고 2002년 4월 영재교육진흥법시행령이 공포 시행됨으로써 영재교육의 활성화의 계기를 마련하게 되었다. 그리고 2008년 10월 영재교육진홍법의 시행령을 개정하였는데 그 주요 취지는 영재교육을 특수교육대상자와 소외계층까지 영재교육의 기회를 확대하는 방안의 마련이다. 이러한 방안의 하나로 각급 학교에 영재학급의 설치를 확대하여 영재교육의 기회를 많은 학생들에게 제공할 수 있도록 하고 있다. 하지만 영재교육의 기회의 확대와 함께 영재교육의 질에 관하여 생각을 해봐야 할 것이다. 무분별한 기회의 확대라는 사회적 견해에 대해 영재학급에서 진행하고 있는 교수-학습 프로그램의 질적인 부분에 대한 평가의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 영재학급을 운영하고 있는 3학교의 중학교 1학년 수학-교수 학습 프로그램을 정규교육과정과 영재교육과정의 비교표를 통해 각각의 해당영역을 살펴보고 영재교육과정 중 어느 영역의 내용을 다루는지 살펴보고 수학-교수 학습 프로그램을 기존에 개발된 평가 틀을 수정 보완한 프로그램 평가기준에 맞추어서 프로그램을 평가해보았다. 따라서 본 연구에서는 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 내용영역의 구성과 프로그램의 적절성을 평가하기 위해 다음과 같은 연구문제를 선정하였다. 가. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용영역의 구성은 7차 교육과정에 따른 것인가? 1. 정규 교육과정의 어떤 내용 영역에 해당하는 프로그램인가? 2. 영재교육과정 중에서 심화와 선택 중 어느 영역에 해당하는 프로그램인가? 3. 내용 영역이 적절하게 편성되어 운영되고 있는가? 나. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램은 적절한가? 1. 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재교육의 교육목표에 일치하는가? 2. 프로그램의 내용은 수학영재교육의 특성을 반영하고 학생들의 영재성을 발현시키는가? 3. 교수-학습 모형과 방법은 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있도록 다양한가? 4. 프로그램의 평가는 학습목표와 내용, 사고력의 향상정도를 반영하는가? 이러한 연구문제를 바탕으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용은 정규 교육과정의 수와 연산과 도형, 측정, 확률과 통계, 문자와 식의 영역에 해당하는 프로그램이었으며 함수영역에 관한 내용을 직접적으로 다루지는 않았고 주로 수와 연산과 도형 영역에 관한 내용이 프로그램의 주를 이루고 있었다. 또 영재교육과정 중에서는 심화 영역과 선택 영역의 내용을 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태로 적절히 제시하고 있었다. 둘째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재의 방향과 철학에 일치하며 영재의 특성을 반영하여 일반 학생들에게 제시되는 학습목표와는 달리 학생들의 창의성인 문제해결력을 함양하고 주변 사물에 대해 호기심을 가지고 끊임없이 탐구하는 태도와 해당 교과 영역에서 요구되는 사고능력과 탐구능력, 연구 조사기술을 함양하는 등의 학습목표를 제시하고 있다. 또한 사고전략에 있어서는 시각화, 기호화, 단계화, 탐구 전략을 사용하였으며 교수-학습 모형으로 강의식, 협동학습, 발견학습, 문제해결기반학습을 적용하였으며 교수-학습 활동으로 실험, 탐구, 적용, 예상과 추측, 토론(추측과 반박), 적용, 반성의 활동을 통해 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태의 교수-학습 전략 및 모형을 활용하였으며 교수-학습 프로그램에서 사전 평가에 대한 언급을 하지는 않았지만 프로그램 활동을 진행하는 과정에서 학습목표를 반영하였으며 학생들의 사고력을 향상시킬 수 있도록 여러 가지 활동을 통하여 원하는 평가를 지필평가의 형태보다는 산출물과 수행평가 그리고 포트폴리오를 가지고 평가하는 방법을 주로 사용하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.359-384
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• 2014

본 연구는 고등학교 수학영재를 대상으로 한 GeoGebra 기반 수학영재 교수 학습 자료를 개발하여 수업에 적용해보고, 이 과정에서 나타나는 수학영재들의 인지적 특성을 알아보는데 있다. 실험 수업에 적용하기 위해 개발한 GeoGebra를 활용한 수학영재 교수 학습 자료는 기본도형의 작도, 슬라이더 도구를 이용한 애니메이션 만들기(함수의 그래프, 도형의 자취, 정적분, 고정점의 탐구, 매개변수 곡선 그리기 등), 이차곡선 탐구 등이며, 14차시 분량의 주제 탐구형으로 구성되었다. 그리고 개발한 자료를 적용하여 B과학고등학교 수학 동아리반 학생 14명을 연구 대상으로 약 4주간 동안 GeoGebra를 활용한 수업을 진행한 결과, 수업에서 수학영재들은 다양한 창의적 사고, 직관과 통찰, 논리적 사고, 수학적 추론 능력, 사고의 유연성 등의 인지적 특성을 나타냈다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제16권4호
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• pp.313-326
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• 2006

본 연구는 중학교 2학년 141명의 학생을 대상으로 수학 창의성(Mathematical Creative Problem Solving Ability Test: KEDI, 1997)과 성격유형(Murphy-Meisgeier Type Indicator for Children: 심혜숙 김정택, 1993)과의 상관관계를 조사하였다. 자료 분석은 중학생의 성격 특성을 알아보기 위하여 유형별로 빈도와 백분율을 산출하였고, 성격유형에 따른 수학 창의성의 차이를 검증하기 위하여 평한, 표준편차, t-test, ANOVA와 Duncan 사후검증을 실시하였다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 일반 중학교 2학년과 비교해 볼 때, 선호지표에서 연구 집단의 중학생은 표준화집단(심혜숙 김정택, 1993)보다 I(2.7%), J(3.9%)가 높았다. 두 번째, 수학 창의성과 성격유형을 살펴본 결과, 기질적 측면에서 유창성, 융통성, 수학 창의성 전체에서 NF형이 SJ, SP형에 비해 의미 있게 높았고, SJ형도 SP형에 비해 의미 있게 높게 나타났다. 세 번째, 성격유형 중에서 어떤 요인이 중학교 2학년의 수학 창의성을 잘 예측해 주는지를 살펴본 결과, 직관(N), 내향(I)이 수학 창의성의 예인변인으로서 유의하였다. 이러한 결과와 관련하여 수학 창의성 검사도구 및 수학창의성 프로그램 개발 시 직관과 내향을 우선적으로 고려하여야 한다. 네 번째 NT와 {SP, SJ, NF}는 통계적으로 유의미하게 같은 수준의 집단이 아니므로 직관적사고형(NT)이 감각적 감정형(SF), 감각적 사고형(ST), 직관적 감정형(NF)과는 독립된 특별한 요인으로 보인다. 직관적사고형(NT)은 조사와 개념 학습이나 소크라테스식의 문답법적인 학습과 문제해결학습을 선호하고 독립심이 지지되는 분위기의 학급을 선호한다. 따라서 수학 창의성 증진과 관련된 교육과정이나 프로그램개발 시 조사와 개념 학습이나 소크라테스식의 문답법적인 학습과 문제해결학습을 우선적으로 고려하여야 할 것이다. 연구 결과와 관련하여 연구의 제한점과 후속연구를 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 연구대상이 특정지역의 중학교 2학년 학생이므로 연구결과를 우리나라 중학교 2학년으로 일반화시키는데는 무리가 있을 수 있다. 따라서 후속연구에서는 연구대상의 표집을 확대하여 볼 필요가 있다. 둘째, 수학 창의성과 성격유형간의 관계와 관련하여 수학 창의성과 성격유형의 각 하위 차원들 간에 적률 상관계수를 통해 상관관계를 분석해 보는 것이 필요하다. 셋째 직관과 내향 및 조사와 개념 학승이나 소크라테스식의 문답법적인 학습과 문제해결학습을 고려한 수학 창의성 프로그램이 개발할 필요가 있다.

• 영재교육연구
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• 제15권2호
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• pp.59-76
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• 2005

본 연구의 목적은 수학적 상황에서의 확산적 사고와 비수학적 상황에서의 확산적 사고의 관계를 조사하기 위하여 중학교 2학년 학생 215명을 대상으로 검사를 실시하여 자료를 분석하였다. 자료 분석은 빈도, 퍼센트, t-검증과 상관 분석을 사용하였다. 본 연구의 결과는 첫 번째, 수학 영재 학생이 일반 학생보다 수학적 상황에서의 확산적 사고(MCPSAT)와 비 수학적 상황에서의 확산적 사고(TTCT)는 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 받았다. 두 번째, 여학생이 남학생보다 비 수학적 상황에서의 확산적 사고(TTCT)에서 제목의 추상성을 제외하고 모든 요소에서 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 받았다. 세 번째, 남학생이 여학생보다 수학적 상황에서의 확산적 사고에서 유창성과 융통성은 평균이 높게 나타나고 있으나 통계적으로는 유의미하지 않고 여학생이 남학생보다 수학적 상황에서의 확산적 사고에서 독창성의 평균이 높게 나타나고 있으며 통계적으로 유의미하게 나타나고 있다. 네 번째, 수학적 상황과 비 수학적 상황에서의 확산적 사고 점수사이의 상관관계는 통계적으로 유의미하게 나타나고 있으며 중학생 전체에서는 r=.41(p<.05)이고 r=.21에서 r=.56까지 분포하고 있으며 일반 학생은 r=.27(p<.05)이고 r =.07에서 r=.27까지 분포하고 있다. 다섯 번째로 수학 영재학생의 경우는 수학적 상황과 비 수학적 상황에서의 확산적 사고 점수사이의 상관관계는 r=.11이며 통계적으로 유의미하지 않게 나타나고 있다. 이 결과는 수학 영재학생의 경우 수학적 상황과 비 수학적 상황에서의 확산적 사고 점수사이의 상관관계는 거의 0에 가깝다고 할 수 있다. 이것은 수학적 상황에서의 확산적 사고능력은 비 수학적인 상황에서의 확산적 사고 조합된 능력이 아니라 다른 특별한 능력이라고 볼 수 있다. 그러나 본 연구에서 수학 영재 학생들의 사례수가 적어서 수학 영재 학생의 수학적 상황과 비 수학적 상황에서의 확산적 사고 점수 사이의 상관관계가 있다는 주장을 일반화하기에는 충분치 않을 수 있다는 제한점을 가지고 있다.