• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권1호
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• pp.115-128
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• 2014

Students' argumentation during science inquiry should be regarded important as it could help students to make meaningful connections between theories and experiments and to make scientific claims based on evidences. In this study, elementary science-gifted students' argumentation during small group inquiry was analyzed according to inquiry process. There were three stages of argumentation during students' inquiry. The first argumentation was to predict what would happen(Prediction stage). In this stage, the scientific problem was presented by concept cartoon as a way to start and to facilitate students' argumentation. The second argumentation was to design an experiment to solve the problem(Planning stage) and the third was to interpret the result of experiment(Interpretation stage). The discourse move, level of grounds and their relationship were analyzed to find the characteristics of argumentation during science inquiry. In terms of discourse move, 'Asking for opinion' was the most frequent whereas 'Claim' or 'Rebuttal' were rare. Students tended to listen to or ask others' opinion rather than provide their own claims or critics on others' opinion. 'Rebuttal' was shown a few times only during prediction and planning stage. There was no single 'Rebuttal' during interpretation stage. Students tended to easily accept or agree other student's interpretation of data instead of arguing their own ideas. In terms of level of grounds, students mostly provided their ideas without any attempt to justify their position. Especially during planning stage, students tended to suggest or decide ways of measuring or controlling variables without any grounds. They used evidences only a few times during prediction stage. In terms of relation between discourse move and level of grounds, students provided grounds most frequently when they dispute others' claims. The level of grounds were higher when they advocate or clarify their own or others' ideas than when they claim their ideas. The result of this study showed that the quality of elementary science-gifted students' argumentation during science inquiry was undesirable in many ways. Implications for scaffolding and facilitating argumentation during science inquiry were discussed.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.495-498
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• 2009

본 논문에서는 대학부설과학영재교육원의 정보과학 학습자의 과목별 특성을 분석하여 정보과학영재의 선발 및 교육에 시사점을 찾고자 하였다. 연구 대상은 중학교 1학년 학생들로써 기존의 영재교육기관 경험이 없는 기초과정 학생들의 1년간의 관찰 평가를 통하여 과학, 수학, 정보과학 분야별 교육에 있어서 특성을 분석하였다. 분석 방법은 일원분산분석과 상관관계분석을 이용하였다. 분석 결과 정보과학분야 학습자들은 과학 분야의 수업보다 오히려 수학 분야의 수업에서 태도가 우수하다고 분석 되었으며 '문제해결 영역'에서는 과목에 상관없이 비슷한 양상을 보여 주었다. 또한 '태도 영역'과 '문제해결 영역', '수학적 인지 영역' 간의 상관관계는 밀접한 것으로 분석되었으며 정성적 관찰 기록을 통해서도 확인할 수 있었다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 정보과학 분야 학습자에게 수학과 연관된 프로그램이 과학 과목보다 태도와 문제해결 영역에 있어 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제13권1호
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• pp.175-187
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• 2011

본 연구는 폴리오미노에 What if (not)?이라는 기법을 적용하여 영재학급용 수학수업 소재를 발굴하고 이를 수업에 활용한 사례 분석을 통해 수학영재교육의 시사점을 도출하고자 한다. 이를 위해 학생들이 흔히 접할 수 있는 블로커스라는 게임을 사용하여 폴리오미노의 특징을 이해하도록 구성하였고, 한중일 동양 3국의 전통적인 두뇌스포츠인 오목이라는 게임을 접목한 탐구 활동을 개발하였다. 블로커스 오목이라는 새로운 소재에 Pick의 정리를 적용하면서, 블로커스 오목 활동을 하는 동안 창의적인 학습이 되도록 구성하였다. 본 연구는 수학 수업 소재를 발굴 및 활용하여 학생들에게서 나타나는 각 소재별 특징과 결과를 바탕으로 최종적인 수업 소재를 제안하였다. 이를 통해 초등학교 수학영재 학생과 교사들을 위한 5가지 시사점을 얻을 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권4호
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• pp.615-637
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• 2017

본 연구는 심화수학 교과서 과제의 인지적 노력수준에 대한 학생 인식을 분석함으로써 학생에게 주어진 학습기회의 실제 발현 여부를 살펴보는 것을 목표로 하였다. 이를 위해, 첫째, 이론적 틀에 기반 한 분석을 통해 심화수학 교과서 과제의 분포에 나타난 특징과 한계점을 살펴보았다. 둘째, 실제 심화수학 교과서를 사용하는 학생들이 교과서 과제의 인지적 노력수준 분포와 관련하여 인식하고 있는 특징과 한계점을 살펴보고, 교과서에 제공된 학습기회가 실제로 어떻게 발현되고 있는지 살펴보았다. 셋째, 심화수학 교과서가 과학고등학교 학생을 위한 교재라는 측면에서, 영재교육을 위한 학습기회가 제공되고 있는지 여부를 살펴보았다. 연구 결과, 심화수학 교과서에는 PNC 과제가 주로 제시되어 있었으며, 학생들 역시 PNC 과제의 해결경험이 많다고 인식하고 있었다. 또한, 영재교육을 위한 과제가 제공되지 않았으며, 학생들 역시 이에 대한 경험이 부족함을 인식하고 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.528-538
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• 2011

이 연구에서는 중학교 1학년 과학영재 학생들의 적용실험에 대한 실험 설계 과정에서 나타나는 사고를 발성사고법을 이용해 조사하였고, 각 과정요소별로 과학영재의 수행 정도를 분석하였다. 연구 결과, 과학영재들은 실험을 설계하는 과정에서 '상황설정', '전략결정', '가정설정', '측정계획', '가정의 타당화' 의 과정요소와 관련된 사고를 하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 과정요소에 대한 과학영재들의 수행 정도는 다소 미흡한 측면이 있는 것으로 나타났다. 특히, 실험 설계 과정에서 문제를 해결하는데 적합한 목표 상황을 구체적으로 설정하거나 자신의 사고에 대해 적절한 준거를 통해 비판적으로 점검하는 능력이 부족한 것으로 드러났다. 이에 추상적이고 이해하기 어려운 문제 상황을 학생들에게 친숙한 구체적인 상황으로 바꾸어 생각하도록 하는 새로운 실험 설계 학습 전략의 가능성을 제안하였다. 본 연구의 결과는 실험 설계 능력과 같은 과학적 사고 기술을 강조함으로서 과학적 창의성을 계발하기 위한 과학영재 교육프로그램 개발에 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.67-86
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• 2013

본 연구는 수학영재학생들의 뇌선호유형에 따라 그들이 문제를 해결하는 과정에서 Schoenfeld의 문제해결 행동요인 4가지가 어떻게 활용되고 있는지를 분석하고 이를 통해 수학영재 수업 시 고려해야 될 뇌기능 분화와 관련된 교육적 시사점을 찾아보고자 하는 것이다. 연구 대상자는 BPI검사를 통해 좌, 우뇌별 선호도가 높은 6학년 영재학급 학생 4명이다. 분석 결과 좌뇌선호형 학생들의 경우 객관적이고 논리적인 판단을 좋아하는 좌뇌의 특성이, 우뇌선호형 학생들의 경우 주관적이고 직관적인 판단을 좋아하는 우뇌의 특성이 많이 관찰되었다. 또한 문제해결과정에 나타나는 Schoenfeld의 문제해결 행동요인도 뇌선호유형의 특성에 맞게 서로 다른 것들이 주로 선택되는 것을 확인하였다. 따라서 좌뇌선호형 학생들과 우뇌선호형 학생들이 각각 선택한 문제해결 행동요인을 분석하고 그들에게 상호 보완될 수 있는 문제해결 행동요인을 안내 및 제안해 줌으로써 뇌선호유형별 학생들의 문제해결지도에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.65-84
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• 2005

영재교육에 대한 관심이 집중되면서 한국교육개발원을 중심으로 개인 및 집단에 의해 많은 초등 수학 영재 교수-학습 프로그램들이 개발되었다. 그러나 기존에 개발된 프로그램들을 분석한 결과 대상이나 영역, 주제와 내용 등이 특정 영역에 편중되거나 중복되는 문제점이 발견되었다. 본 연구에서는 기존에 개발된 22종(384개 주제)의 초등수학 영재 교수-학습 프로그램을 학습 대상, 제 7차 수학과 교육과정의 영역, Renzulli의 3부 심화학습 단계, 내용의 성격 등으로 구분하여 프로그램의 내용과 각각의 구성 체제를 분석하였다. 분석 결과 개발된 프로그램은 고학년에 비해 저학년을 대상으로 하는 교수-학습 프로그램의 비율이 매우 낮게 나타났고, 도형영역에 집중되어 있는 반면 측정 영역은 가장 적은 빈도수를 나타내고 있다. 또한 프로그램은 Renzulli의 3부 심화학습 단계에 따르지 않고 개발되는 경우가 가장 많았으며, 단계별로는 2부, 3부, 1부 순으로 나타났다. 프로그램의 내용의 성격에 따른 분석결과 주제탐구형이 가장 많았으며, 창의적 문제해결형 교구활용형, 프로젝트형, 퍼즐과 게임형의 순으로 나타났다. 프로그램의 구성 체제면에서는 단원명, 단원의 개관, 학습 목표, 단계별 학습내용, 평가, 읽을거리, 참고자료 등의 항목을 중심으로 개발할 것을 제안하였다.

• 영재교육연구
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• 제27권1호
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• pp.17-35
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• 2017

이 연구는 대학부설 과학영재교육원의 교육프로그램에 제시된 학습목표를 Bloom의 신교육목표분류체계와 언어네트워크분석 방법을 통해 분석하고 결과를 비교함으로써 학습목표를 분석할 때 언어네트워크분석 방법의 적용 가능성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 27개 대학부설과학영재교육원의 교육프로그램 중 과학 분야 169개 주제에 제시된 702개의 학습목표를 분석대상으로 선정하여 Bloom의 신교육목표 분류체계에 따라 분류하고 코딩한 후 각 학습목표 사이의 구조적 특성을 알아보기 위해 언어네트워크분석을 사용하였다. 분석 결과로 나타난 주요 특성은 다음과 같다. 첫째, 주제 별로 사용된 학습목표의 특성을 살펴본 결과 초등은 약 3개, 중등은 약 6개의 서로 다른 범주의 학습목표가 사용되고 있었다. 둘째, 연구방법과 학교 급에 관계없이 지식차원의 사실적 지식, 개념적 지식과 인지과정 차원의 '기억하다', '이해하다', '창안하다'의 비중이 높게 나타났다. 셋째, 단순 통계 분석 결과로는 확인할 수 없지만 언어네트워크분석 방법을 통한 가중치에 근거하여 살펴본 결과 초등 단계는 과학적 사실에 대한 학습을 통해 실제실험과정에 적용해 보는 활동을 강조한 반면, 중등 단계는 이보다는 과학적 사실, 개념 자체를 이해하는 것을 더욱 강조하고 있었다. 이와 같은 결과로 볼 때 기존 단순 통계적 연구를 통해 분석한 것에 비해 보다 다양한 학습목표의 특성을 해석할 수 있는 것으로 보아 언어네트워크분석방법이 학습목표를 분석하는데 적용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.324-333
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• 2002

최근의 연구들은 과학영역에서 남학생이 여학생에 비해 훨씬 더 높은 학업 성취도를 보인다고 주장하고, 과학영역에서의 창의성 측면에서도 남학생이 여학생에 비해 더 높은 창의적 성취를 보일 것이라는 것이 일반적인 통념이다. 과학영재교육이 본격화되고 남${\cdot}$여 과학영재들의 창의적 특성에 대한 이해의 중요성이 부각되고 있지만, 이를 뒷받침할 연구들은 거의 부재한 상황이다. 본 연구에서는 135명의 과학영재학생들을 대상으로 창의성의 다양한 영역에서, 특히 확산적 사고라는 영역 보편적 입장과 과학에서의 창의적 행동특성과 문제해결 및 발견이라는 영역 특수적 입장에서, 남학생과 여학생간의 창의성의 차이를 살피고 창의성의 본성에 대한 이해를 돕고자 했다. 본 연구의 결과는 과학 영재여학생들이 남학생들에 비해 모든 영역에서 유의미하게 큰 차이를 보이지는 않았지만, 전반적으로 창의성의 세 영역 모두에서 상대적으로 높은 성취를 보이는 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면 확산적 사고의 융통성, 제목의 추상성, 정교성 영역에서, 과학에서의 창의적 문제 해결력 및 문제 발견력을 측정하는 CPSF의 가설 설정 능력의 유창성과 독창성 영역에서, 그리고 과학에서의 창의적 행동 특성을 측정하는 CBCS에서 개방성, 심미안에서 과학 영재 여학생이 남학생보다 유의미하게 창의성이 높은 것으로 나타났다. 남학생은 여학생에 비해 CBCS에서의 '과학적 호기심' 문항에서만 유의미하게 더 높은 창의성 점수를 보임으로 본 연구 결과는 '남학생이 여학생보다 더 창의적이다'라는 사회의 일반적인 통념과 상반된 결과를 보였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.243-254
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• 2016

본 연구는 PISA 2012 문제해결력 평가 문항 중 이산수학의 그래프 이론이 적용된 'TRAFFIC' 문항을 바탕으로 총 19문항의 최단경로 탐색 검사 도구를 제작했고, 웹기반 컴퓨터 평가로 정보영재학생과 일반학생을 대상으로 실시했다. 컴퓨터는 일상의 문제를 해결하는 과정에서 없어서는 안 될 중요한 기기이자 평가의 기반이 되는 매체로 자리 잡았고, 정보영재학생은 컴퓨터를 통해 문제를 해결할 수 있어야 하고, 컴퓨터가 절차를 수행할 수 있는 분명한 명령을 내려줄 수 있어야 한다. 또한, 컴퓨팅 사고가 어느 분야든 영향을 미치는 시대이기 때문에 학생들에게 새로운 교육적 자극을 줘야 한다. 최단경로 탐색 과정을 통해 문제해결에 걸린 시간과 정답률 간의 상관관계를 찾을 수 있었고, 노드와 엣지의 증가로 문항의 곤란도가 높아짐에 따라 노드가 문제해결에 영향을 크게 미치는 것을 찾을 수 있었다. 또한, 정보영재학생의 문제해결 과정에서 알고리즘적 사고 과정을 볼 수 있었고, 정보영재학생의 인지적 특성인 '효율화 능력'과 '정보구조 기억력'을 확인할 수 있었다.