• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.227-234
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• 2023

본 논문에서는 중학생으로 대상으로 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다. 검사도구는 이화선, 표정민, 최인수(2014)의 CPS 이론을 토대로 창의적 사고유형 능력을 측정하기 위한 검사도구인 창의적 문제해결 프로파일 검사(CPSPI: Creative Problem Solving Profile Inventory)를 사용하였다. CPSPI는 기존 검사들의 한계를 보완하여 인지적 선호도와 인지적 능력을 평가하고, 자신의 아이디어를 타인과 공유하고 설득하는 단계를 포함하였다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램 적용 전 후, 창의적 문제해결력을 분석한 결과, 모든 영역에서 유의미하게 상승하였다. 중학생의 창의적 문제해결력을 분석한 결과 문제발견 및 분석, 아이디어 생성, 실행계획, 실행, 설득 및 소통 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 인공지능교육에서 창의적 문제해결력을 향상시키기 위한 교수학습 방법으로 디자인 씽킹의 효과를 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.163-169
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• 2018

Problem solving by programming has a lot of influence on computational thinking improvement. Programming learning has been self-directed based on the individual's thoughts and principles. However, the revised informatics curriculum in 2015 puts importance on collaborative learning. Collaborative learning emphasizes results differently from cooperative learning, which emphasizes problem-solving processes. And cooperative learning leads to structured learning, such as role sharing and activity stages, within a small group, while collaborative learning leads to unstructured learning. Therefore, it is becoming more in collaborative learning that peer interaction can be affected by learners' cognitive style. In this paper, we propose the effect of cognitive style on problem solving ability in collaborative learning for problem solving by programming. As a result, collaborative learning was effective in improving problem solving ability and there was no significant difference in cognitive style.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.23-32
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• 2009

현 사회는 치열한 국제 경쟁 속에서 부가가치가 높은 아이디어를 창출해 낼 수 있는 문제해결능력을 갖춘 인재를 필요로 하고 있다. 프로그래밍은 문제해결능력 신장에 효과적이지만 초등학생에게 지도하기 위해서는 동기를 유발할 수 있는 전략이 동반되어야 한다. 본 연구에서는 초등학생의 프로그래밍에 대한 동기 및 문제해결능력 향상을 위해 문제중심학습과 스토리텔링을 결합한 프로그래밍 학습 모형과 학습지원시스템을 개발하고 현장에 적용하였다. 8주간의 실험 처치 후 프로그래밍에 학습동기 및 문제해결능력 모두에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의미한 결과를 얻었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-11
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• 2009

프로그래밍 교육을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 문제해결력 향상을 위해 교수 학습 모형을 기반으로 동료 에이전트를 개발하였다. 문제해결력에 대한 하위 요소를 학습내용 이해, 문제해결 전략, 자기조절 영역으로 구분하였고, 문제해결력 하위 요소에 대한 프로그래밍 교수 학습 방법을 제시하였으며, 교수학습 모형을 수행할 수 있도록 동료 에이전트를 개발하였다. 개발된 동료 에이전트 시스템의 교육적 효과를 살펴보기 위하여 프로그래밍 수업에 적용한 결과, 전통적 수업 방식이나 동료 프로그래밍 수업 방식에 비해 문제해결력 하위 요소에서 긍정적인 효과를 보였다. 이는 동료 에이전트가 학습자의 문제해결력을 향상시키는데 교육적 효과가 있음을 의미한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.425-435
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• 2017

본 연구의 목적은 PISA(Programme for International Student Assessment) 2012 결과에 나타난 학생 및 학교수준의 ICT 요인이 컴퓨터 기반 문제해결력에 미치는 영향력을 알아보면서, 추가적으로 한국과 일본의 차이를 비교, 분석하는 데 있다. PISA 2012의 컴퓨터 기반 문제해결력 평가에는 한국에서는 156개 학교의 5,033명의 학생이, 일본에서는 191개 학교의 6,351명의 학생이 참여하였다. 연구방법으로는 2수준 위계선형모형(HLM)을 사용하여 자료 분석을 실시하였다. 두 국가의 공통점으로는 학생들이 컴퓨터와 인터넷에 처음 접한 시기가 빠를수록, 사회경제적배경이 높을수록, 개방성이 높을수록 문제해결력 점수가 높아졌으며, 가정이나 학교에서 제공하는 ICT 기기에 대한 접근성은 문제해결력에 부적인 영향을 미쳤다. 국가 간의 차이점으로는 ICT의 사용 목적이나 태도, 교사-학생관계, 창의적 방과후 활동의 유무 등이 문제해결력에 미치는 효과가 다르게 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.151-158
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• 2018

본 연구의 목적은 협력적 문제 해결력에 영향을 미치는 PISA(Programme for International Student Assessment) 2015의 ICT 요인을 바탕으로 학생들의 협력적 문제 해결력을 예측하는 시스템을 개발하는 데 있다. PISA 2015의 컴퓨터 기반 협력적 문제 해결력 평가에는 한국에서 5,581명이 참여하였다. 연구방법은 먼저 상관분석을 사용하여 유의미한 변수를 선정하였으며, 딥러닝을 사용하여 협력적 문제 해결력 예측 모델을 생성하였다. 모델 생성 결과 테스트 데이터 셋에 대해 약 95%의 정확도로 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있었다. 이 모델을 바탕으로 협력적 문제 해결력 예측 시스템을 설계 및 구현하였으며, 해당 시스템을 사용하여 학습자의 ICT 관련 설문을 통해 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있다. 본 연구는 교육에서 ICT 투입 및 사용에 대한 정책 결정에서 빅데이터와 인공지능을 적용할 수 있는 새로운 관점을 제공할 것으로 기대한다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제7권3호
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• pp.79-85
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• 2019

This study examined the effects of a robotics curriculum based on "Bee-Bot" on the scientific problem-solving ability on 5-year-old children. A robotics curriculum was also designed to enhance their scientific problem-solving ability. This study examined a 4-week robotics curriculum was conducted 12 times for 4 weeks. For this study, 14 children in kindergarten A in Korea were set up as a treatment group and 18 children in kindergarten B in Korea as a control group. It was found that children in the treatment group who engaged in the robotics curriculum using "Bee-Bot" performed better on scientific problem-solving tests. This finding indicates that an enhanced planning experience using "Bee-Bot" was beneficial for improving young children's scientific problem-solving ability. The implications for designing appropriate curricula using "Bee-Bot" robots for kindergarteners are addressed.

• 정보교육학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.443-450
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• 2009

초등학교에서 실시하고 있는 컴퓨터 재량활동 수업 시간을 활용하여 5학년을 대상으로 아동의 문제해결력과 창의성 향상에 도움이 되는 두리틀을 이용한 프로그래밍 수업을 실시하였다. 이를 통해 프로그래밍 수업과 아동의 문제해결력과 창의성, 프로그래밍에 대한 흥미도 향상의 상관관계를 연구함으로써 컴퓨터 교육을 개선할 수 있는 방향을 모색하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-13
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• 2015

최근 개발 적용되고 있는 국내외 교육과정에서는 지식정보화 사회의 구성원으로서 학생들이 습득해야 할 핵심 소양으로 '문제해결' 역량이 강조되고 있으며, 문제해결력 향상을 목표로 한 프로그래밍 교육 방안이 다양하게 연구되고 있다. 하지만 관련 연구에서 다루어지고 있는 프로그래밍 문제는 전통적인 프로그래밍 수업에서 활용되고 있는 문제와 차별성이 없었으며, 제시된 문제를 다루는 방법의 대부분은 문제해결 능력 제고에 적합하기 보다는 특정 프로그래밍 언어를 습득하는데 주안점을 두고 있었다. 이에 본 연구에서는 문제해결 역량 함양에 적합한 프로그래밍 문제와 교육과정을 개발하고 문제해결활동(PSA)을 중심으로 교수 학습 콘텐츠를 설계 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 교재로 교육과정을 운영하여 학습자의 문제해결력과 논리적 사고력 향상에 유의미한 결과를 얻었다. 본 연구 결과는 '문제해결' 역량 증진을 목적으로 프로그래밍 교수 학습 콘텐츠나 교육과정을 개발 운영할 때 기초 자료로나 참조 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2010

지식 기반 사회에서 지식과 정보를 활용하여 문제를 해결하는 능력은 매우 중요하다. 또한 기존의 지식으로 해결할 수 없는 다양한 문제 상황이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정보의 체계적 수집 및 활용을 통한 창의적 아이디어 생성 및 이를 활용한 문제해결력 향상을 위한 정보 교육 프로그램을 개발하였다. 해당 프로그램은 발산적 사고와 수렴적 사고를 모두 다룰 수 있도록 조직하였으며, 문제 해결의 전체적인 경험을 제공하고 학습자 내부 지식 뿐 아니라 새로운 정보를 수집, 활용하여 문제를 해결하는 능력 향상에 초점을 두고 구성하였다. 또한 정보 활용 난이도에 따라 분리된 프로그램을 개발하였다.