• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.185-187
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• 2022

오늘날 4차 산업혁명 시대에서 교육 패러다임의 급격한 변화로 인공지능(이하 AI) 교육이 점점 더 강조되고 있다. 2022 개정 교육과정은 미래사회에서 필요한 기초소양과 역량을 함양할 수 있는 AI 교육을 제시하고 있다. 본 연구에서는 초·중등학교 AI 교육에서 컴퓨팅 사고력 및 수학적 사고력 향상을 위해 다음과 같이 제언하고자 한다. 첫째, 컴퓨팅 사고력 교육 측면에서 학생들이 AI 개념과 원리를 잘 이해하고 실생활의 문제해결을 위한 능력을 키울 수 있는 교수 원리 연구가 필요하다. 둘째, AI를 이해하기 위한 수학적 사고력 측면의 요소로서 학생들이 수식을 이용한 알고리즘과 컴퓨터가 인간처럼 사고하는 과정에서 이루어지는 학습원리를 습득할 수 있는 교육 프로그램이 요구된다. 향후 연구 과제로 교수자와 학습자의 관계에서 나올 수 있는 역량있는 학습 효과성 분석을 통한 기대치에 관한 연구에 대하여 제시하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권3호
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• pp.287-313
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• 2005

소수는 십진기수법의 완성을 통해 실수의 표준기호화를 가능하게 하며 실수의 본질을 이해하는데 핵심적 역할을 하는 기본 개념이다. 우리나라 학교수학에서는 소수 개념에 대하여 분수의 다른 이름이라는 측면이 강조되고 그 밖의 중요한 여러 측면이 소홀히 지도된 채 성급한 알고리즘화가 시도되고 있다. 그 결과 학생들은 소수 개념을 적절히 이해하지 못한 채 형식적인 계산 조작의 대상으로 파악하며, 이는 무한소수인 실수 개념 이해의 심각한 장애 요인으로 작용한다는 문제점이 제기된다. 이에 본 논문에서는 학교수학의 주요 개념의 하나인 소수 개념에 대하여 그 교수학적 분석을 시도하여 그 주요한 교육적 문제점의 근원을 드러내고 그 개선방안을 제시하였다.

• 대한지리학회지
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• 제39권4호
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• pp.620-632
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• 2004

본 연구에서는 전공 교사와 비전공 교사에 의한 지리 수업의 차이점과 비전공 교사에 의한 지리 수업 운영의 문제점을 분석하고자 2003년 4월과 5월에 서울의 3개 중학교에서 이루어진 4개의 지리 수업을 관찰하였다. 수업 분석 내용은 (1) 수업의 조직. (2) 교사와 학생간의 대화. (3) 설명 전략이다. 수업 관찰 이후에 해당 학교의 사회과 교사들과 면담을 통하여 비전공 교사가 지리를 가르칠 때 어려움과 해결 방법 등에 관련된 자료를 추가로 수집하였다. 수업 분석은 미시 기술적 연구 방법을 이용하였다. 연구 결과를 간단하게 정리하면 다음과 같다. 첫째, 지리 전공 교사의 수업에 비하여 비전공 교사의 수업은 학습 주제의 전환 과정이 매끄럽지 않다. 둘째. 지리 전공 교사의 질문은 본 수업의 내용을 이끌어 가는 기제로 작용한 반면, 비전공 교사에 의한 질문은 주로 학생들의 흥미를 도출하는 역할을 한다. 셋째 설명 전략에 있어서 지리 교사는 비교와 대조의 방식을 이동하여 내용 간 관계를 알 수 있도록 설명한 반면, 비전공 교사는 교과서에 제시된 내용을 읽고 용어나 내용을 쉽게 풀이해 주는 수준에서 이루어진다. 넷째, 전공 교사는 적극적으로 지도를 활용하는 반면, 비전공 교사는 지도를 활용하지 않거나, 활용하더라도 지역의 위치를 확인하는 등 낮은 수준에서 활용한다. 비전공 교사는 비전공성으로 인한 지리 수업 문제를 인식하고 있지만 그 원인을 교육과정의 편제에 따른 구조적인 문제로 생각하고 적극적으로 해결방안을 모색하지 않는다.

• 국제지역연구
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• 제22권1호
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• pp.188-211
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• 2018

본 연구는 기업가정신을 광의의 개념으로 접근하는 세계적 추세와 달리 대한민국에서는 기업가정신을 협의의 개념인 창업, 또는 스타트업과 동일시하여 교육하는 방식의 문제점에 대해 고찰하였다. 기업가정신 교육에 대하여 유럽과 OECD등 해외 사례를 기초하여 기업가정신을 사고방식 및 행동양식의 관점에서 교육이 필요하다는 사실을 도출해내고, 한국 내 기업가정신 교육을 수행하는 중심 교육기관의 교육 담당자, 피교육자를 대상으로 창업과 분리된 개념의 기업가정신 교육에 대한 필요성 인지도, 불요 시 사유, 기업가정신 교육이 활성화되기 어려운 부분 등 국내의 기업가정신 교육의 문제점에 대하여 Q 방법론을 사용하여 다양한 인식 유형을 도출해 내고, 이에 대한 해결책에 대해 접근하였다. 결론적으로 기업가정신 교육과 창업교육의 차별성에 대해 주관적으로 인식하는 유형은 총 4가지로 도출되었으며, 3개의 유형이 기업가정신 교육과 창업 교육의 구분 실행 필요성에 대해 인식하였으며 이 중 상위 다수를 차지하는 2개의 유형은 기업가정신 교육이 개별적으로 실행될 필요가 있다고 강하게 지지하였다. 이에 대하여 정책적으로 공통 교재 개발 및 확산, 특히 주무부처인 교육부와 중소벤처 기업부의 협력이 필요하며 이의 보급을 위한 전문 교사 연수 및 양성 교재, 지속적인 보수 교육을 제안하였다. 또한 청소년 층 뿐 아니라 성인층에게도 기업가정신에 대한 거부감을 없애고, 조직과 지역 사회 내에 적용하여 사용할 수 있는 개념에 대해 지속적으로 인지시키는 사회적 분위기가 필요하며, 이를 위해 정책적 기반이 필요함을 제안하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.117-125
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• 2023

플립러닝은 전통적인 교실 안 활동과 교실 밖 활동을 바꾸는 수업 방식으로, 기존에 교실 안에서 배우던 내용을 수업 전에 학생이 스스로 학습해온 후 교실에서는 기존에 교실 밖에서 하던 과제를 수행하는 방식을 말한다. 교수자의 도움을 받고 팀 동료와 협력하며 과제를 수행할 수 있다는 장점 때문에 컴퓨터학 과목에도 점차 널리 적용되고 있다. 하지만 수업 내용을 교실 밖에서 학생 홀로 학습해야 하므로 심화 내용에 대한 이해가 떨어진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 플립러닝의 단점을 보완하고 장점도 유지하기 위해 플립러닝과 전통적인 수업을 조합하는 방식을 제안한다. 이 방식에서는 수업 전에 기초 개념에 대한 학습을 학생 스스로 하도록 하고, 심화 내용은 교실 안에서 교수자의 강의와 도움을 통해 배우도록 한다. 이처럼 심화 내용을 익힌 후에는 팀 활동을 통해 배운 내용을 응용하는 문제를 풀어보고 해법을 공유한다. 제안한 방식은 컴퓨터학 4개 과목에 1~4개 학기에 걸쳐 적용해 보았으며, 학생들의 학업 성취도와 만족도를 개선함을 확인할 수 있었다. 제안한 방식이 더 많은 컴퓨터학 과목에 활용되어 좋은 수업을 만드는 데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-17
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• 2014

최근 학생의 수학적 사고력 및 문제해결능력의 신장이 강조되고 있다. 그럼에도 불구하고 실제 학생들이 문제를 해결하는 과정을 살펴보면 주어진 문제 유형과 관련된 알고리즘을 사용하여 기계적으로 해결하는 경우가 많다. 이러한 문제해결 방법으로는 최근 강조되고 있는 목표를 달성하기 어려울 뿐만 아니라 오히려 오류나 오 개념을 형성할 수도 있다. 그런데 일관성을 갖는 오류는 현재 학습자의 인지능력 상태를 파악할 수 있게 하고, 학습 실패 원인에 대한 정보를 제공해 준다는 긍정적 측면이 있다. 이에 본 연구에서는 톱니바퀴 관련 문제해결 과정에서 학생이 보이는 오류를 분석하여 그 원인을 진단하고, 오류의 교정과 예방을 위한 바람직한 지도방안을 마련하고자 하였다. 학생의 오류를 분석한 결과 사용할 수 있는 다른 방법이 있음에도 불구하고 비례식만을 이용하여 해결하려고 하였으며, 자신이 세운 비례식이 옳은지 그른지에 대해서도 전혀 고려를 하지 않았다. 이는 다른 많은 요인이 있겠으나, 교과서와 교육과정의 구성도 중요한 요인 중 하나라고 할 수 있다. 이와 같은 결과를 토대로 문제해결과 관련된 세 가지 접근방법과 톱니바퀴 관련 문제와 연관되어 교육과정에 제시되는 개념의 내용과 순서 및 지도방안에 대한 논의와 시사점을 제시하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제22권1호
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• pp.53-68
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• 2012

본 연구는 아이들이 문장제 또는 수식 형태의 나눗셈의 결과를 여러 타입의 분수들-진분수, 가분수, 대분수-과 연관시키면서 분수가 가지는 여러 하위 개념 중 몫에 대한 개념 도식을 어떻게 구성해 가는지에 대하여 미국의 5학년 초등학생 네 명을 대상으로 이루어졌다. 실험 결과는 다음과 같았다. 균등분배 상황에서, 아이들은 나눗셈을 두 가지 방식으로 개념화하였다. 첫째, 아이들이 나눗셈을 통해 대분수 형태의 몫을 산출했을 경우, 이 대분수 형태의 몫은 진분수와 가분수 형태의 분수들을 부분-전체의 하위개념이 아니라 몫이라는 하위개념으로 이해하는데 개념적인 기초가 되었다. 둘째, 진분수 형태의 몫을 얻은 경우, 아이들은 그 몫을 곱셈구조의 예로 보려는 경향이 있었다. 즉, $a{\times}b=c$ ; $a{\div}c=\frac{1}{b}$ ; $b{\div}c=\frac{1}{a}$. 하지만, 장제법 계산은 소수 형태의 몫을 생산함으로써 아이들이 이 구조를 깨닫는 것을 어렵게 했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권1호
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• pp.19-28
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• 1999

This study aims to analyze tile research trends of science education in Korea, and suggest the direction of the desirable research, which is to help the improvement of science education practically. To achieve these aims, the papers related to the science education (paper;1288, master′s thesis;724, doctoral thesis;59), which were published from 1992 to 1996 in Korea, are classified by the criteria for the analysis and summed up. The condensed results of this study are as follows, 1. The papers published through this period, maintains the stability in aspect of quantity compared with 1980s. It is owing to the efforts of the prime investigator so that "the science education," as a part of normal science, may settle down in Korea. 2. In the case of thesis for the academic degree, the doctoral theses are rare, as the ratio of the doctoral vs. the master′s is 1:13. Even so, most of the theses were produced by a few universities(master′s thesis/Kor. Nat. Univ. of Edu.;28.3%, Ewha Woman′ Univ.;16.2%, doctoral thesis/Seoul Nat. Univ.;57.6%, Kor. Nat. Univ. of Edu.;22.0%). 3. Most of papers are preponderant at three categories among the ten categories proposed by this study (science teaching-learning material;23.5%, science teaching methods;21.4%, psychology of science education;21.1%). 4. Concerning the subject of research, these papers are not diversity and intensive, that is; the subject related to scientific concepts, scientific thinking and attitude, and analysis of scientific textbook is 17.7%, 14.3%, and 10.5% of the total, respectively. 5. Though not including this study, among the theses for the master of science education, many of theses are related to the subject of pure science. There are some suggestions related to tile results of this study. The severe preponderance ill the training process, the subject, and area of research, can be pointed out one of the flimsy in our researches of science education. Because these cannot be considered separately, the policy and support of educational administration must be needed to remove this phenomena. To improve the present situation of science education, the research funds have to be given to the practical than the theoretical subjects. Which can make promptly a settlement of tile problems and difficulties from the field of science education, and encourage the reseal,:h activities that tile front teachers take part in. Lately, the accumulation of literature and references are a prior condition in the development of academic knowledge. Therefore the data base system for the information of science education and translation of foreign literature related to science education must be achieved. In addition, the programs that tile teacher and the investigator can make good use of such an information without limited conditions, must be prepared.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1042-1055
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• 2011

이 연구는 보일의 법칙과 샤를의 법칙에 대한 중학교 1학년 학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교한 것이다. 연구를 위해 개념과 수리 문제 해결력 검사지를 개발하여, 중학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교하고, 기억 보유 효과를 알아보았으며, 어떠한 개념을 가지고 문제를 해결하였는지 분석하였다. 연구 결과, 모든 인지수준에서 개념 문제 해결력이 수리 문제 해결력보다 높았으며, 구체적 조작기와 과도기의 중학생들의 경우 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 대한 기억 보유 효과 비교에서 형식적 조작기 중학생들은 기억 보유 효과가 있었다. 중학생들의 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력 비교에서 사교육을 받은 중학생들과 받지 않은 중학생들 사이의 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 과학 활동 경험과 과학 관련 진로 희망 여부에서는 과학 활동 경험이 있고 과학 관련 진로를 희망하는 중학생들이 그렇지 않은 중학생들보다 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력이 모두 통계적으로 유의미하게 높았다. 중학생들의 문제 해결 과정을 분석해 본 결과, 거시적인 현상을 단순히 기억하여 과학적 개념에 대한 올바른 이해 없이 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 그러므로 중학생들의 비과학적인 개념을 사전에 파악하여 이를 과학적인 개념으로 바꿀 수 있는 교수-학습 전략이 필요하다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.329-350
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• 2019

Productive struggle(생산적인 애씀)이란 쉽게 풀리지는 않지만 호기심과 과제 집착을 가져올 수 있는 도전적인 문제에 대하여 해결 전략을 궁리하며 문제의 기저를 이루는 수학적 개념의 이해와 문제 해결을 향해가는 학생의 노력 과정이다. 즉, 수학적 개념을 깊게 이해하거나 문제를 해결하기 위해 끈질기게 궁리하고 스스로 해결책을 찾기 위해 노력하는 것을 의미한다. Productive struggle이 학생들의 개념이해를 바탕으로 한 수학 학습의 핵심요소로 떠오르면서, 효과적인 수학 교수를 위한 NCTM(2014)의 행동 원리 중 하나로 제시되었다. 그러나 선행연구의 대부분이 학생의 productive struggle에 집중되어 있어, 본 연구에서는 예비 수학 교사들이 비정형적 수학 문제를 해결하는 과정에서 겪는 productive struggle에 초점을 맞추었다. Polya의 문제해결 4단계를 분석틀로 사용하여 문제를 해결하는 동안 각 단계별로 예비 수학 교사가 어떤 productive struggle을 보이는지 분석하였다. 분석 결과, 새로운 유형의 문제를 접했을 때, 예비 수학 교사들의 제한된 선행지식이 문제의 이해부터 계획수립 및 실행 단계까지 productive struggle을 야기하며 문제해결 과정에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다. 또한, 예비 수학 교사들이 productive struggle을 겪으며 문제를 해결해봄으로써 고군분투 끝에 얻게 되는 학습의 즐거움을 느끼게 되고, 이러한 경험은 미래의 학생들에게 효과적인 수학 학습을 위해 productive struggle을 지원할 수 있도록 격려하는 역할을 하였다. 따라서 productive struggle를 통해 수학 학습에 몰두해보는 기회를 가짐으로써 예비 수학 교사들이 미래의 수학교육전문가로서의 직업적 전문성을 키우는데 도움이 될 것으로 기대된다.