• 제목/요약/키워드: Creative Problem-Solving

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초등학생을 위한 활동중심 인공지능 융합 교육 프로그램 개발 및 적용 (Development and Implementation of an Activity-Based AI Convergence Education Program for Elementary School Students)

  • 신진선;조미헌
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.437-448
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    • 2021
  • 4차 산업혁명의 핵심 기술인 인공지능은 정치, 문화, 산업, 경제 등 사회의 여러 분야에 적용되며 혁명적인 변화를 야기하고 있다. 이에 따라 인공지능 시대를 이끌 학생들에게 인공지능으로 인한 사회의 변화를 인식하고, 인공지능에 대한 지식을 습득하며, 다양한 상황에서 인공지능을 활용할 수 있는 역량이 요구된다. 하지만 초등학생의 평균적 발달 수준에서는 인공지능의 개념과 원리를 학습하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 초등학생의 수준에 맞는 인공지능 교육 내용과 방법을 선정하여 교육 프로그램을 체계적으로 개발하고 이를 실제 교육현장에 적용함으로써 그 효과를 검증하고자 하였다. 본 연구에서 선정한 내용 체계는 인공지능으로 변화된 사회를 인식하는 'AI 사회인식', 인공지능을 체험하고 원리를 이해하는 'AI 이해하기', 인공지능을 활용해 실생활의 문제를 해결하는 'AI 활용하기'이고, 이에 따라 세부적으로 8가지 내용 요소들을 함께 구성하였다. 교육 방법으로는 활동중심, 타 교과 융합, 프로젝트기반학습으로 선정하여 초등학생의 수준에서 쉽고 즐겁게 인공지능을 학습할 수 있도록 총 20차시의 교육 프로그램을 개발하여 적용하였다. 또한 '인공지능에 대한 인식', '융합적 사고력', '창의적 문제해결력'과 '협업 역량'의 측면에서 프로그램의 적용 효과를 분석하였으며, 4가지 측면 모두에 대해 긍정적인 변화를 검증하였다.

리빙랩 기반 초등학교 데이터 과학 프로그램의 효과성 분석 (The Effectiveness of the Living Lab-based Elementary School Data Science Program)

  • 손정명;김태영
    • 정보교육학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.105-120
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    • 2022
  • 팬데믹으로 인한 급격한 시대적 변화와 더불어 새로운 교육과정의 개정이 맞물리며 교육과정을 구성하는 학습자, 사회, 교과의 세 요소의 비중 변화가 불가피한 현실이다. 특히 교육과정에서 '사회'의 비중과 함께 '교육공동체'라는 단어의 범위가 커지고 이를 중심으로 한 교육과정 재구성의 허용 범위가 넓어졌다. 새로운 교육과정에서 의도하는 교육의 방향이 제대로 정착되기 위해서는 새롭게 등장한 역량과 문해력 등을 함양하기 위한 다양한 교육 방법적 연구가 필요하다. 본 연구에서는 교과 선정의 다양한 기준을 중심으로 융합 교과 내용과 목표를 선정한 후 이를 바탕으로 리빙랩의 PDIE 방법론을 재구성하여 데이터 과학 프로그램을 설계하였다. 이에 대한 평가 요소로 교육과정에서 강조하는 미래 역량 중 '창의성', '문제해결력', '의사소통 능력', '협업능력'에 대한 효과성을 분석하고자 하였다. 연구 결과 창의성과 의사소통능력 향상에 효과가 있었으며, 본 연구는 학교 교육과정내의 문제를 해결하는 스쿨 리빙랩의 효과성 검증에 초점을 두고 연구를 진행하여 일반화에 제한이 있다는 측면에서 연구의 적용 공간을 넓히고 교육공동체 주체의 역할 비중을 다양화 시킨 사후 연구 진행의 필요성을 제언한다.

3D프린터 활용 체험형 STEAM 프로그램 개발 연구: '태양' 개념을 중심으로 (A Study on the Development of Experiential STEAM Program Based on Visual Impairment Using 3D Printer: Focusing on 'Sun' Concept)

  • 김상걸;김형범;김용기
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.62-75
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    • 2022
  • 이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.

업무공간에서의 미술품 감상이 직장인의 창의성에 미치는 영향 (The Effect of the Appreciation of Artwork in the Workplace on Creativity)

  • 배지혜;이승현;왕연주;김선영
    • 예술경영연구
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    • 제54호
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    • pp.33-57
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    • 2020
  • 본 연구는 업무공간에서의 미술품 감상이 직장인의 창의성에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 직장인을 대상으로 한 온라인 설문에서 미술품이 설치된 경우와 그렇지 않은 두 가지 가상의 업무공간 이미지를 제작한 후 미술품 감상 인지 정도가 창의성에 미치는 영향의 여부 및 그 정도를 회귀분석을 통해 검증하였다. 분석 결과 미술품 감상에 따른 인지 요인 중 '지적 성장'과 '사고'는 각각 독창적 유연성, 대안적 해결력, 모험적 자유 추구, 개성적 독립, 탐구적 몰입 등 창의성의 5개 하위요인에 정(+)의 영향을 미치는 것이 검증되었다. 하지만 '이해'는 대부분의 선행연구와 달리 독창적 유연성에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 미술품 감상의 인지 현상 요인 중 일부가 직장인의 창의성에 긍정적 영향을 주는 것을 확인하였다. 따라서 미술품 감상은 직장인의 창의성을 향상하는 효과뿐만 아니라 기업마다 창의적 환경을 추구하고자 하는 목적에 맞게 체계적인 접근이 중요하다는 시사점을 도출하였다.

The Role of Fundamentalization of Education in Improving the Future Specialists Professional Training with Usage of Multimedia Technologies

  • Palshkov, Kostiantyn;Kochubei, Olena;Tsokur, Olga;Tiahur, Vasyl;Tiahur, Liubomyra;Filimonova, Tetiana;Kuzminskyi, Anatolii
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권9호
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    • pp.95-102
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    • 2022
  • The article considers the fundamentalization of education in improving the future specialists professional training with usage of multimedia technologies by various scientists. Various points of view and approaches to defining the concepts of fundamentalization of education and multimedia technologies are identified. The concept of fundamentalization of professional training of a future specialist is based on the goals and functions of fundamentalization and - on the ways and means of achieving it, etc. Most authors agree only in their views that the fundamentalization of education is aimed at improving the quality of education and the education of the individual. Others involve the formation of a culture and worldview, increasing the creative and intellectual potential, forming the professional competence of a specialist and the potential for further education, and so on. The term multimedia refers to interactive systems that provide processing of moving and still video images, animated graphics, high-quality audio and speech. It is found out that professional training of a specialist by means of multimedia technologies includes not only the activities of the teacher and student, which form the learning process, but also the independent activity of the subject, self-development, assimilation of experience by the subject through analysis, comprehension and transformation of the field of activity in which he is included. It is revealed through the implementation of which approaches to the fundamentalization of higher professional education, it becomes possible to fully present theoretical training courses and effectively pass practical training by students, which contributes to improving the quality of training of future specialists in higher education institutions. Theoretical analysis of scientific views indicates a fairly serious attention of scientists to the problem of professional readiness of specialists and the possibility of higher educational institutions in preparing for it. At the same time, professional readiness is considered from different positions: as an active state of a person, which manifests itself in activity; as a result of activity; as goals of activity; as a quality that characterizes the attitude to solving professional problems and social situations; as a prerequisite for purposeful activity; as a form of activity of the subject; as an integral formation of personality; as a component of socio-professional culture; as a complex professionally significant neoplasm of the individual.

대학 단계의 과학영재 특화교육 프로그램 - 학생 선발 및 교육과정을 중심으로 - (Honors Program for Gifted Students at University-level ; on Selection and Curriculum)

  • 권성호;최동석;김명숙;김영아;강경희
    • 교양교육연구
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    • 제4권1호
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    • pp.237-254
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    • 2010
  • 지금까지의 과학영재교육은 초등과 중등단계에서 비교적 체계적으로 제공되어 왔으나 대학입학 이후에 이공계 영재들을 위한 차별화된 교육과정이 실시되는 대학은 거의 없는 실정이다. 한양대학교가 교육과학부와 한국과학창의재단의 후원을 받아 국내 최초로 시행하게 된 Honors Program(HP)은 대학 단계의 과학영재의 특성과 수준 및 흥미를 고려한 특화된 교육과정의 요구를 충족시키기 위하여 시작되었다. Honors Program in Science는 초·중등 영재교육의 연속성을 고등교육의 단계로까지 보장하여 체계적으로 과학인재를 육성함으로써 새로운 가치 창조를 위한 미래지향적이고 창의적인 글로벌 과학리더를 양성하는 데 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 선발 및 교육 프로그램의 모델을 개발하고 25명의 Honors 학생을 선발하여 차별화된 교육과정을 제공하여 운영하고 있다. Honors 학생의 선발은 역량중심의 BEI(행동사건면접)를 통한 면접과 창의성, 과학창의성을 측정하는 창의적 발명검사, 분석능력을 측정하는 분석 표현 검사, 자기조절학습능력 검사, 기초과학 학업성취도 등 역량중심의 선발방법과 다면적 평가를 채택하였다. 또한 미래의 가치를 창조하기 위한 HP의 인재상으로서 융합적 지식을 갖춘 전문가, 자율적 학습능력을 갖는 창의적 문제해결자, 글로벌 과학기술리더를 상정하여 전문성, 창의성, 리더십의 역량을 HP인재의 필요 역량으로 선정하였다. HP 교육과정의 특성은 심화교육, 융합적 통섭, 특화된 교육과정, 개별화교육, 창의적 문제해결과 체험중심의 교육, 대인관계 능력과 글로벌 소통능력을 강조하고 있다. 마지막으로 HP가 성공적으로 이루어지기 위한 전략으로서 선발(Selection), 교육(Education) 및 환경(Environment), 성장(Development)의 측면을 논의하였다.

과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징 (How the Science Gifted Connect and Integrate Science Concepts in the Process of Problem Finding)

  • 박미진;서혜애
    • 과학교육연구지
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    • 제42권2호
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    • pp.256-271
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    • 2018
  • 본 연구는 과학영재들이 문제발견 과정에서 나타내는 과학개념 연결방식과 융합적 사고의 특징을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등 심화과정 전공영역별로 지원한 228명을 모집단으로 설정하고, 연구대상은 선발과정 1차 전형에서 실시한 과학 창의적 문제해결력 검사도구 점수를 기준으로 상위 30%에 속하는 67명을 상위집단으로, 하위 30%에 속하는 64명을 하위집단으로 구분하고, 두 집단에 속하는 총131명을 표집하였다. 자료수집을 위한 검사도구 문항은 초등과학 교육과정에서 추출한 소리, 전기, 무게, 온도, 호흡, 광합성, 날씨, 지진의 과학개념 8개를 활용하여 개발하였다. 검사문항은 과학개념 8개 가운데 가장 선호하는 과학개념 2개를 연결하여 과학적 질문을 생성하도록 제시하였으며, 연구대상이 진술한 과학적 질문을 분석하였다. 연구결과 과학영재들은 심화과정 전공영역에 따라 과학개념 연결 선호도에서 차이를 나타냈다. 과학적 질문에서 나타난 과학개념 연결방식의 특징을 분석하기 위해 수집한 자료를 먼저 관계, 유사성, 비유사성에 근거한 연결방식으로 분류하였다. 나아가 관계에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 수단, 영향, 예측, 원인, 측정, 현상으로, 유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 속성, 대상, 과학적 원리, 현상에 근거한 연결로, 비유사성에 근거한 과학개념 연결방식은 병렬, 자원, 제거에 근거한 연결로 세분화하였다. 상위집단과 하위집단 간에 과학개념 연결방식은 통계적으로 유의미한 (p<.000) 차이를 보였다. 상위집단은 하위집단에 비해 서로 다른 과학영역에 해당하는 개념을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였으나, 하위집단은 상위집단에 비해 동일한 과학영역 내 개념들을 연결하여 과학적 질문을 더 많이 생성하였다. 상위집단은 하위집단에 비해 유사성에 근거한 과학개념 연결방식을 더 빈번하게 사용하는 특징을 나타낸 반면, 하위집단은 상위집단에 비해 비유사성에 근거하여 단순하게 병렬시키는 연결을 더 빈번하게 사용하는 것으로 나타났다.

융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식 (Domestic and International Experts' Perception of Policy and Direction on STEAM Education)

  • 정재화;전재돈;이효녕
    • 과학교육연구지
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    • 제39권3호
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    • pp.358-375
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초.중.고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM 교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안 제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다.

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수학적 상황과 비수학적 상황에서의 확산적 사고의 관계 연구 - TTCT의 도형검사와 MCPSAT를 중심으로 - (Relationship between Divergent Thinking in Mathematical and Non-Mathematical Situations -Based on the TTCT; Figural A and the MCPSAT-)

  • 황동주;이강섭;서종진
    • 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.

초등수학 영재교육원의 교실 생활과 정체성에 대한 사례연구 (A Case Study on the classroom life and the identity of the Elementary Mathematics Gifted Education)

  • 이학로;류성림
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.99-118
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    • 2011
  • 본 연구는 영재교육원의 일반적인 교실 생활과 영재교육원의 수업에서 지도교사와 영재학생들의 정체성을 알아보기 위한 목적으로 영재교육원 두 반과 2명의 영재담임강사를 약 3개월에 걸쳐 관찰 및 면접한 결과를 분석한 사례연구이다. 본 연구에서는 영재교육원의 교실 생활에 대해 수업의 조직과 사회적 참여구조, 의미 형성 세 가지 측면으로 나누어 분석하고, 영재교육원 지도교사와 영재학생들의 정체성에 대해 영재수학 및 수학 교수, 학습 측면으로 나누어 분석하여 기술하고 있다. 본 논문을 통해 영재교육원에 입학하고자 하는 학생들과 영재교육원 강사가 되고자 하는 교사에게는 영재교육원 교실 생활에 대한 올바른 가치관을 심어주고, 지도교사에게는 학생들의 영재수학에 대한 정체성과 수학학습에 대한 정체성을 이해하여 어떻게 영재수업을 준비해야할 지에 대한 시사점을 주게 된다.