• 정보교육학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.11-22
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• 2011

이 연구는 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 연구대상은 초등학교 6학년 2개반 73명을 선정하였으며, 실험집단은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육을, 통제집단은 교과서 중심의 분과형 수업을 12차시 동안 처치하였다. 연구의 결과로 첫째, 인지적 영역인 수학 과학 학업성취에 있어서 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 교과서 중심의 분과형 수업보다 더 효과적이었다. 특히, 학업성취 하위요인인 지식, 이해, 적용 영역으로 사후 검증한 결과 지식영역에서는 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 이해와 적용 영역에서는 실험집단이 통계적으로 유의하게 향상됨을 확인할 수 있었다. 둘째, 정의적 영역인 교과 태도 수준에 있어서 실험집단이 통제집단에 비해 긍정적인 영향이 있음을 확인할 수 있었다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 현행 수학 과학 교과의 정의적 영역인 흥미를 보완할 수 있는 하나의 방법이 될 수 있으리라 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.451-458
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• 1998

본 연구에서는 초 중등학교의 전 교과에서 다루어진 식물 학습 소재의 다양성을 조사 분석하여 과학 교과서(생물영역)의 식물 학습 소재의 개발 방향성을 모색하고자 하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교 9교과 143권, 중학교 13교과 117권, 고등학교 15교과 71권 등 총 331권이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 초 중등학교 전 교과의 학교 급간별 식물의 종 수는 초등학교 264종, 중학교 295종, 고등학교 283종으로 과학교과서(생물영역)의 103종, 206종, 193종보다 많다. 타 교과에 식물의 종 수가 많다는 것은 식물 학습 내용도 많이 포함하고 있다는 것을 의미한다. 2. 초 중등학교에서 식물 학습 소재가 많이 나타난 타 교과는 국어, 사회, 실과(실업 가정)로 단순한 식물 인용뿐만 아니라 과학 개념 및 탐구 활동을 내포하고 있다. 식물 학습 소재는 과학 교육 과정뿐 아니라 학교 교육 과정에서 큰 비중을 차지하고 있다. 3. 타 교과에서 인용되는 식물 학습 소재의 특징은 주변 식물, 자원 식물, 식용 식물, 관상 식물, 산업에 관련된 식물 등 유용성 있는 생활 관련 식물이다. 4. 과학과 생활과의 관계를 인식하여 타 교과의 식물학습 소재를 과학 교과(생물영역)의 식물 소재 개발에 적용한다면 STS 교육 및 통합 교과의 근거를 제공해 줄 수 있다고 본다.

• 한국컴퓨터게임학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.71-79
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• 2018

융합이 중요시 되고 있는 시대가 발전함에 미래 시대에 필요한 인재를 양성하기 위해 교육 분야에서도 다양한 시도와 변화가 일어나고 있다. 본 논문은 초등학생을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하되, 수업에 참여를 유도하고 흥미를 유발할 수 있는 게이미피케이션(Gamification) 요소를 적용하고자 하였다. 또한, 개발한 프로그램을 수업에 직접 적용함으로써, 게이미피케이션 요소가 적용된 융합인재교육 프로그램의 교육적 가치와 가능성 및 효과적 방법을 제안하는데 목적이 있다. 이를 위하여 첫째, 문헌조사를 기반으로 게이미피케이션의 메커니즘에 대한 이론적 배경과 교육과의 관계를 연구하였다. 둘째, 게이미피케이션 메커니즘을 적용한 초등학생 대상 융합인재교육 프로그램, '나의 꼬마 빌딩 숲'을 개발하였다. 깊이 지각에 대한 인지과학의 원리를 주제로 3차시에 해당하는 수업 내용과 활동 및 교재와 키트 등을 제작하였다. 셋째, 개발된 프로그램을 실제 학급에 시범적으로 적용하여 만족도 조사 및 교사 인터뷰 등을 통해 결과를 분석하였다. 넷째, 분석 결과를 바탕으로 게이미피케이션 요소을 적용한 융합인재교육 프로그램에 대한 가능성과 가치, 한계점 등을 논한다. 이러한 교육을 통해 융합인재교육의 효과를 극대화시키고, 융합 시대를 선도할 인재를 양성하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 공학교육연구
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• 제19권3호
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• pp.13-22
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• 2016

The purpose of this study is to analyze middle and high school technology teachers' recognition and educational need about engineering education. For this, we surveyed secondary school technology teachers. The result of this study is as follow. First, most technology teachers perceive that engineering contents are lack in technology education, therefore they recognize the needs of reinforcement of engineering contents. Second, most technology teachers perceive that present technology subject does not give positive affect to students for their own career selection on engineering field. Furthermore, they perceive that if it contained the contents of engineering in technology education, students would experience creative design and problem solving process. Third, most technology teachers perceive that they are able to teach engineering in technology education and they need the change of national curriculum and the development of engineering program contents. Fourth, they perceive that the 7~9 grade is the best grade to start to study engineering in elementary and secondary school. Fifth, they perceive that 'design', 'problem solving' and 'creative thinking' are the priority of educational needs of teaching ability and knowledge about engineering. Sixth, they perceive that the aerospace engineering, the electrical engineering, the electronic engineering, the mechanical engineering, the computer engineering and the environmental engineering are the priority of educational needs of teaching knowledge about engineering fields.

• 영재교육연구
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• 제25권3호
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• pp.401-420
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• 2015

본 연구의 목적은 현재까지의 융합인재교육(STEAM; 이후 STEAM교육으로 통일)의 연구 동향과 영재교육에서의 STEAM교육 연구 현황을 비교 분석하고 영재 STEAM교육 프로그램의 특징을 분석하여 영재 STEAM교육의 연구를 위한 개선점을 제언하는데 있다. 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM교육 연구는 최근 2~3년간 급격히 증가하고 있고 STEAM교육 연구에서 영재교육이 차지하는 비율이 상대적으로 높았다. 둘째, STEAM교육 연구와 영재교육에서의 STEAM교육 연구 모두 초등학생을 대상으로 한 연구가 가장 많았다. 셋째, 영재교육에서의 STEAM교육 프로그램 개발 연구는 과학중심 연계형 융합 프로그램을 중심으로 다양하게 연구되고 있다. 예술영역은 미술이 융합된 프로그램 중심에서 차츰 다양한 영역으로 확대되고 있으며 5가지 융합 요소를 모두 포함한 형태가 가장 많았다. 학습형태는 STEAM 준거 교수학습모형이 가장 많이 개발되었으며 영재의 특성에 맞는 학습 모형을 적용한 다양한 학습 형태가 연구되고 있다. 프로그램 적용 연구로는 창의성에 미치는 효과를 알아보는 연구가 가장 많았다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.159-166
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• 2015

STEAM이란 선진국에서 먼저 시작한 STEM에 예술을 융합시켜 창의적 사고를 증진하도록 의도된 다 학문적 교육 프로그램이다. STEAM은 다양한 학문들을 융합하고 연결하는 교육적인 활동들을 통해 학생들의 창의성을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 로봇을 활용하여 과학, 기술, 수학, 미술, 음악의 STEAM 교육요소를 융합하였고 다음에 보다 흥미 있고 효과적인 방법으로 학생들의 창의성과 인성(협동과 의사소통에 초점)을 키우는 STEAM 기반 프로그래밍교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 교육프로그램을 활용하여 서울소재 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 수업을 진행하였다. 실험의 결과로 대부분의 학생들이 STEAM 기반 프로그래밍 교육과정에 참여한 후에 창의성과 인성부분에서 향상되는 결과를 보여주었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.139-149
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• 2014

새로운 교육기술도구인 교육용 로봇은 K-12 교육에서 많은 인기를 얻어가고 있다. 특히 로봇은 STEM 관련 교과의 학업성취와 학업능력에도 효과적이라고 보고되고 있다. 하지만 지금까지 수행된 대부분의 로봇활용 연구는 정규교육과정 밖에서 실시되어왔다. 본 연구는 한국의 초등학교 과학수업에서 로봇활용이 과학교과의 학습동기에 미치는 영향을 분석하였다. 연구에 참여한 초등학생은 4, 5학년 121명이었으며 실험집단은 로봇을 활용한 과학수업을 실시하였고 통제집단은 전통적방식의 과학수업을 실시하였다. 집단별 사전 사후 학습동기를 비교하기 위해 공변량 분석을 실시하였으며 실험집단의 학생은 추가적으로 인터뷰가 병행되었다. 연구결과 실험집단은 통제집단보다 학습동기가 유의미하게 향상되었으며(p<.05), 로봇활용수업에 대한 긍정적인 응답도 확인되었다. 본 연구는 향후 정규교육과정에 로봇을 활용하는 연구에 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1038-1043
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• 2009

최근 교육현장에서는 창의력과 문제해결력과 같은 고등사고능력을 신장시키기 위한 교육이 초 중등교육뿐만 아니라 대학교육에서도 요구되어지고 있다. 이에 본 연구에서는 대학생을 대상으로 컴퓨터 프로그래밍 교육을 실시함에 있어 학생들의 고등사고능력을 신장시키기 위한 컴퓨터 프로그래밍 교육에 대하여 논하고자 한다. 이를 위해 선행된 사례들과 문헌연구를 기반으로 프로젝트학습 기반의 컴퓨터 프로그래밍 교육을 제시하고자 한다. 본 연구가 컴퓨터 및 공학교육 전반에 걸쳐 컴퓨터 프로그래밍 교육을 실시하는데 있어 작은 밑거름이 되기를 기대한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권4호
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• pp.147-153
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• 2019

Recently, the perception of software education, which had been considered as a field of education for programmers in this field, is changing in response to recent changes with the trend of 4th industrial revolution. Major counties competitively invest in software education and the target age group for software education is also on the decline. However, the traditional text-based programing languages such as JAVA and Python, have a high entry barrier. To address the shortcoming, a variety of methods have been recently proposed for the effective software education for kindergarten and elementary school student. In this paper, we propose a robot-based coding education system with steps for coding education for effective software education. The proposed method is divided into three stages, depending on the level of the student being trained in the software coding education to interact with robots. The proposed stages consists of unplugged coding using a remote control, coding using a graphic-based programming language and text- based coding. We conducted an experiment with performing separate missions while providing propoer tutorials for each stage to verify the effectiveness of the proposed software education system.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.185-198
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• 2017

본 연구에서는 융합인재교육(STEAM; Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics)이 본격적으로 시작된 2011년 이후 6년 동안 국내에서 발표된 연구물을 발표 연도, 내용, 유형, 교육 대상, 중심 영역별로 분류하여 연구 동향을 파악하고, 앞으로의 STEAM 연구의 방향에 대한 시사점을 얻고자 한다. STEAM의 국내 연구 동향을 살펴보기 위해 지난 6년 동안의 석 박사학위 논문과 학회지에 게재된 논문 총 1,000편을 수집하여 조사 및 분석을 실시하였다. 연도별 분석 결과 STEAM이 시작된 2011년에는 관련된 논문을 거의 찾아보기 어려웠지만 2013년부터 급격하게 증가해가는 경향을 보이고 있다. 연구 내용별 논문 게재 편수를 살펴보면 개발 적용 650편(48.9%), 효과분석 394편(29.6%), 이론 내용 179편(13.5%), 실태 인식 107편(8.0%)순으로 나타났다. 한편 연구 유형별 논문 분석 결과 양적 연구 347편(34.7%), 질적 연구 274편(27.4%), 혼합 연구 379편(37.9%)으로 나타났다. 연구 대상별 논문 게재 편수를 살펴보면 초등학교 435편(40.2%), 중학교 209편(19.4%), 고등학교 151편(14.0%, 문헌 150편(13.9%), 교사 88편(8.1%), 유아 19편(1.8%), 예비교사 11편(1.0%), 대학교 9편(0.8%), 일반인 9편(0.8%)순으로 나타났다. STEAM 중심 영역별 추이는 과학을 중심으로 한 연구의 비율이 383편(33.2%)로 가장 높으며, 예술, 기술, 수학을 중심으로 하는 연구 또한 각각 266편(23.0%), 161편(13.9%), 152편(13.2%)로 상당수를 차지한다. 초등 과학에서 STEAM은 전체 동향과 다르게 2014년에 연구물이 감소하는 경향을 보였고, 주로 개발 적용과 효과분석에 대한 연구를 시행하였으며, 혼합 연구를 선호하는 것으로 나타났다.