• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권4호
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• pp.499-524
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• 2015

본 연구는 GSP 환경에서 합동변환 개념에 대한 발생적 분해를 제시하고, 중학교 2학년 영재학급 학생 4명을 대상으로 참여 학생들의 합동변환 개념에 대한 발생적 분해가 어떻게 드러나고 변화하는지, 또한 드래그 활동이 합동변환 개념의 이해에 어떤 역할을 하는지 알아보고자 하였다. 합동변환 개념을 이해할 때, 학생들은 중요한 두 스키마인 '한 점 이동 스키마'와 '변환 이동 스키마'를 동시에 고려하였으며, 한 학생이 어느 한 스키마를 선호하거나 치중하여 사용하기 보다는 두 스키마를 모두 고려하되 방향을 정하기 어려운 과제일수록 '한 점 이동 스키마'에 더 의존하는 경향을 보였다. Law(1991)의 '한 점 이동 스키마'의 집약화에 따른 '도형 이동 스키마'는 학생들에게 관찰되지 않았으며, 합동변환의 합성을 완벽하게 이해하기 위해서 조정뿐만 아니라 가역적 사고가 더 필요하였다. 또한, 합동변환 개념을 이해하는 과정에서 학생의 드래그 활동은 정의역과 치역을 평면 위의 점으로 확장하는데 도움이 되었고, 벡터, 회전의 중심, 대칭축의 역할을 인식하는데 도움이 되었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2015

문제해결력은 21세기 학습자라면 누구나 갖추어야 할 핵심 역량이다. 특히 컴퓨팅 시스템이 실생활과 다양한 학문 분야의 문제 해결에 효율성을 보장하기 시작하면서 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 바탕으로 문제 해결 과정을 설계하는 알고리즘 학습에 대한 관심이 증가하고 있다. 문제해결력 향상을 위해서는 알고리즘 설계 기법을 이해해야 하는 것 뿐 아니라 직면한 문제 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 찾아 적용할 수 있어야 한다. 이러한 점에서 퍼즐은 문제해결력 향상에 매우 적합한 학습 도구라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 설계하고 적용함으로써 학습자의 문제해결력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 퍼즐 기반 알고리즘 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것을 확인하였다. 이러한 결과는 퍼즐 기반 알고리즘 학습이 학습자로 하여금 알고리즘 설계 기법 이해 뿐 아니라 퍼즐 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 적용하는 경험을 제공함으로써 학습자의 문제해결력을 향상시킨 것으로 해석할 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제27권2호
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• pp.135-163
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• 2013

본 연구는 수학 학습 관련 긍정적 심리체험 검사지인 PPE-M을 사용하여 측정한 고등학생들의 긍정심리를 집단별로 비교하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 목적을 위하여 측정된 자료를 t검증을 통하여 영재학생과 일반학생들 사이의 차이를 살펴보았으며, 또한 학년 및 성별 변인에 따른 차이도 분석하였다. 그리고 계열 변인에 따른 차이를 살펴보기 위해서 일원변량분석(One-way ANOVA)을 실시하였다. 그 결과, PPE-M의 총점에 대하여 영재학생과 일반학생들 간의 유의미한 차이가 있었고, 통찰 정직 뿌듯함 성취감의 4가지 요소를 제외한 나머지 19개의 요소 및 5개의 영역에서도 두 집단 간의 유의미한 차이가 나타났다. 그러나 학년 간의 유의미한 차이는 없었으며, 일반계학생들의 성별에 대한 비교에서는 판단력, 통찰, 정직, 신중함, 배려, 감사와 행복, 몰입, 우월감, 성취감, 쾌감, 뿌듯함, 자기효능감의 12개의 요소를 제외한 나머지 11개의 요소에서는 유의미한 차이가 있었다. 계열에 따른 비교에서는 정직을 제외한 22개의 요소에서 유의미한 차이가 나타났다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제18권1호
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• pp.83-103
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• 2014

본 연구에서는 Leikin(2009)의 모델을 적용하여 수학적 창의성을 분석함으로써 Leikin의 모델이 갖는 한계점을 찾고 이를 통해 효과적인 수학적 창의성 측정 방법을 모색하고자 하였다. 이를 위하여 '과정 개방형 문제'와 '결과 개방형 문제'의 두 가지로 나누어 초등 수준에 적합한 개방형 문제를 마련한 후, 초등 5학년 영재 학생과의 면담을 통해 자료를 수집하고, 이를 분석하였다. 분석 결과, Leikin의 모델이 갖는 몇 가지 한계점을 찾을 수 있었다. 첫째, 한 학생의 동일한 풀이도 상이한 평가 순서에 따라 수학적 창의성 점수가 다르게 나올 가능성이 있었다. 둘째, 학생이 제시한 방법의 수가 많으면 많을수록 독창성이나 융통성보다 유창성이 전체 창의성 점수에 미치는 영향이 컸다. 셋째, Leikin의 모델을 통해서는 아이디어의 유용성과 정교성을 평가하기가 어려웠다. 넷째, Leikin의 모델은 과제 의존적이며 채점자마다 점수가 다르게 부여될 수 있다는 점에서 보편적으로 적용되기 위해서는 보완이 필요했다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권5호
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• pp.435-449
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the difference of teachers' interaction with their students when teaching science in New York (NY) and in Korea. As part of the 2011 Korean International Teacher Fellows (KITF), supported by the Ministry of Education, Science and Technology (MEST) and the National Institute for International Education Development (NIIED), Korean science teachers observed, for six months, New York's science classes in terms of how teachers interact with their students and how students learn science during science instruction. The participants were 10 science teachers in five middle and high schools that taught Physics, Chemistry, Biology, Earth Science, and Environment Science in NY. The National Board for Professional Teaching Standards (NBPTS, 2003) and Instruction as Interaction (Cohen et al., 2003) were used as an instrument to identify each teacher's teaching and classroom interaction. Several characteristics of science classes in NY were revealed, which are different from Korean science classes. First, science teachers in NY dominantly put more focus on their subject of teaching during science interaction while, Korean science teachers not only teach science but also do counseling to students as a homeroom teacher. Second, science teachers in NY acknowledged the students' individuality and have positive experiences of professional development supported by their school and district more than Korean science teachers do. Third, science teachers in NY sometimes showed limited knowledge about the concepts of science and lack of collaboration with other science teachers. This characteristics may prevent the school from strengthening its subject program and keeping equity across the grade levels and courses.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권3호
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• pp.439-467
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• 2022

미래 사회에는 지식뿐만 아니라 창의성과 협동심, 융합적 사고 등을 포함하는 다양한 역량이 필요하다. 본 연구는 중요한 수학 교과 역량인 수학 문제해결력, 의사소통 능력 등의 함양을 기대하며 수학 정보과학 융합을 위한 프로그램을 개발하였다. 선행지식이 크게 요구되지 않고, 일상언어와 쉽게 접할 수 있는 도구만으로 동기유발이 가능하며 다자간 협력이 필수적인 창의적 문제해결 활동 기반 프로그램이다. 활동의 참가자 수가 증가함에 따라 수학의 유용성과 엄밀성을 경험할 수 있으며, 이론적 원리는 유한체 위에서의 행렬 이론을 바탕으로 한다. 또한 정보과학에서 주요 주제 중 하나인 오류정정코드와의 관련성을 강조할 수 있도록 구성하였다. 본 프로그램의 실세계 맥락이 수학적 의사소통 능력의 함양과 수학의 가치 경험 기회 제공에 도움이 되기를 바라고, 코딩을 수반하지 않는다는 점에서 교사들의 접근성이 높기를 기대한다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권3호
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• pp.237-243
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• 2019

컴퓨팅 기술을 활용하여 문제를 해결하는 능력, 의사소통하는 능력, 협업하는 능력 등이 미래사회에 필요한 핵심역량으로 자리잡고 있다. 이러한 역량을 향상시키기 위해 우리나라 정보 교과에서는 알고리즘과 프로그래밍 능력을 중요한 목표로 설정하고 있다. 알고리즘적 사고는 컴퓨팅 사고력의 핵심적인 요소로 알고리즘을 설계하거나 프로그래밍 하는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있고, 정보 교과의 목표를 설정하거나 학생의 성취를 측정할 때 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 초,중,고등학생의 알고리즘적 사고를 측정하는 문항을 개발하고 수준을 측정하였다. 측정 결과, 학교급이 높아질 수록 알고리즘적 사고를 향상되는 것으로 분석되었고, 성별간 차이는 없는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 알고리즘적 사고의 수준을 위한 문항을 구성하거나 난이도를 설정하는데 가이드를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.825-833
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• 2017

우리나라 교육부는 미래 과학기술 발전을 주도할 창의적이고 융합적 역량을 갖춘 인재 융성을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 학생들의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 창의적 문제해결능력을 배양하는 데에 목적이 있다. STEAM R&E는 실생활과 관련된 융합 문제를 해결하기 위해 학생이 자기 주도적으로 연구 설계를 함으로써 미래 인재 역량을 함양하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 STEAM R&E 프로젝트를 수행한 뒤 고등학생의 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 창의적 인재 역량 검사는 인지적, 정의적, 사회적 영역으로 구성되며, 검사지는 각 영역별로 해당 요소를 측정하는 리커트 스케일 문항으로 측정하였다. 이에 2016 STEAM R&E에 참여한 고등학생을 대상으로 사전-사후 창의적 인재 역량 변화를 정량적으로 살펴보았고, 과학고등학교와 영재학교, 과학중점학교, 일반계 고등학교 간의 변화 차이를 비교해보았다. 연구 결과, STEAM R&E 프로젝트를 통해 전체 학생의 창의적 인재 역량이 세가지 영역 모두 향상하였음을 알 수 있었다. 과학고등학교와 영재학교 학생들은 사전-사후검사 결과에서 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 과학중점학교와 일반계 고등학교 학생의 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였다. 연구 결과를 통해 STEAM R&E 활동이 일반고와 과학중점학교 학생들의 창의적 인재 역량의 함양이 효과를 나타낼 수 있는 것으로 볼 수 있었으며, 학생들의 창의적 인재 역량이 어떻게 성장할 수 있는지에 대한 질적 탐구가 후속연구로 진행되어야 함을 제언하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.860-870
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• 2011

본 연구의 목적은 화성암의 반상조직에 대한 초임 지구과학교사들의 내용교수지식을 확인하고, 지구과학 수업에서 학생들의 시행착오를 방지할 수 있는 교수 방안을 제안하기 위한 것이다. 이를 위하여 반상조직에 대한 기본인식, 생성조건 및 생성과정, 교수-학습지도에 관한 인터뷰 가이드를 구성하였고, 초임 지구과학교사 5명(고등학교 3명, 중학교 2명)을 대상으로 개방적 토론식 면담을 실시하였다. 반상조직에 대한 초임 지구과학교사들의 인식을 분석한 결과는 다음과 같다. 반상조직이 모든 화성암에서 발견됨에도 불구하고 대부분의 초임 지구과학교사들은 산출상태에 집중하여 화산암과 심성암에서는 반상조직이 발견될 수 없다고 인식하고 있다. 반상조직의 생성 변수로서 냉각 속도, 핵형성 밀도, 성장속도, 성장기간 등의 요인이 고려되어야 하지만, 초임 지구과학교사들은 생성 온도와 냉각속도 등의 요인을 주로 생성 변수로서 인식하고 있다. 반상조직은 반정과 석기의 상대적인 결정의 크기나 입도를 고려하는 것이 바람직하지만 성분의 차이로 구별하려는 경향이 있다. 그리고 초임 지구과학 교사들은 보웬의 반응계열과 연관지어 각 반정과 석기의 성분이 반드시 다를 것이라고 인식하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권4호
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• pp.303-320
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• 2017

본 연구의 목적은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 적용한 야외지질학습에서 학생들이 만드는 조별 모델 구성 과정에 대해 제약조건을 중심으로 이해하는 것이다. S 영재원 지구과학분과 3조, 12명의 학생들을 대상으로 진행하였다. '관악산은 어떻게 형성되었을까?'를 주제로 야외지질답사 2차시, 과학적 모델의 사회적 구성 수업 3차시로 진행하였다. 조별 모델 구성과정에 관해서는 Nersessian (2008)이 제시한 제약조건을 이론적 근거로 하여 반-구조화된 인터뷰, 야외지질답사, '과학적 모델의 사회적 구성 수업'의 모든 담화, 활동지를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째 야외지질학습에 적용한 과학적 모델의 사회적 구성 수업에 나타난 제약조건의 출처는 과학 이론, 야외지질답사에서 관찰한 내용, 과학적 모델의 사회적 구성 수업에서 추가로 제공된 것이 있었다. 두 번째 조별 모델링에 영향을 미치는 3가지 종류의 제약조건이 있다. 조별 모델에는 조별 구성원 모두가 동일하게 가지고 있던 것으로 '공통적인 제약조건', 조별 구성원 일부가 가지고 있던 것 중 조별 모델에 반영된 '채택된 제약조건', 마지막으로 초기 모델에는 없었으나 조별 모델 구성과정에서 새롭게 나타난 '생성된 제약조건'이 있었다. 이번 연구는 학교 과학에서 제약조건을 기반으로 조별 모델이 만들어지는 과정을 이해할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습이라는 수업 사례를 보여줌으로서 실제 적용하는데 이바지 하고자 하였다는 점에서 의의가 있다.