• 제목/요약/키워드: Gifted Students

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과학 우수아의 과학관에 대한 이미지와 기대 전시 내용 - 광주지역 학생을 중심으로 - (Scientifically Talented Students' Image of Science Museums and Their Preferred Topics for Exhibits - Focused on Students in Gwangju City -)

  • 김진국;박종원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1431-1449
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    • 2013
  • 본 연구는 과학관 설계와 운영을 위해서는 관람객의 관점을 고려해야 하지만 아직까지 그러한 점이 충분하지 않다는 주장에 근거하였다. 이에 본 연구에서는 학생들이 과학관에 대해 어떤 이미지를 가지고 있는지, 그리고 어떠한 전시물을 원하는지를 조사하였다. 조사에 참여한 학생은 영재교육원 중학생 31명과 과학고 학생 177명이었고, 설문지를 이용해 조사하였다. 연구결과, 과학관에 방문한 경험이 있는 학생은 51%에 불과하였으나, 한번 과학관에 방문했던 학생들의 평균 방문횟수는 4.2회로 나타나, 일단 과학관에 방문하고 나면 반복적으로 방문하는 경향이 있음을 알 수 있었다. 과학관에 대한 좋았던 이미지를 조사한 결과, 학생들은 과학관에서 체험과 실험을 했던 것과 다양하고 새로운 전시물, 재미있고 신기하고 흥미로운 전시물 등의 순서로 나타났다. 나빴던 이미지로는, 전시물 자체에 대해서 새로움/흥미부족, 정보/안내 부족, 내용부족, 체험부족의 순으로 구분할 수 있었고, 전시물 외적 요소로는 환경, 관리미비, 운영부족 구성의 불편함의 순으로 구분할 수 있었다. 과학관에 바라는 점을 조사한 결과는, 체험/실험/활동, 다양한/새로움, 재미/흥미 순으로, 전시물 외적 요소에는 관리, 구성, 안내/정보, 환경, 운영 순으로 나타났다. 그리고 과학관 방문횟수가 적을 학생일수록 과학관에서의 외적인 준비를 더 필요로 한다는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로, 제한적이지만, 학생의 관점에서 본 좋은 과학관을 위한 방향을 제안하였다. 학생들에게 국립광주과학관의 4개 대범주를 주고, 각 큰 주제별로 배우고 싶거나 알고 싶은 구체적인 주제를 조사한 결과, 학생들은 1인당 평균 4.0개를 응답하였고, 하나의 주제에 대해서는 평균 2.9개의 응답이 중복되어 나타났다. 주제별로는 '생활 속 과학' 주제, '해양, 우주, 미래의 과학' 주제, '빛과 과학' 주제, 그리고 '문화와 예술과 과학' 주제 순으로 나타났다. 그리고 학생들이 알고 싶고 배우고 싶다고 언급한 주제들은 국내 4개 국립과학관별로는 9.2~19.7%, 전체 평균으로는 36.9%만이 전시되어 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구방법과 결과는 과학관의 평가뿐 아니라, 앞으로 과학관 설립이나 특별기획을 위한 계획에서 어떤 전시물을 선정할 것인지에 대한 결정에 도움을 줄 수 있다고 본다.

자전축 기울기 방향의 일관된 삽화 제시가 중학생의 천문 개념 형성과 파지에 미치는 영향 (The Effect of the Consistent Presentation of Illustration about the Aligning Direction of the Axis on the Middle School Students' Acquisition and Retention of Astronomical Concepts)

  • 조현준;이호;조미선;정진우;위수민;손정주;이효녕;김현정
    • 과학교육연구지
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    • 제33권2호
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    • pp.193-206
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 지구의 운동 관련 개념을 연속적으로 학습하는 과정 속에서 중학생들에게 지구 자전축의 기울기가 일관되게 묘사된 삽화들의 제시가 지구의 자전, 공전에 따른 계절변화, 별자리 변화 등 관련 개념 습득 및 파지에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 중학교 1학년 학생 116명을 대상으로 이질통제집단 사전사후검사 설계를 하였다. 실험집단(n=59)과 통제집단(n=57) 모두 3차시 동안 동일한 내용과 교수방법으로 교수-학습활동을 전개하였으며 실험집단에는 자전축의 기울기 방향이 동일한 삽화들을 제공하였다. 학습 종료 2일 후, 습득된 개념의 두 집단 간 차이를 확인하기 위해 ANCOVA 테스트로 1차 사후검사를 실시하여 비교하였다. 그 결과, 자전축 기울기가 일관되게 표현된 삽화를 제시하였을 경우에 학습의 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 1차 사후 검사에서 실험집단과 통제집단이 습득한 개념들의 파지정도를 비교하기 위해, 2달 후 2차 사후검사를 대응표본 t-test를 실시하였다. 그 결과, 실험집단에서는 1차 사후 검사 점수와 2차 사후 검사 점수의 평균 차이가 유의하지 않은 것으로 나타나 개념의 파지에도 긍정적인 효과가 있는 것으로 확인되었다. 반면, 통제집단에서는 평균의 차이가 유의미하게 나타나 개념의 파지에 부정적인 것으로 확인되었다. 따라서 천문 개념을 학습하는데 있어서 학생들에게 유의미한 학습이 되기 위해 일관된 삽화를 사용하는 세심한 배려가 필요하다고 본다.

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상황에 따른 개념 유형의 국면 분석을 통한 중학교 과학 영재아들의 조석에 관한 정신모형 탐색 (Investigation of Mental Models about Tide for Scientifically Talented Middle School Students by Analyzing Facet of Conceptual Types by Context)

  • 이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.6-14
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    • 2006
  • 본 연구에서는 중학교 과학 영재아들이 가지고 있는 조석에 관한 정신모형을 탐색하기 위하여 두 가지 상황에서의 개념 유형을 분류하고, 각 유형들을 구성하는 국면들을 분석하였다. 조석 현상에 관해 두 가지 상황으로 구성된 과제 수행을 실시한 후 그 응답 결과를 분석한 결과, 상당수의 학생들이 상황에 따라 서로 다른 개념 유형을 나타내었다. 상황에 따른 개념 유형들을 구성하고 있는 국면을 분석한 결과, 내용-특정적 국면에서는 큰 차이가 없었으나 전략적 국면에서는 많은 차이를 나타내었다. 두 가지 상황에서 나타나는 개념 유형들과 이들 유형을 구성하는 국면들을 조합하여 학생들의 조석에 관한 정신모형을 분석한 결과 다음과 같은 4가지 모형으로 나눌 수 있었다: (1) Tide model (2) Force model (3) Phase model (4) Hybrid model. Tide model은 과학적으로 옳은 모형이며, Force model과 Phase model은 옳지 않은 모형으로, 상황에 따른 개념유형은 서로 일치하나 조석현상을 각각 달과 태양의 합력과 달의 위상(모양)의 관계로만 이해하고 있는 경우이다. Hybrid model 혼합 모형으로 상황에 따라 나타나는 개념 유형이 서로 부합되지 않는 모형이다. 중학교 과학 영재아들은 조석 현상에 대해 가장 많이 가지고 있는 모형은 Tide model(45.0%) 이었으며, 그 다음으로는 Hybrid model(30.0%), Force model(12.5%), Phase model(7.5%) 순으로 나타났다.

수학적 연결성을 고려한 수 체계의 지도에 관한 연구 (A study on teaching the system of numbers considering mathematical connections)

  • 정영우;김부윤;표성수
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.473-495
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    • 2011
  • 중등학교 전반에 걸쳐 항등원, 역원, 교환법칙, 결합법칙, 분배법칙이 다루어지고 있다. 이는 대수적 구조의 조장으로 이들익 성립 여부에 따라 군, 환, 체로 결정되게 된다. 그런데 이을 대수적 구조의 조건들은 어떤 의미를 가지며, 이들 조건들이 만족됨에 따라 정해지는 대수적 구조는 어떤 의미를 가지는지 의외에 대한 지도는 이루어지고 있지 않다. 그로인해 학생들은 이들 조건을 대상 집합의 특성이라는 결과적 측면으로 받아들이고 있다. 본 연구에서는 수 체계와 다항방정식의 해법과의 연결성을 고려하여 이러한 조건들파 대수적 구조의 의의를 교수학적으로 조직화하기로 한다. 교수학적 조직화란 학습자의 자연스러운 사고활동을 위한 모델을 구성하는 것으로 역사적 발생과 함께 현대수학의 관점을 고려하여 수학적 개념이 필연성과 개연성을 가진 산물임을 경험시키도록 흐름을 구성하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 다항방정식의 해법을 보장하기 위한 수학적 개념으로 대수적 구조를 파악하고, 수 체계의 의미를 지도하는 영재교육을 위한 프로그램을 개발하였다. 그리고 이를 교수실험 하여 그 효용성을 알아보았다.

남녀 초등학교 체육영재 학생들의 골연령에 따른 체격, 체력변화에 관한 종단연구 (Tracking of Physique and Physical Fitness According to Bone Age in Athletically Gifted Children from age 7 to age 12 years : 3 year Longitudinal Study)

  • 김도윤;김원현;김영욱
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.309-317
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    • 2018
  • 본 연구는 초등학교 체육영재 학생들의 골연령이 체격 및 체력에 어떠한 영향을 주는지를 알아보기 위하여 2012년 부터 2016년까지 총 3년간 초등학교 남녀 체육영재 103명의 종단적 골연령, 체격, 체력변화 자료를 바탕으로 구조방정식모형 검증을 실시하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 남녀 저학년(1~3학년)의 골연령은 체격변화에 직접적인 영향을 주지만 체력변화에는 영향을 주지 않았다. 둘째, 남자 고학년(4~6학년)의 골연령은 체격변화 및 50m 달리기, 윗몸일으키기에 직접효과를 주었으며, 팔굽혀펴기, 앉아 농구공던지기, 제자리멀리뛰기에 간접효과를 주었다. 셋째, 여자 고학년(4~6학년)의 골연령은 체격변화 및 윗몸일으키기, 사이드스텝에 직접효과를 주었으며, 50m 달리기, 하프스쿼트 점프, 제자리멀리뛰기에 간접효과를 주었다. 그러므로 이상의 결과를 통해 초등학교 4학년 이상 남녀 학생의 골연령 평가는 근기능과 관련된 학생들의 운동 잠재성 평가에 활용될 수 있다는 결론을 도출할 수 있다.

산과 염기 화학반응에서 논리 사고 학습발달단계 탐색 (Exploring Learning Progression of Logical Thinking in Acid and Base Chemical Reactions)

  • 박철용;김성기;최희;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제63권5호
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    • pp.376-386
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    • 2019
  • 이 연구에서는 산과 염기의 화학반응에 대한 학습발달을 논리 사고 발달단계에 근거하여 제시하고, 그 타당성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 전국의 7개 지역, 9개의 초등, 중등, 고등학교에서 387명을 편의표집하였다. 이 연구에서 개발한 설문지는 총 9문항이었으며, 산과 염기 반응물과 생성물을 제시하고 이 물질들이 어떻게 변화할지에 대한 자신의 생각을 그림으로 표현하고 그 이유를 적도록 구성하였다. 상황 맥락은 한 종류의 용질이 용매에 녹는 상황과 두 종류의 용질이 용매에 녹는 상황 등으로 구분하였다. 이 연구에서는 물질보존 논리, 조합 논리, 비례 논리, 입자 개수 보존 논리를 조합하여 총 6단계의 학습발달을 가정하였다. 자료를 분석하여 Rasch 모델로 Person reliability, Item reliability, MNSQ와 ZSTD의 Infit와 Outfit값을 구한 결과, 본 연구에서 가설적으로 제안한 논리 사고 학습발달단계가 타당함을 확인하였다. 자료의 분석 결과, 중학교 2학년까지는 낮은 단계의 사고가 저학년에서 더 우세하였다. 그리고 높은 단계의 사고(2단계에서 5단계)가 상대적으로 고학년에서 우세한 것으로 나타났다. 그러나 고등학교 3학년(Grade 12)에서 높은 단계의 사고가 급격하게 감소하였다. 그리고 가장 마지막 단계인 5단계의 사고는 모든 학년에서 매우 낮았으며, 학생들의 비율이 가장 높은 학년은 중학교 3학년으로 나타났다. 이러한 특이한 연구 결과에 대한 해석은 교과서의 서술 방식과 관련된 추후 연구 과제로 제안하였다.

청소년의 미래진로프로그램 개발 및 적용 효과 (The Development and Application Effects of Youth Future Career Programs)

  • 백민정;강경균
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.603-610
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 청소년이 미래를 예측하고 미래의 문제를 풀어낼 미래의 대안들을 탐색하며, 자신이 원하고 바라는 미래사회의 모습을 찾고, 그 사회에서 자신이 실현할 미래의 직업을 발견하거나 창조하는 미래진로프로그램을 개발하고, 그 효과를 알아보는 것이다. 그 결과, 청소년 미래진로프로그램은 미래이해, 미래참여, 미래의 나, 미래경영으로 총 4 모듈을 개발하였다. 개발된 미래진로프로그램의 적용 효과를 알아보기 위하여 K대학의 영재교육원의 학생 93명을 대상으로 사전-사후 실험 연구를 진행하였다. 청소년의 미래진로프로그램에는 남학생 62명, 여학생 31명, 중학생 62명, 고등학생 31명이 참여하였다. 분석결과 전반적으로 청소년의 미래효능감이 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=7.810, p<.001). 결과적으로 청소년 미래진로프로그램에 참여한 청소년은 평소에 의문을 갖고 문제에 대해 분석하고, 자신에 대하여 성찰하며, 자신이 살고 있는 지역의 문제에 관심을 갖게 되는 등 생활에 있어 새로운 의미를 생성하는 능력이 향상된 것으로 나타났다. 그리고 배움을 통해 새로운 것을 깨달아 현실에 적용하고, 배우면서 비판적인 사고 능력을 기르며, 배운 것을 잘 활용하는 실천력이 향상되었다. 또한, 사회를 개선하는 데 참여하는 사회 개선력이 높아졌으며, 자신을 타인에게 솔직하게 이야기하고 약점을 인정하며, 다른 사람들을 통해 새로운 것을 찾거나 만드는 의사소통능력이 향상된 것으로 나타났다.

과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통한 과학 영재 학생들의 모델링 능력 변화 (The Change in Modeling Ability of Science-Gifted Students through the Co-construction of Scientific Model)

  • 박희경;최종림;김찬종;김희백;유준희;장신호;최승언
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통한 학생들의 모델링 능력 변화를 '모델과 모델링에 관한 인식'과 '모델링 실행'의 두 측면으로 살펴보는 것이다. 이를 위해, 중학교 2학년 학생 41명을 대상으로 천문학 내용과 관련하여 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 실시하고, 수업 전과 후에 각각 모델링 능력 검사를 실시하였다. 검사 결과 학생들의 '모델과 모델링에 관한 인식'은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통해 더 진보된 관점으로 변화하였다. 학생들은 사회적 구성 활동을 통해 모델을 이용하여 자신의 생각을 표현할 수 있다는 것과, 하나의 현상을 설명할 수 있는 복수의 과학적 모델이 존재하며, 과학적 모델이 변화할 수 있음을 인식하게 되었다. 학생들의 '모델링 실행'의 변화는 사전과 사후의 수준 변화에 따라 4 가지 유형(모델링 수준 상승 유형, 모델링 수준 하강 유형, 높은 수준 유지 유형, 낮은 수준 유지 유형)으로 나누어졌다. 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통해 대부분의 학생들의 '모델링 실행' 수준이 상승하였다. 이러한 변화는 학생들로 하여금 자신의 모델을 다른 모델과 비교하고 경쟁할 수 있는 기회를 제공한 사회적 구성 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 한편, 일부의 학생들은 오히려 '모델링 실행' 수준이 내려가거나 변화가 없었다. 이 학생들의 학교 과학 성적은 비교적 우수했으며, 정확한 정답을 찾아 시험에서 좋은 성적을 얻는 것을 학습의 목표로 여기고 있었다. 이것은 전통적인 수업방식에 길들여진 학생들이 증거를 기반으로 지식을 구성해가는 과정을 중시하는 과학적 모델의 사회적 구성 수업 방식에 더 큰 어려움을 겪을 수 있다는 것을 말해준다.

중학생의 소집단 자유탐구활동 중 물리 영역 탐구문제의 구성과 변인 추출 및 명료화 과정 (Middle School Students' Construction of Physics Inquiry Problems and Variables Isolation and Clarification during Small Group Open-inquiry Activities)

  • 유준희;김종숙
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.903-927
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    • 2012
  • 본 연구는 2007년 개정 교육과정에서 도입된 자유탐구활동의 지도방안에 대한 시사점을 얻기 위하여 중학생의 소집단 자유탐구 활동 중 물리 영역 탐구문제 구성과정을 변인의 추출 및 명료화의 관점에서 분석하였으며, 변인의 명료화가 진행되는 단계에서 학생의 어려움을 조사하였다. 본 연구의 참여 학생은 서울 소재 대학 영재원 과학반 소속 중학생 4명이며 '계란낙하'라는 하나의 주제를 가지고 13차시, 30시간동안 자유탐구활동을 진행하였다. 학생들의 탐구문제 구성에서 나타난 변인의 추출 및 명료화 과정을 분석하기 위하여 선행연구를 토대로 변인 추출의 수준 및 변인의 명료화 수준에 대한 분석틀을 제안하였다. 학생들은 과학적 탐구의 과정을 반복적이고 점진적으로 수행하면서 탐구문제를 5차례 변경하였다. 종속변인이 독립변인보다 먼전 추출되었으며 변인 추출의 수준 및 명료화의 수준도 높게 나타났다. 학생들은 여러 종류의 독립변인들을 외연적 수준에서 추출하는 것으로 나타났는데, 이는 학생들은 이론적 설명 모형의 부재로 중요한 독립변인을 추출하는 것을 어려워하며 그 때문에 독립변인과 통제변인을 구분하지 못하는 현상도 함께 나타나는 것으로 해석할 수 있다. 학생들은 탐구주제의 선택 뿐 만 아니라 종속변인과 독립변인의 추출 및 정의하는데 현실적 여건에 의해 제약을 받는 것으로 나타났다. 또한 학생들은 종속변인이나 독립변인을 추출하는데 있어서 모두 감각적인 현상이나 외연적 특성인 깨지는 것, 높이 등이 부각되는 것으로 판단되었다. 종속변인의 이론적 정의나 조작적 정의를 하는데 있어서 해당 지식이 부족하여 어려움을 겪었으며, 그 결과 해당하는 변인의 과학 사전적 정의를 이해해도 해당 탐구상황에 적용하여 설명모형을 만들어내지는 못하였는데, 이는 이후 독립변인 및 통제 변인을 추출하는데 영향을 준 것으로 판단된다. 이론적 설명모형의 부재는 학생들의 이론적 배경에 대한 이해의 부족에서도 비롯되지만, 과학적 탐구가 시행착오적인 해보기나 무작정적인 변인사이의 관계 설정하기가 아닌 이론에 근거한 실증적 활동이라는 인식이 부족한 것에 기인한다고 판단할 수 있다.

로봇교육을 위한 로봇기술자격증 현황 및 제언 (Current Status and Suggestions on Qualification Test of Robotic Technology for Robot Education)

  • 백주훈;김진오;한정혜
    • 정보교육학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 2011
  • 국내외적으로 STEM교육과 창의성 신장에 관심이 높아짐에 따라 로봇교육이 주목받고 있으며, 우리나라는 최근 초등학교 방과 후 교실, 로봇경진대회, 영재교육 등을 중심으로 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이에 따라 로봇에 대한 전문지식을 객관적으로 평가하기 위한 기준을 제시하고자 로봇기술자격시험이 개발되어, 초등학생에서 일반인가지 그 응시규모가 해마다 늘어 국가공인자격증으로서의 준비를 하고 있다. 그러나 방과후학교 로봇교실이 활성화인데 반해, 아직 로봇기술자격시험에 대한 초중등 교사에 대한 인식은 매우 부족한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 로봇기술자격시험의 추진배경 및 검정 기준, 자격증 운영 조직, 내용 및 출제 방향, 급수별 검정 내용, 응시자 현황분석 및 요구를 조사하였다. 로봇기술자격증의 현황을 살펴본 바, 문제의 난이도 및 측정 내용에서 개선 요구사항이 많은 것으로 나타나 학생들의 수준에 맞는 적절한 교재와 학생들의 다양한 로봇기술을 측정할 수 있는 다양한 내용이 뒷받침이 필요하며, 방과 후 교실과 연계하여 자격증 시험을 확대하는 등의 향후 로봇교육의 객관적 인지적 평가기준으로서 자리매김 하기 위한 제언을 제시하였다.

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