• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.169-170
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• 2014

본 논문에서는 초등학생에게 스크래치 프로그램을 처치하여 과학교육을 위한 컴퓨팅 사고력 도입에 관한 수업을 설계 제안하고자 한다. 과학교육의 반성에 시작된 컴퓨팅 사고력 도입을 위해 4학년 과학교육과정을 분석하였으며, 스크래치 프로그램을 처음 접하는 학생들이 쉽게 애니메이션 결과물을 도출할 수 있도록 식물의 한살이 단원을 재구성하여 적용하였다. 추후에 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 한 스크래치 프로그램 적용이 초등학생의 창의성 함양과 과학 학습정서에 어떤 영향을 주는지에 대한 후속연구를 진행하고자 한다.

• 공학교육연구
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• 제10권2호
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• pp.87-105
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• 2007

본 연구에서는 열전달 및 수치해석을 주제로 통합적 영재 교육프로그램을 개발하고 영재아를 대상으로 한 교육에서 학생들의 반응과 통합적 영재 프로그램의 적용 가능성 및 효과에 대해서 연구하였다. 통합적 영재 프로그램은 크게 컴퓨터 프로그램 언어, 물리적 현상의 수학적 모델링, 수치해석방법의 3단계로 구성되어 있으며 대상은 청주교육대학교 영재센터 수학반 중3학생 4명이다. 수업은 4시간씩 15회 진행되었으며, 수업 종료 후 제출한 학생들의 보고서와 인터뷰를 통하여 프로그램의 적용 가능성 및 효과를 탐색하였다. 본 연구에서 개발한 통합적 영재프로그램의 투입 결과 4명 중 3명이 본 프로그램에서 목표로 하는 문제 해결을 수행하였다. 컴퓨터 프로그래밍 언어나 수치해석의 경우 비교적 잘 이해하는 편으로 생각됐으나 고등 수학이 필요한 물리적 현상의 수학적 모델링은 잘 이해하지 못하는 것으로 판단된다. 프로그램에 대한 만족도는 영재아의 특성에 따라 다르게 나타났다. 학생들은 통합적으로 구성된 본 프로그램은 과학교육프로그램의 하나로 생각하는 경향이 있어, 수학에만 흥미 있는 학생들의 만족도는 낮았다. 반대로 다양한 분야에 흥미를 가진 학생은 비교적 만족도가 높았으며 각자에게 자신감과 동기부여가 되는 결과를 얻었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.567-586
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.

• 영재교육연구
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• 제23권6호
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• pp.1077-1098
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• 2013

자기주도학습을 암묵적으로 다루는 과학내용수업과 명시적으로 다루는 자율학습자수업으로 구성되어 있는 과학영재 프로그램에 참여한 중학생들에게 매 수업마다 평가의 일부로 수업에서 만족스러운 점을 서술하도록 하였다. 본 연구에서는 이 두 가지 수업에 대한 학생들의 평가에서 언급되는 자기주도학습 관련 요소들을 비교하였다. 첫째, 자기주도 학습 관련 하위요소의 대부분이 학생들의 평가에 언급되어 있었다. 수업 평가에서 만족스러운 이유를 조금이라도 구체적으로 서술한 경우, 거의 언제나 자기주도학습 관련 요소들을 포함하고 있었으며 분류기준에 있는 대부분의 하위요소가 언급되었다. 그러므로 대부분의 학생들이 자기주도학습 관련 요소들을 인식했고, 그에 대해서 만족스러워했음을 알 수 있다. 둘째, 두 가지 수업에 대한 평가에서 자주 언급되는 자기주도학습 관련 요소와 빈도에 차이가 있었는데, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 많은 요소들이 더 높은 비율로 언급되었다. 예를 들어 탐구기반 차원의 하위요소인 조별활동은 두 수업에서 동일하게 수행되지만, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 자주 언급되었다. 자율학습자수업 평가에서 더 자주 언급된 하위요소들로 인지차원에서 조직화, 계획, 점검, 동기차원에서 자아효능감과 성취가치, 행동차원에서 행동 통제 등이 있다. 한편 일반인지 차원의 하위요소인 지식의 정교화는 주로 과학내용수업 평가에서 언급되었으며, 동기차원의 하위요소인 목적지향은 두 수업에서 모두 많은 학생들이 언급하였으나 과학내용수업 평가에서 더 많은 학생들이 언급하였다. 따라서 두 가지 수업에서 학생들이 인식하는 자기주도학습 관련 요소들에 차이가 있으며 두 수업이 서로 보완적이며 두 가지 수업이 모두 필요한 것으로 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.161-169
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• 2015

본 논문에서는 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램을 제안하고, 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 이후 초등 영재 수준에 따른 IT 융합 학습에 대한 만족도와 기대-가치 인식 차이를 분석하였다. 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 WTEC에서 제안한 인간 융합 과정을 기초로 설계하였으며, 초등 영재들이 실질적인 IT 융합 과정을 경험할 수 있도록 하기 위해서 창의성 단계, 통합 단계, 혁신 단계, 산출 단계로 구성하였다. 본 연구를 통해서 개발된 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 초등 영재 126명을 대상으로 적용하였으며 그 결과를 분석하였다. 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육에 대한 만족도를 분석한 결과, 초등 심화 집단과 초등 기초 집단 모두 높은 수업 만족도를 보이는 것으로 나타났으나, 초등 심화 집단의 수업 만족도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한, 초등 심화 집단이 초등 기초 집단에 비해 IT 융합 학습에 대한 기대-가치 인식이 높은 것으로 나타났다. 본 논문의 2장에서는 IT 융합 학습과 로봇 활용 교육을 분석한 관련 연구를 제시하였으며, 3장에서는 실제 스마트기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램 설계 및 연구 과정을 기술하였고, 4장에서는 실험 수업 결과를 분석한 연구결과를 제시하였다.

• 영재교육연구
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• 제11권3호
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• pp.245-270
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• 2001

본 연구는 우리나라 국제 과학(수학, 물리, 화학, 생물, 정보) 올림피아드 참가 경험자들을 통해 과학영재로 성장하기까지의 교육 경험, 가정 환경, 학교요인, 인적 자원, 부모의 양육태도 등의 영향을 조사하였다. 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 아버지의 전문직 종사와 어머니의 양육, 부모의 재능 발견 등의 가정 환경이 과학영재의 재능 개발에 긍정적으로 영향을 끼쳤다. 둘째, 학생들이 과학영재로 성장하기까지 책과 독서의 영향이 컸다. 많은 양의 장서와 1주에 1권 이상씩의 독서, 가족의 독서 분위기가 영향을 주었다. 셋째, 속진과 재능개발프로그램의 참여가 도움을 주었으며, 교사 및 가정의 학습환경, 부모의 인적자원이 재능개발에 긍정적으로 기여하였다. 넷째, 수업의 질과 획일화된 교과과정은 방해요인으로 작용하였다. 다섯째, 가장 영향을 많이 받은 사람은 부모이며, 부모의 자녀에 대한 양육태도는 허용적이고 애정적이고 지지적이며, 아버지의 독립적 특성과 어머니의 보호적 태도가 상호보완을 이루어 민주적인 방식으로의 양육이 도움을 주었다. 위와 같은 결과를 통해, 과학영재의 발굴과 과학영재로서의 성장에 지적 자극이 되는 가정환경과 부모의 역할의 중요성이 다시 강조되었으며, 앞으로의 과학영재 발굴과 성장에 민주적인 부모-자녀 관계의 형성, 학교장면에서는 독립적이고 자율적인 학습환경과 질 높은 수업 분위기, 영재교육프로그램의 제공 등의 필요성이 제언되었다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권3호
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• pp.255-264
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• 2019

SW교육의 효과성에 관한 기존연구에서는 교육목표를 컴퓨팅 사고력을 기르는 것에 초점을 맞추고, 컴퓨팅 사고력의 변화를 연구하는 방식으로 진행되는 것이 대부분이었다. 그러나 대중들에게 '컴퓨팅 사고력'이라는 단어는 낯설고, 이에 대한 정의 또한 학자마다 다양하게 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 SW교육의 우수성과 효과성을 대중들에게 좀 더 쉽게 알리고자 대중에게 보다 친숙한 '쓰기 능력'의 변화를 통해 SW교육의 효과성을 검증하고자 하였다. 이러한 목표를 달성하기 위해 10차시의 SW교육 자료를 제작하여 초등과학영재 수업에 투입하였다. 그 결과 글쓰기 능력 중 유창성과 정성적 영역에서 유의미한 변화를 보였으며, 이를 통해 SW교육이 학생들의 글쓰기 능력을 향상 시킨다는 사실을 검증할 수 있었다. 이를 통해 SW교육을 통한 가시적 성과를 확인하였고 이는 SW교육의 당위성이라고도 할 수 있다.더 나아가 이를 통해 타교과에서 SW를 활용하여 다양한 교육적 시도가 개발될 것으로 기대한다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1001-1024
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• 2014

본 연구에서는 과학영재학교에서 AP(Advanced Placement)를 경험하고 현재 대학생이 된 39명의 영재고 졸업생들과의 심층인터뷰를 통해 영재학교에서 운영 중인 AP의 운영실제 및 그 의미를 탐색하고 2015년부터 과학고로의 전면적 확대를 앞두고 있는 AP의 향후 방향성을 모색해보고자 하였다. 현재 영재학교 학생들은 기초필수와 선택과목 등으로 평균 8과목 이상의 AP 과목을 수강하고 있었다. AP 교과목의 경우, 대개는 영재학교 2학년부터 수강이 이루어지는 것이 일반적이나 PT(placement test)를 통해 1학년 때부터 AP과목을 수강하는 경우도 있었다. AP로 제공되는 선택과목들은 전공별로 차이가 있어 수학 교과에서는 비교적 많은 전공 선택 과목이 제공되고 있으나 생물이나 전산 교과등을 이수하려는 학생들에게는 상대적으로 선택의 폭이 적었다. 본 연구에 참여한 학생들에 의하면 영재학교에서의 AP는 오히려 대학에서의 수업보다 내용상 더 어려웠으며 소수인원으로 진행되는 만큼 활발한 교사-학생 상호작용과 함께 충실하게 운영되었다. 하지만 AP 과목의 이수 인정 학점인 C+의 타당성과 관련해서는 상이한 의견이 제시되었다. 연구결과 학생들은 AP로 단축된 시간을 다양한 측면으로 활용하고 있었다. AP가 0.5년에서 1.5년의 조기졸업을 위한 통로로도 활용되어지지만, 학생들은 AP로 단축된 시간을 복수전공, 부전공, 해외 교환학생 등과 같이 다양한 기회로 활용하고 있음을 알 수 있었다. 특히 남학생들의 경우 AP로 인해 단축된 시간이 있어 군복무 기간에 대해 다소 부담감을 덜 느끼는 것을 알 수 있었고, AP가 학생 개개인 관심사나 연구를 위한 시간적 여유를 제공해주기도 하였으며, 무엇보다 AP를 통해 고등학교에서 보다 진지하게 진로를 탐색하고 경험할 수 있는 유용한 시간이었다고 학생들은 지적한다. 본 연구는 과학영재학교와 과학고등학교에서 AP 과정이 성공적으로 정착하고 더욱 확대 발전하기 위해서 학교-대학 간의 보다 원활한 행정시스템 개선, AP 과목 인정 대학의 확대 등을 포함한 몇 가지 현실적 제언을 제시하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.141-151
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• 2009

탐구는 학교과학에서 지속적으로 강조되어 왔다. 하지만 학교에서 주어지는 문제는 학생들이 일상생활에서 경험하고 부딪치는 문제들과는 여러 면에서 다르다. 본 연구의 목적은 학생들이 문제에 대한 인지도식을 거의 갖고 있지 않을 때, 과제에 대한 태도와 사고력이 문제해결과정, 특히, 문제공간의 형성과 정교화에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보는 것이다. 이를 위하여 연구자는 미국의 한 영재센터 여름방학 프로그램 중 4-6학년 영재학생 대상 '레고 로봇 수업'에 참여한 학생들의 문제해결전략을 추적하였다. 결과는 다음과 같다. (1) 과제의 선택과 파악방법, 작동자에 대한 인식의 차이 등 과제에 대한 태도는 서로 다른 문제공간을 형성하게 하였다. (2) 분석적 사고, 융통성, 효율적인 정교화 기술, 기존 인지도식의 적용 등의 사고력의 수준 차이는 문제공간의 정교화 차이와 문제해결의 성공여부로 이어졌다. (3) 초기의 문제공간의 차이는 문제해결전략의 형성 차이를 가져왔지만, 사고력 없이는 효과적인 문제해결전략의 정교화가 이루어지지 못하였다. 마지막으로, 위의 결과를 바탕으로 과학탐구를 증진시킬 몇 가지 사항이 제안되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권5호
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• pp.660-673
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• 2006

There have been many attempts to determine the value and the role of school laboratory experiment, but it seems hard to find consensus among these attempts from the perspective of education. This difficulty seems mainly due to disagreement on the concept of education, which has caused an instrumental attitude considering the school laboratory only as a means of developing science or pursuing various functions of school. However, the Endogenous Theory of Education (ETE), which claims education as 'a form of life', has recently paved the way for laboratory experiment to be justified as an opportunity of 'educooperation' allowing students to experience the intrinsic values of education in the medium of science. According to this theory, it is not the detailed practicals but the whole context where the laboratory activity is situated that matters in revealing the inherent educational phenomena. Through this new perspective, I observed two biology laboratory classes in a high school and analyzed the pattern of teacher-student and student-student interactions. Some meaningful educooperation was found in students' chattering, which has been traditionally considered as merely noise in the classroom, rather than in teacher-student interactions. This study discusses the reasons for these findings in detail and culminates in suggesting ways for accentuating the educational aspect of school laboratory activity.