• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.170-191
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• 2008

알고리즘 학습이 학습자의 창의적 문제해결력, 논리적사고력과 같은 고차원적인 인지 능력 향상에 도움이 되지만, 알고리즘 학습을 처음 접하는 어린 학습자들의 경우 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍을 통한 알고리즘 학습에서 학습자의 인지적 부담을 감소시켜주고 알고리즘 학습에 대한 흥미와 동기 유발을 위한 새로운 교수 설계가 필요하다. 본 연구에서는 중학생의 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 도구로 비주얼 기반 교육용 프로그래밍 언어인 Squeak Etoys를 선정하고 이를 활용한 알고리즘 학습 프로그램을 설계하였다. 설계한 학습 프로그램을 실제 중학교 학습자들에게 적용한 결과, Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습이 프로그래밍을 처음 접하는 초보 학습자들의 문제해결성향과 자기효능감, 논리적사고력 향상에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 논리적사고력의 경우, 실험집단과 통제집단모두 유의미한 향상을 보였다. 이는 알고리즘을 설계하고 표현하는 과정에 대한 학습경험 자체가 논리적사고력 신장에 효과적임을 의미한다. 따라서 초 중등교육에서의 알고리즘 교육은 의미 있는 학습내용이라고 볼 수 있다. 그러나 Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습을 진행한 집단이 통제집단에 비해 논리적사고력 향상의 정도가 유의미하게 높은 것은 Squeak Etoys와 같은 비주얼 기반 프로그래밍 학습 환경이 알고리즘 학습에 대한 외생적 인지부하를 감소시켜주고 문제해결성향 및 자기효능감에 긍정적인 영향을 줌으로써 논리적사고력과 같은 고등정신능력 향상에 도움을 준 것으로 해석할 수 있다. 이러한 연구 결과는 향후 새로운 교육과정 시행될 경우, 알고리즘 학습을 위한 교육용 프로그래밍 언어의 선정 및 교수 학습 설계에 유용한 지침을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.888-896
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• 2013

기존 인터페이스 연구는 전통적인 객관주의 인지 관점에 토대를 둔 수사적 메타포를 중심으로 연구되어 왔다. 그러나 미디어 환경의 변화로 인하여 기존의 연구 관점은 그 논리적 한계를 드러내고 있다. 본 연구에서는 체현 인지에 기반한 개념 메타포를 그 대안으로 제시하고 기존 인터페이스 환경에의 논리적 적합성을 고찰하였다. 고찰 결과 첫째, 체현 인지 관점은 총체적인 인지가 소통하는 공간 개념으로서의 인터페이스 관점을 제공해주는 이론이며, 체현 인지에 기반한 개념 메타포는 보다 구조화된 메타포 논리를 제공하여 복잡한 메타포 구조의 설명에 적합한 것으로 고찰되었다. 둘째, 그릇 이미지 스키마는 '안-밖-경계'의 기본적 구조 외에도 부차적 이미지 스키마를 제공하여 데스크탑 메타포를 설명하는 데 있어 기존 메타포에 비해 구체적이고 세부적인 구조를 제공해 준다. 셋째, 경로 이미지 스키마는 '출발점-경로-목적지'의 기본구조 외에도 부차적 이미지 스키마를 제공하여 기존 메타포가 가지는 논리 구조의 모호성과 혼란성을 해소하고 명확한 논리의 형성이 가능하다. 체현 인지에 기반한 개념 메타포는 인간의 물리적 경험을 그릇, 경로의 이미지 스키마로 표상함으로써 향후 다양한 미디어 환경의 인터페이스를 설명하는 이론적 근간이 될 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제28권4호
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• pp.529-552
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• 2014

본 연구에서는 수학에서 추론의 중요성과 그 역할에 의미를 두고, 고등학교 수학 내용(문제)의 분석을 통해 학생들이 제공받는 추론의 유형이 얼마나 높은 수준, 즉 다양한 것인지에 대해 살펴보고자 한다. 현재, '수학 II' 교과목은 2009 개정에 따른 교과목들 중에서 '수학 I' 교과목을 이수한 후 선택하는 것(신이섭, 2011)으로, 중등 수학에서 가장 심도 있는 학습 내용을 다룬다고 볼 수 있다. 이러한 점에 감안하여 본 연구에서는 '수학 II' 교과목의 내용을 중심으로 Johnson, et al.(2010)의 여섯 가지 추론 유형을 재구성하여 이를 바탕으로 현행 9종의 모든 교과서에 수록된 추론 문제의 정도(비율) 및 유형을 파악하고자 한다. 이로써, 학생들에게 어느 정도의 추론 활동의 기회가 제공되고 있는지 살펴보고, 수학 수업에서의 추론 능력 신장의 긍정적 가능성을 가늠해 보고자 한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권2호
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• pp.179-199
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• 2007

본 연구는 초등학교 5학년 수학영재와 일반아의 확률판단 능력과 근거를 비교하는 것을 목표로 하였다. 적절한 비교 준거를 개발하기 위해 선행연구에서 제시하는 확률판단 검사문항을 수정하고 보완하였다. 개발된 검사문항을 이용하여 확률교육을 받지 않은 수학영재 170명, 일반아 228명을 대상으로 검사를 실시한 후, 확률판단의 차이와 확률판단에 영향을 미치는 요인에 대하여 분석하였다. 분석 결과 수학영재가 일반아에 비해 정답률이 높았으나 일부 문항에 대해서는 일반아의 정답률이 더 높게 나타났다. 정답에 대한 확신의 정도는 대체로 수학영재가 더 높았다. 확률 판단에 영향을 미치는 요인으로 수학영재는 논리적 추론과 수학적 지식의 활용을 들 수 있으며, 일반아는 직관적 판단 등이 활용되는 것으로 나타났다.

• 영재교육연구
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• 제21권1호
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• pp.175-191
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• 2011

본 연구는 일반 학생들과 과학영재들을 대상으로 문제해결과정에서 주로 활용하고 있는 창의적 사고의 편향을 알아보기 위한 것이다. 일반 학생 144명과 과학영재 97명을 대상으로 창의적 사고의 편향을 알아보기 위하여 R/LCT, BPI를 실시하였다. R/LCT에서 일반 학생들은 우뇌 영역의 사고를 주로 활용하였고, 과학영재들은 좌뇌 영역의 사고를 주로 활용하였다. 일반학생들은 전체적 사고의 활용을 가장 선호하였고, 언어적 사고를 가장 기피하였다. 과학영재들은 논리적 사고를 가장 선호하였고, 임의적 사고를 가장 기피하였다. 일반 학생들의 좌뇌선호집단과 우뇌선호집단 간 좌뇌 영역 사고의 성향과 우뇌 영역 사고의 성향에서 모두 유의미한 차이를 보였다. 즉, 각 집단은 특정의 사고에 편향되어 문제를 해결하려는 경향이 분명하다. 그러나 과학영재들은 좌뇌선호집단과 우뇌선호집단 간 좌뇌 영역 사고 성향은 차이가 적고 주로 우뇌 영역의 사고 성향에서 차이가 크게 나타났다. 즉 과학영재들은 두 집단 모두 논리적 사고, 상징적 사고, 직선적 사고 등 좌뇌 영역의 사고를 적극적으로 활용하고 있다. 결과적으로 과학영재는 일반학생들에 비해 문제를 해결하는 과정에서 서로 다른 방식으로 문제를 해결하려고 한다. 따라서 복잡한 문제는 다양한 사고를 통하여 해결할 수 있으므로 효과적인 과학영재교육을 위하여 영재들의 창의적 사고의 편향을 고려한 교수학습방법이 요구된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.25-32
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• 2014

현대 지식정보사회에서 한 나라의 경제력은 IT 산업과 기술에 크게 의존하고 있다. 이러한 관점에서 대부분의 국가들은 새롭고 혁신적인 IT 기술을 개발함으로써 IT 산업을 부흥시키려고 노력하고 있다. 전통적으로 IT 산업에 있어서는 단지 소수의 뛰어난 인재가 전체 산업을 주도하고 있다. 따라서, 조기에 정보영재를 판별하고 양성하는 것은 IT산업의 육성에 있어서 매우 중요하며 필요하다. 본 논문의 목적은 정보영재아동의 학년별 학업능력을 조사하는 것이다. 이러한 목적을 위해 본 연구는 초등학교 4학년, 5학년 및 6학년 정보영재아동에 초점을 두고 있다. 본 연구에서는 정보영재의 다양한 능력 가운데서 프로그래밍 능력과 논리적 사고력에 중점을 두었다. 현재까지 정보영재아동의 학년별 차이를 비교하고 분석한 연구는 없었다. 이러한 연구목적을 위해 서울시의 한 대학부설 과학영재교육원에 재학한 정보영재아동들을 대상으로 연구하였으며, 8년 동안의 성적이 분석되었다. 통계처리결과로부터 정보영재아동의 프로그래밍 능력과 논리적 사고력에 있어서 4학년, 5학년 및 6학년 간에 유의미한 차이는 없다고 결론을 내릴 수 있다. 이 연구결과는 향후 정보영재교육에 있어서 교육내용, 교육과정 및 법과 제도를 제안하는 데 있어서 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.571-585
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• 2002

형식적인 사고를 가능하게 하는 논리적 사고력의 형성 가능성에 대한 기초적인 연구 활동의 하나로, '생각하는 과학' 프로그램에 있는 변인통제 활동의 학습효과를 조사하였다. 초등학교 5학년 306명의 학생들이 연구에 참가하였으며, 같은 분량의 사간에 실험반에서는 교육과정에 따른 과학 교과 수업과 변인통제 활동을 병행하였고, 통제반에서는 과학교과 수업만을 수행하였다. 연구 초기에 논리적 사고력 검사와 변인통제 검사를 이용하여 사전 상태를 비교하고, 한 학기 동안 변인통제 활동 6개를 12차시에 걸쳐 진행하면서, 처치별, 성별, 인지수준별 학습효과를 알아보았다. 처치활동은 초등학교 5학년 학생들의 변인통제능력 신장에 매우 효과적인 것으로 나타났다. 변인통제능력의 하위요소별로 분석한 결과, 특별히 실험조건 통제, 변인측정과 결과변인 학습에 매우 효과적인 것으로 나타났고, 원인변인 학습효과도 다소 있는 것으로 나타났다. 남 여학생들의 사전 변인통제능력을 비교한 결과 여학생들이 월등히 높은 점수를 보였다. 변인통제 학습 후 남 여학생들 모두에게 거의 같은 정도로 우수한 학습효과가 나타났으며, 통제반에서 차이가 더 벌어진 반면, 실험반에서는 그 격차가 좁혀졌다. 학생들의 인지수준에 따란 변인통제 학습효과를 분석한 결과, 모든 인지수준에서 실험반 학생들의 변인 통제능력이 상당히 향상되었다. 특히 전기 구체적 조작기, 중기 구체적 조작기와 후기 구체적 조작기에 있는 학생들의 변인통제능력은 크게 향상되었다. 변인판별 능력은 전기 구체적 조작기, 중기 구체적 조작기와 후기 구체적 조작기에 있는 학생들이 거의 같은 정도의 우수한 발전을 보여주었으며, 실험설계 능력은 모든 수준에서 상당히 향상되었다. '생각하는 과학'의 변인통제 활동과 같은 형태의 학습내용을 현행 학교 과학교육에 적극적으로 도입해볼 필요가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.27-39
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• 2016

디지털 정보시대가 필요로 하는 역량은 정보를 기반으로 한 문제해결력, 논리적 사고력, 그리고 융합적 사고력 등이다. 이러한 능력을 갖추기 위해 21세기를 살아가는 현대인들은 컴퓨팅 사고(Computational Thinking)를 함양하기 위한 교육을 해야 한다. 그러나 현재 중학교 컴퓨터 교육과정 내에서 이러한 사고력을 향상시키기란 현실적으로 매우 부족한 실정이다. 이에 단편적이고 제한적인 컴퓨터 교육에서 벗어나 학습자의 컴퓨팅 사고능력을 신장시키고 컴퓨터 과학 원리를 보다 쉽게 이해시키기 위하여 프로그래밍 중심의 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 소프트웨어 교육 시범학교로 선정된 W중학교 1,2학년 학생 22명, 3학년 학생 20명을 대상으로 12주간에 걸쳐 총 24차시 동안 적용한 결과, 논리적 사고력과 창의적 문제해결능력 향상의 긍정적 변화를 가져오는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 기반 프로그래밍 학습의 현장 적용 가능성을 제시하고 그 효과성에 대해서 분석하였다. 향후 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 다양한 교육 프로그램의 개발 방향을 제시하는데 의의를 찾을 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권5호
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• pp.94-101
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• 2013

낸드 플래시 메모리에 기반 한 저장장치는 이미 여러 분야에서 기존 디스크 기반 저장장치를 대체하며 거대한 규모의 시장을 확보하고 있다. 이 중 집적도는 높지만 성능과 신뢰성이 상대적으로 낮은 multi-level cell (MLC) 낸드 플래시 메모리와 반대의 특성을 지니는 single-level cell (SLC) 낸드 플래시 메모리를 혼용하여 서로의 장점만을 얻고자 하는 이종 낸드 플래시 기반 저장장치에 관한 연구 또한 활발하게 이루어지고 있다. 이종 낸드 플래시 기반 저장장치에서는 SLC에 기록된 데이터가 MLC로 옮겨질 경우에 발생하는 마이그레이션 오버헤드와, 상대적으로 적은 용량의 SLC 내부에서 발생하는 가비지 컬렉션 오버헤드가 전체 저장장치의 성능을 악화시키는 문제가 있는데, 본 논문에서는 이를 완화하고자 논리 블록의 접근경향을 활용하여 SLC를 효율적으로 활용하는 이종 낸드 플래시 기반 저장장치용 flash translation layer (FTL)을 제안하고자 한다. 제안하는 FTL 은 논리 블록들의 접근 경향을 파악하여 SLC에 기록되었을 시 성능 향상을 가져올 것이라고 기대되는 논리 블록들만을 선별하여 SLC에 기록하게 된다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 FTL을 사용한 이종 낸드 플래시 기반 저장장치는 기존 FTL 대비 전체 실행 시간에서 35% 향상된 성능을 보여주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.751-758
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• 2005

본 연구에서는 지질학 연구에 관한 과학철학적 논의를 기반으로 지구과학 탐구의 특징을 반영한 지구과학 탐구방법의 개념적 틀을 개발하고, 이 틀을 분석 도구로 하여 중학교 2학년 과학 교과서에 수록된 탐구 활동을 분석하였다. 분석틀에서는 지구과학의 탐구 방법을 논리적 추론 방법, 해석적 방법, 역사적 방법으로 구분하고, 각각에 부속하는 방법이나 방법론상의 특징들을 세분화하여 제시하였다. 분석을 위해서는 중학교 2학년 과학 교과서의 '지구의 역사와 지각 변동' 단원의 탐구 활동을 대상으로 하였다. 분석된 탐구 활동들에 논리적 추론 방법이 반영된 비율은 귀납적 방법이 23%, 연역적 방법이 22%, 귀추적 방법이 70로, 귀추적 방법이 가장 높은 반영 빈도를 보였다. 해석적 방법의 특징이 반영된 비율은 '이미 형성된 이해 구조의 역할'이 92%로 가장 높았으며, '순환적 추론'이 9%, '이해의 역사적 본성'이 17%였다. 역사적 방법은 그 반영된 비율이 높은 것으로부터 적절한 분류체계의 구성'(53%), '현대적 동일과정설의 원리 적용'(47%), '잔존물 해석'(41%), '단계이론화 과정에서 장소로써 시간을 대체'(3%), '독립된 연구 결과들의 수렴 정도 평가(3%) 순으로 나타났다.