• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권3호
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• pp.527-547
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• 2024

수학 교사가 수학적 모델링 수업을 위해 과제를 개발하고 수업을 설계하여 실행하는 데에는 많은 어려움이 있으며, 이와 같은 어려움은 학교수학에서 수학적 모델링 수업이 잘 실행되지 않는 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 이와 같은 교사의 어려움을 개선하기 위하여, 중등 예비교사들이 수학 교과서 실세계 맥락 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하고, 변형된 과제를 적용하여 수업을 실행하는 과정을 살펴보았다. 특히, 과제 변형과 수업 실행 과정에서, 수학적 모델링 과제의 특징이라고 할 수 있는 수학적 모델링 과정의 각 단계 및 과제의 개방성과 현실성이 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 이를 위해, 중등 예비교사 의한 변형 전후 과제, 변형 전 과제 분석 결과 보고서, 과제 변형 보고서, 수업 실행 장면을 녹화, 녹음 및 전사한 자료, 수업 실행에 대한 동료평가와 자기평가를 수집하였으며, 사례 분석 절차에 따라 자료를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 과제 변형 시 개방성과 변수 정의하기 단계 및 수학적 모델 도출하기 단계에 주목하는 경향을 보였으며, 이에 따라 변형된 과제에서는 변형 전과 비교하여 개방성과 변수 정의하기, 수학적 모델 도출하기 단계에 대한 학습 기회가 증진되었다. 둘째, 예비교사의 수업 실행 과정에서 변형된 과제의 개방성과 변수 정의하기, 수학적 모델 도출하기 단계가 다시 제한되는 경향이 나타났다. 셋째, 예비교사들은 위에서 언급한 수학적 모델링 과정의 단계들 외에 나머지 단계에 대하여 과제 변형과 수업 실행 과정에서 크게 주목하지 않았다. 이상의 연구결과를 토대로 예비교사들이 수학적 모델링 과제의 변형과 수업 실행 시 갖는 어려움을 확인하고 향후 수학적 모델링에 대한 예비교사교육의 시사점을 제안하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.477-490
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• 2011

'교수학적 내용 지식(Pedagogical Content Knowledge)'의 개념은 '교수활동을 위한 수학 내용 지식(Mathematical Knowledge for Teaching: MKT)'의 핵심 요소들을 밝히기 위한 연구의 일환으로 많은 연구자들에 의해 확장, 발전되어 왔다. 특히 Ball(1993)은 교수활동에서 가시적으로 드러나는 교사가 알아야 할 수학에 관해 초점을 맞추어 왔는데, 본 연구에서는 MKT를 바라보는 또 하나의 대안적 관점으로서 '발달에 핵심적인 이해 (Key Developmental Understanding: KDU)'라는 개념을 제안하고 있다. Simon (2006)은 KDU란 일련의 교수활동을 통해 수행되고 다른 수학적 아이디어의 학습에 기초가 되는 이해 또는 개념이며, '등분할 조작'이 분수 개념의 KDU가 될 수 있음을 주장하였다. 본 연구에서는 예비 초등교사와의 면담을 통하여 '반복 분할 조작'과 '세 수준의 단위 구조'의 구성이 분수 곱셈에 대한 KDU가 될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.141-161
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• 2017

초등학교에서 자연수의 혼합계산은 사칙계산이 섞여 있는 수식의 계산 순서를 알고 해결할 수 있는 능력을 길러 주는데 초점을 두고 있다. 이런 목표에 비추어 본 연구에서는 초등학생 67명과 예비교사 57명을 대상으로 수식과 문장제로 이루어진 검사지를 이용하여 혼합계산에 대한 해결 정도와 오류 유형을 분석하였다. 검사 결과, 초등학생들은 수식과 문장제로 된 혼합계산에서 86.2%와 73.5%의 정답률과 수식에서 계산 순서의 오류, 문장제에서 수식을 구성하지 못하는 오류를 나타내었다. 예비교사들의 경우에 나타난 몇 개의 오류와 해결과정에 비추어 혼합계산이 이루어지는 식의 계산 원리와 규약을 이해할 수 있도록 교과 교육 내용을 유의해서 지도할 필요를 제시하였다. 또한 검사 결과를 통해 혼합계산 시 괄호 사용의 유무와 적절성, 등호 개념의 사용 방법에서 문제점을 확인할 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제13권4호
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• pp.543-562
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• 2011

본 연구에서는 교실친화적 교사가 갖추어야 할 내용 즉 '교실 활동 능력', '자기 개발 능력', 그리고 '교직 품성'의 세 영역을 중심으로 PBL 프로그램을 개발하고 그것을 적용하여 '교실친화적 초등 수학교사' 및 문제해결학습에 대한 개념을 명료화하여 두 개념의 융합점을 찾아 적용 가능성을 진단하고 '교실친화적 초등 수학교사'의 전문성 향상을 위한 PBL을 적용할 수 있는 프로그램을 개발 적용하며 그의 효과를 연구하였다. 그 결과로 예비교사들은 PBL을 통하여 수학에 대한 사고, 수학 학습에 대한 사고, 수학 교수에 대한 사고들이 긍정적인 방향으로 변화됨을 알 수 있었고 교실활동 능력과 교직품성을 기를 수 있었으며 문제해결을 위한 새로운 지식의 적용 및 문제해결 계획에 대한 반성과 개별학습 및 협동학습을 통하여 공통의 해결 방안을 강구함으로써 자기 개발 능력을 기를 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제66권4호
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• pp.305-322
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• 2022

본 연구에서는 예비화학교사들의 테크놀로지 활용 수업전문성(TPACK)을 향상시키고자 실천기반 교사교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 또한 TPACK 발달 측정을 통해 프로그램 효과 및 방해요인을 확인하였다. 연구 참가자는 충청북도에 소재한 K 교사양성대학교에서 화학교육강좌를 수강하는 화학교육과 3학년 20명과 4학년 2명이었다. 개발한 교사교육프로그램은 준비, 리허설, 실습, 성찰의 네 단계로 구성되었으며, 준비, 리허설, 성찰 단계에서는 연구자와 동료의 피드백을 제공하였다. 연구 결과, 본 연구의 프로그램은 예비교사들의 "구성적 학습 활동"에서는 교육적 효과가 나타나지 않았으나, "문제해결"에서는 교육적 효과가 있는 것으로 나타났다. 즉, "구성적 학습 활동"에서는 사전과 사후에 대부분의 예비교사들은 0수준으로, 테크놀로지를 단순히 교과 내용 설명이나 오개념 개선을 위한 도구로 사용하기 위하여 예비교사가 일방적으로 제공하고, 학습자는 이를 통해 수동적으로 지식을 습득하도록 계획하였다. 그러나 "문제해결"의 경우 사전에 0수준이었던 예비교사들이 1수준으로 변화하였다. 즉, 테크놀로지를 활용하지 않고 단순 기억에 의존해서 문제를 해결하도록 수업을 구상하였던 학생들의 대부분이 교사가 제시한 테크놀로지의 관찰을 통해 다양한 문제에 접근하고 해결할 수 있도록 기회를 제공하는 수업을 계획하는 것으로 변화하였다. 그러나 학습자가 스스로 테크놀로지를 선택하고 다양하게 조작하면서 다양한 문제를 테크놀로지를 활용하여 해결하는 자발적 학습을 구성하는 2수준에 해당하는 예비교사들은 많지 않았다. 또한, 예비화학교사들이 TPACK 발달에 대한 방해요인으로 인식한 외적요인으로는 TPACK 구현을 위한 교실지원환경 미흡, 교육 계획을 위한 시간 부족, 부적절한 기술 역량 등이 있었으며, 내적요인으로는 전통적 교육관, 그리고 테크놀로지에 대한 부정적 태도 등이 있는 것으로 확인되었다. 특히 그 중에서 부적절한 기술 역량을 외적 방해요인으로 인식한 비율이 높기 때문에 예비교사들을 위해 TK를 통해 TPACK 발달이 이루어 지도록 하는 TPACK 발달 유형 중 유형 2나 유형 3에 해당하는 교육프로그램의 개발이 필요함을 확인하였다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.139-155
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• 2023

본 연구의 목적은 메타버스 플랫폼 활용 가정과 수업을 설계하고 적용하여 예비 가정과교사들의 디지털 리터러시를 향상시키는데 있다. 이를 위해 예비 가정과교사를 위한 '가정교재연구 및 지도법' 수업 중 6차시를 메타버스 플랫폼을 활용한 수업으로 설계하여 적용하여 효과성을 분석하였다. 먼저 분석단계에서는 메타버스 플랫폼과 연계한 수업 가능성을 탐색하고, 대학에서 적용가능한 메타버스 플랫폼 활용수업 사례를 분석하였다. 설계와 개발 단계에서는 다양한 메타버스 플랫폼에서 가정교재연구 및 지도법 수업의 TBL, 토의수업, 문제해결수업을 운영하였다. 평가 단계에서는 수업만족도에 대한 설문조사 결과를 실시하여 사전 조사와 비교분석하였다. 연구 결과, 대부분의 학습자가 메타버스 플랫폼 활용 수업에 대해 수업 만족도가 높았고, 학습자-교수자 간 상호작용과 실제 수업사례의 실재감 부분에서 수업의 효과성이 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 다양한 메타버스 플랫폼을 활용한 가정과 수업이 개발되고 학교현장에서 적용되어 수업의 실재성을 높일 수 있는 기회로 확산되길 기대한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.385-391
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• 2021

본 논문에서는 예비교사 및 현직교사를 대상으로 한 인공지능 소양교육을 위해, 딥러닝 인공신경망 교육 사례를 연구하였다. 또한, 제안한 교육 사례를 통해, 초중고 학생들이 경험할 수 있는 인공신경망 원리교육 콘텐츠를 탐색하고자 하였다. 이를 위해, 우선 2종 이미지를 인식하는 인공신경망의 동작 원리 교육 사례를 제시하였다. 그리고 인공신경망 확장 응용 교육 사례로, 3종 이미지를 인식하는 인공신경망 교육 사례를 제시하였다. 인공신경망에 인식시키고자 하는 이미지 개수에 따라 출력층의 개수를 변경하여 스프레드시트로 구현한 사례를 구분하여 설명하였다. 또한, 인공신경망 동작 결과를 체험하기 위해, 지도학습 방식의 인공신경망에 필요한 학습데이터를 직접 작성해보는 교육 내용을 제시하였다. 본 논문에서는 인공신경망의 구현과 인식 테스트 결과를 스프레드시트를 사용하여 시각적으로 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권6호
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• pp.699-706
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• 2007

본 연구의 목적은 지구 시스템 과학을 학습하는 학생의 개념과 사고에 직접적인 영향을 미치게 될 지구과학 예비 교사들의 물 순환의 구성 요소와 순환 과정에 대한 인식을 밝히는 것이다. 국립사범대 지구과학교육학과에 재학 중인 지구과학 예비 교사 50명을 대상으로 개념 그리기 방법을 적용하여 물 순환의 구성요소로 응답한 개념들을 지구 시스템의 하위계인 수권, 기권, 암권, 생물권의 범주로 코딩하고, 물의 순환 과정으로 응답한 요소들로부터 지구 시스템 하위계의 상호작용에 대한 인식을 분석하였다. 예비 지구과학 교사들은 물 순환의 구성요소를 주로 수권과 기권에 한정하여 인식하고 있으며, 생물권에서 식물과 동물의 작용에 대한 인식이 매우 부족하고 특히 인간이 물의 순환에 미치는 영향에 대한 인식은 극히 드물었다. 물의 순환 과정에 대해서는 대부분의 예비 교사들이 증발과 강수만을 순환 과정으로 인식하고 있으며, 지표면의 이동에 비해 지하에서의 이동에 대한 인식이 부족하였다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.246-259
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• 2010

본 연구에서는 기독교를 믿는 예비 생물교사와 종교가 없는 예비 생물교사의 과학의 본성과 인간의 기원에 대한 관점의 비교를 통해 예비 생물교사의 교육시 중점을 두어야 될 부분을 제시하고자 하였다. 검사지는 과학의 본성(과학의 특징, 과학적 방법, 과학적 지식, 과학과 종교의 관련성)의 4개 영역에서 8개 문항, 인간의 기원(최초 생물의 기원, 인간의 기원, 인간의 도덕적 본성, 지구의 역사)의 4개 영역에서 6개 문항으로 총 14개의 문항으로 구성되었다. 과학의 본성에 대한 문항에서 객관적 평가가 가능한 6개 문항의 예비교사의 이해도는 59.7%였다. 낮은 이해도 항목으로 보아 과학적 방법의 일련의 과정, 즉 사실, 법칙, 가설, 이론의 이해에 문제가 있음을 나타내었다. 종교별로는 기독교를 믿는 예비교사와 종교가 없는 예비 교사 사이에 큰 차이가 없었다. 인간의 기원에 대한 6개 문항에 대해 과학적 진화 개념을 가진 예비교사의 비율은 49.6%였다. 기독교를 믿는 예비교사가 종교가 없는 예비교사에 비해 14% 정도 낮았다. 기독교를 믿는 예비 생물교사와 종교가 없는 예비 생물교사 간에 유의미한 차이가 나타난 문항은 진화와 창조 영역 중 창조론에 기초한 인간의 기원과 유신 진화론에 기초한 인간의 기원에 대한 문항이었다. 종교에 따라 유의미한 차이가 나타난 진화와 창조 영역의 결과를 통해 예비 생물교사의 인간의 기원에 대한 이해에 종교가 영향을 미치고 있다는 사실을 알 수 있었다. 예비 생물교사 교육프로그램 구성 시 법칙과 이론을 포함하는 과학적 지식의 이해 뿐만 아니라 전통주의 과학관과 상대주의 과학관에 대한 비교, 대조를 통하여 과학지식이 형성되고 변화되는 과정에 대한 이해를 높일 방법을 강구할 필요가 있다. 효과적인 진화교육을 위하여 예비 생물교사를 대상으로 진화론과 창조과학의 이해를 돕기 위한 적절한 교육프로그램이 필요함을 시사한다. 또한 효과적인 진화교육을 위하여 창조론을 믿는 학생이 갖기 쉬운 과학의 본성과 관련된 오개념을 강조할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.201-209
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• 2012

본 연구는 예비초등교사들이 과학탐구를 수행하고 이에 대한 과학글쓰기를 분석하여 증거와 이론의 조정의 유형과 특성을 탐색하기 위한 연구이다. 본 연구에서 4개의 과학탐구활동에서 총 115개의 예비초등교사들의 글쓰기가 수집 및 분석되었다. 글쓰기 분석을 바탕으로 4개의 이론과 증거의 조정 유형을 발견할 수 있었다. 본 연구는 다음과 같이 유형을 제안한다. 유형1은 증거와 이론의 일치, 유형2는 증거와 이론의 일치 및 이론의 확장과 정교화, 유형3은 증거와 이론의 불일치, 마지막으로 유형4는 증거와 이론의 불일치 및 조정으로 보았다. 본 연구결과 우선 빈도수를 고려할 때 가장 많은 것에서 적은 것의 순으로 보면 유형1, 유형3, 유형2, 유형4의 순이다. 가장 빈도수가 높은 것으로 유형1이 나왔는데 이는 탐구질문에 내재된 이론이 참여자에 의해 쉽게 파악되었고 이를 지지하는 증거를 발견된 자료 중에서 골라냈다는 것으로 해석된다. 탐구주제와 조정유형의 빈도수 사이에 관련성이 별로 없었으나 예외적으로 활동1은 관련성을 보여주었다. 본연구의 이러한 결과는 학생들이 자신이 이미 가지고 있는 지식을 실험계획, 자료분석 및 해석 그리고 과학주장을 만들어내는 과정에서 잘 융합하고 있다는 점과 연관성이 있다고 보여진다.