• 수산해양교육연구
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• 제25권4호
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• pp.878-890
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• 2013

The purpose of this study is to apply the PEOE class model that can enhance students' scientific creative problem-solving ability and self-directed learning ability in the middle school science subject and analyze the effects of it on students' long- and short-term retention, scientific creative problem-solving ability, and self-directed learning characteristics. And the paper has gained the following results: First, according to the result of analysis through the pre-test, post-test, and delay test to examine the effects of PEOE-based class on learners' long- and short-term retention, it is found to be statistically significant in the significant level of .05. In other words, the class using PEOE influences learners' short-term retention significantly, but it is even more effective in transmitting the concept that students acquire into their long-term memory. Second, according to the result of analysis through the pre-test and post-test to examine the effects of PEOE-based class on learners' scientific creative problem-solving ability, it is found to be statistically significant in the significant level of .05 in general. However, 'elaboration' and 'originality', the subfactors of scientific creative problem-solving ability, do not indicate significant effects. Third, according to the result of analysis through the pre-test and post-test to examine the effects of PEOE-based class on learners' self-directed learning characteristics, it is found to be statistically significant in the significant level of .05 as a whole. However, 'openness' and 'future-oriented self-understanding', the subfactors of self-directed learning characteristics, do not exert significant effects. Based on the above study results, it can be concluded that PEOE-based class is more effective for learners' academic achievement in science, scientific creative problem-solving ability, and self-directed learning characteristics than lecture-method instruction regarding the middle school science unit of 'The Properties of Air and Weather Change'.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.41-47
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• 2020

21세기 미래 인재에게 필요한 핵심 역량으로 컴퓨팅 사고력이 주목받고 있다. 국내외적으로 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 소프트웨어 교육이 한창이다. 그중에서 문제해결 프로그래밍 교육은 컴퓨팅 사고력 향상에 도움이 된다. CT-TDPS 학습 모형은 복잡한 문제들을 모듈화하는 분해, 추상화 사고 과정과 이를 구현하는 반복적·점증적 프로그래밍 방식인 애자일(Agile) 개발 방식을 따른다. 본 연구에서는 스크래치를 이용한 문제해결 프로그래밍 교육에 CT-TDPS 학습 모형을 적용하여 컴퓨팅 사고력 향상을 확인하고자 하였다. 연구 결과, CT-TDPS 학습 모형을 적용한 문제해결 프로그래밍 교육에서 컴퓨팅 사고력의 하위 요인인 컴퓨팅 개념, 컴퓨팅 수행, 컴퓨팅 관점에서 모두 향상이 되었음을 확인할 수 있었다. 그리고, Dr.Scratch 자동 평가 결과에 대한 t 검정 결과 실험집단에서 유의한 차이가 있음을 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.151-158
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• 2018

본 연구의 목적은 협력적 문제 해결력에 영향을 미치는 PISA(Programme for International Student Assessment) 2015의 ICT 요인을 바탕으로 학생들의 협력적 문제 해결력을 예측하는 시스템을 개발하는 데 있다. PISA 2015의 컴퓨터 기반 협력적 문제 해결력 평가에는 한국에서 5,581명이 참여하였다. 연구방법은 먼저 상관분석을 사용하여 유의미한 변수를 선정하였으며, 딥러닝을 사용하여 협력적 문제 해결력 예측 모델을 생성하였다. 모델 생성 결과 테스트 데이터 셋에 대해 약 95%의 정확도로 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있었다. 이 모델을 바탕으로 협력적 문제 해결력 예측 시스템을 설계 및 구현하였으며, 해당 시스템을 사용하여 학습자의 ICT 관련 설문을 통해 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있다. 본 연구는 교육에서 ICT 투입 및 사용에 대한 정책 결정에서 빅데이터와 인공지능을 적용할 수 있는 새로운 관점을 제공할 것으로 기대한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.9-18
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• 2013

정보 교과는 정보과학적 사고와 원리를 통해 창의적 문제해결력 함양을 교육목표로 하며, 문제 해결 방법과 절차 단원을 통하여 알고리즘 학습을 강조한다. 알고리즘 학습이 문제해결력 향상에 효과가 있다는 선행연구들을 바탕으로 창의적 문제해결력 향상에도 효과를 입증하는 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구들이 알고리즘 내용보다는 CPS와 같은 교수학습 모형이나 콘텐츠에 의존하고 있기 때문에 알고리즘 학습의 중요성이 상대적으로 약해질 수 있다. 본 연구는 일반적인 문제해결과정과 창의적 문제해결과정이 동일하다는 관점에서 알고리즘 학습이 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 검증한다. 이를 위하여 일반적인 사고 가운데 창의적인 사고로 간주되는 유추 추론(analogical reasoning)에 대하여 살펴보고, 유추 추론에 필요한 바탕 지식으로 분할 정복 알고리즘을 선택하였다. 퀵 정렬 알고리즘 학습 실험 결과, 분할 정복 알고리즘의 원리 학습한 실험집단과 알고리즘의 절차만 학습한 통제집단이 퀵 정렬 문제를 해결하는 비율에는 차이가 없었으나, 탐색 문제에서는 실험집단이 통제집단 보다 이진 탐색을 사용하는 비율이 더 높았다. 이는 분할 정복과 같은 추상적인 원리를 포함하는 알고리즘 학습이 새로운 영역의 문제를 해결하는 유추 추론에 효과가 있으며, 이는 창의적 문제해결력 향상으로 이어질 수 있음을 의미한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.43-55
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• 2019

4차 산업혁명으로 초지능, 초연결 사회가 도래했다. 4차 산업혁명의 핵심 기술들은 소프트웨어가 중요한 부분을 차지한다. 소프트웨어를 통해 문제를 해결하는 능력은 모든 사람이 갖추어야 할 핵심 역량이란 점에서 소프트웨어 교육이 필요하다. 소프트웨어 교육은 프로그래밍 과정을 통해 문제를 해결하는 능력인 컴퓨팅 사고력 향상을 목표로 한다. 지금까지 대부분의 문제해결 프로그래밍 교수학습 모형은 전통적 개발 방식인 폭포수 모형(분석-설계-개발-테스트)을 따른다. 이는 선행 단계에서 문제가 있는 경우 테스트 단계에서 발견되어 문제의 해결책을 다시 찾는 데 적지 않은 시간과 노력이 소요되어 학습에 부담으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 애자일(Agile) 개발 방식인 TDD(테스트주도개발)를 적용한 컴퓨팅 사고력 기반 테스트 중심 문제해결 학습 모형을 제안하고 전문가 검토를 통해 모형의 적절성을 검증하였다. 모형의 검증 결과 긍정적인 평가 결과를 보였다. 특히, 모형의 학습 단계 구성, 프로그래밍 학습에의 도움, 컴퓨팅 사고력 증진에의 도움 등에서는 높은 평점을 보여 향후 학습 적용 시 문제해결 프로그래밍 학습을 통한 컴퓨팅 사고력 발달에 긍정적인 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제8권1호
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• pp.23-43
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• 2004

문제 만들기 단계와 다양한 문제 만들기 학습 자료를 사용한 문제 만들기 교수-학습 모형을 고안하여 4-가 단계 수학 수업에 적용함으로써, 이 교수-학습 모형이 학생들의 수학적 문제 해결력 및 수학적 태도에 긍정적인 효과를 주는지 알아보았다. 이를 위해 실험반은 문제 만들기 교수-학습 활동을, 비교반에는 일반적인 교수-학습 활동을 실시하는 실험 연구를 실시하였으며, 그 결과 첫째, 문제 만들기를 적용하여 교수-학습 활동을 실시한 실험반이 비교반보다 문제 해결력 향상에 있어서 유의미한 효과가 있었고, 둘째, 문제 만들기를 적용하여 교수-학습 활동을 실시한 실험반의 수학 학습 태도에 긍정적인 변화가 있었음을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권3호
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• pp.361-384
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• 2003

본 연구는 연립일차방정식에 관한 문장제에서 IDEAL 문제 해결 모형을 바탕으로 "구조-표현"을 강조한 교수-학습을 실시하였을 때 학생들의 문제해결 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 이를 강조하지 않은 학급의 학생들보다 문제해결 능력이 향상되었으며, 동치문제, 동형문제, 유사문제를 더 정확하게 구별하였다. 또한, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 그렇지 않은 학급의 학생들보다 문맥에 대한 이해 및 불완전한 정보 추출에서의 오류, 미지수간의 내적 관계에 대한 수학적 기호표현으로의 불완전한 전이 오류, 적절하지 않은 방정식 생성 오류의 발생 빈도가 적었다. 그리고, IDEAL 문제 해결 모형의 문제의 확인 단계(I)와 문제의 정의 단계(D)에서 학생들이 문제 해결 계획을 수립하기 위해 문제를 읽고 이해하여 문제를 해결하는 과정을 중점적으로 분석한 결과, 직접 변환 모델과 구조 도식 모델이 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권2호
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• pp.429-459
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• 2009

실행연구는 연구자가 문제의식을 가지고 실제를 개선하고 자신의 전문적 지식을 향상시켜 나가는 연구이다. 본 연구는 학생들이 학교와 가정에서 수학을 많이 접함에도 불구하고 수학적 문제해결력이 낮고 실생활에 적용시키는 수학적 이해력이 부족하다는 문제점을 인식한 교사가 학생들의 수학적 이해력을 높이고 교사 자신의 수학 교수법을 계발하려 데서 출발하였다. 본 연구를 실행한 교사는 수학적 지식을 적용할 수 있는 문제 상황을 학생들 스스로가 잦아보게 하여 수학을 실생활에 적용할 줄 알고 수학과 친숙해지도록 하는 수학적 이해력을 신장시키기 위한 방안으로 상황중심의 문제해결 모형을 고안하였다. 본문에서는 교사가 연구자가 되어 학생들의 이해를 촉진시키기 위하여 개발한 상황중심의 수업 모형을 설명하고, 이를 적용하는 과정과 수업의 반성을 통해서 얻은 연구자의 성찰적 지식을 정리하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권2호
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• pp.201-208
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• 2021

Recently, artificial intelligence(AI) has been used throughout society, and social interest in it is increasing. Accordingly, the necessity of AI education is becoming a big topic in the education field. As a response to this trend, the Korean education authorities have also announced plans for AI education, and various studies have been performed in academic field to revitalize AI education in the future. However, the curriculum research on what differentiates AI education from existing SW education and what and how to train AI is still in its infancy. In this paper, Therefore, we focused on the experiences of elementary school students in solving problems in their own lives, and developed a teaching-learning model based on design-based research so that students can design a problem-solving process and experience the process of feedback. We applied the developed teaching-learning model to the problem-solving process and confirmed that it increased students' understanding and satisfaction with AI education.

• 기본간호학회지
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• 제22권4호
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• pp.406-415
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• 2015

Purpose: This study was conducted to investigate the effects on problem solving ability and learning satisfaction in nursing students using a teaching method with a standardized patient (SP) receiving blood transfusion. Method: The research design was a quasi-experimental pre-and-post-test control and experimental group for the methodological comparison study. Participants were 43 (Exp.=22, Cont.=21) nursing students in G city. The experimental group participated in the teaching class using SP. The control group received conventional education using a simple model. Data were collected between June 5 and July 15, 2015, through self-report structured questionnaires and data were analyzed using the SPSS/WIN 21.0 program. Results: There were significant differences in the level of problem solving ability (t=-2.75, p=.009), and learning satisfaction (t=-2.53, p=.016) between the experimental and control groups. Conclusion: The research findings indicate that, the teaching method using an SP is more effective in improving nursing students' problem solving ability and learning satisfaction compared to conventional education using a simple model. In the future it is necessary to develop scenarios of various cases and content, and to test their effectiveness.