• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.11-20
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• 2015

소프트웨어 교육의 중요성과 함께 Computational Thinking 교육에 대한 연구가 활발히 논의되고 있지만 실제 초등교과와 연계하여 개발된 프로그램은 많지 않다. 이에 본 연구는 수학교과에서 Computational Thinking을 적용한 교육 프로그램을 개발하였다. 우선 수학에서의 CT 적용 방안을 3가지 모델로 설정하였고 CT기반 수학의 수업을 달성하기 위한 교수 학습 자료를 개발하였다. 개발된 자료를 수업에 적용하여 학습자의 긍정적인 만족도를 도출하였다. 또한 학교 적용 타당성 검증을 위하여, 전문가들을 대상으로 타당도 검사를 실시한 결과 자료가 학교 현장에 도움이 될 뿐만 아니라 학생의 CT능력 신장에도 도움이 된다는 결과가 나왔다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.531-542
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• 2020

이 연구의 목적은 과학교육분야에서 꾸준히 지속해 오고 있는 융합교육을 선행연구와 비교를 통해 2011년 이후 융합교육 연구동향의 변화를 알아보고자 하였다. 과학교육분야의 융합교육관련 논문 발행 편수, 연구대상, 연구내용, 주제연계를 선행연구와 비교 분석하고, 최근 연구동향을 알아보는 네트워크 분석방법을 활용하여 융합교육의 변화를 알아보았다. 과학교육분야에서 융합교육관련 논문 편수는 8.0%이상 꾸준하게 발행되었으며 2012년부터 증가했다가 다시 2015년부터 낮아지고 2017년부터 다시 서서히 증가하는 경향성이 나타났다. 연구대상은 초등학생 대상이 높은 반면 중학생, 고등학생, 대학생 대상은 낮았다. 현직 교사는 증가한 반면에 예비 교사는 감소했고, 문헌과 일반은 다소 증가하였다. 연구내용에서 효과연구는 감소한 반면에 개발연구는 증가했으며, 이론 및 인식연구는 비슷하였다. 주제연계에서 과학 내 연계는 23.9%이고, 과학 외 연계는 76.1%이며, 과학 외 연계에서 공학·기술, 예술 연계가 높았다. 네트워크 분석에서 초등, 과학, STEAM, 프로그램 단어는 출현빈도가 높은 동시에 다른 단어들과 함께 등장하여 네트워크를 주도하고 있었다. 융합교육 연구동향에 대한 교육적 함의는 앞으로 과학교육분야에서 융합교육은 지속될 것이며, 교육 현장에 뿌리를 내리기 위해서는 중등학생을 대상으로 하는 연구가 더욱 활발히 이루어져야 한다는 것이다. 또한 STEAM 중심의 프로그램 개발 및 효과에 대한 연구에서 벗어나 융합교육의 철학적 근거 및 이론적 확립을 위한 연구가 늘어날 필요가 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.211-225
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• 2019

본 연구의 목적은 공학적 설계과정을 강조하는 공학중심 융합인재(E-STEAM)프로그램을 개발한 후 이를 유아를 대상으로 적용하여 유아의 과학적 문제해결능력과 의사소통능력에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. E-STEAM 프로그램을 개발하기 위해 STEAM과 공학교육에 관련된 선행연구와 웹사이트를 참고하여 활동을 구성하였다. 구성된 활동은 전문가와의 협의 과정을 거쳐 최종 활동으로 선정하였다. 개발한 프로그램의 효과를 검증하기 위한 연구대상은 G시에 소재한 K유치원의 만 5세 유아 50명(실험집단 25명, 통제집단 25명)이었다. 실험집단은 7주 동안 E-STEAM활동에 참여하였고, 통제집단은 일반적인 과학 활동에 참여하였다. 연구절차는 예비연구, 사전검사, 실험처치, 사후검사의 순으로 이루어졌다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단은 전체 유아의 과학적 문제해결능력에서 통제집단보다 유의하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 실험 집단은 전체 유아의 의사소통능력에서 유의하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 유아의 E-STEAM활동 경험이 유아의 문제해결능력과 의사소통능력의 향상에 효과적인 교수학습방법이 될 수 있다는 것을 제안한다.

• 공학교육연구
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• 제20권1호
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• pp.3-9
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• 2017

초등교사 39명을 대상으로, 첨단과학기술 교수에 대한 인식 및 교수효능감의 변화를 조사하였다. 초등교사들은 첨단과학기술에 대하여 관심이 있고 일상생활 속에서 첨단과학기술의 중요성을 인식하고, 또한 초등학교에서의 첨단과학기술 교육의 중요성 및 필요성에 대해서도 공감하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 초등교사들은 첨단과학기술 교육의 과학학습 동기 유발과 과학 분야의 진로 지도 등 유용성에 대하여 확신하지 못하는 것으로 조사되었다. 특히 초등학교 수준에서 첨단과학기술 교육의 적합성에 동의하지 않았다. 또한 현재 초등학교에서 첨단과학기술을 가르칠 환경 조성이 필요하다고 인식하고 있었다. 첨단과학기술 STEAM 프로그램의 개발 및 적용 후의 초등교사의 첨단과학기술에 대한 교수효능감 변화는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=-13.67, p<0.01).

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.1085-1088
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• 2013

현대는 가정의 경제적 어려움이 많은 사회적 배려계층의 아동이 증가되고 있다. 이 계층의 아동들은 일반계층의 아동들보다 자기효능감과 자아존중감이 낮다. 본 연구는 스크래치 프로그래밍을 이용하여 STEAM기반 창의체험 프로그램을 진행하였다. 초등학교 3, 4학년이 쉽게 접근할 수 있는 스크래치와 아동들이 흥미를 가질 수 있는 기술들을 적용하여, 자기효능감이 일반 학생들보다 낮은 사회적 배려계층 학생들의 자기효능감의 변화를 분석하였다. 본 연구에서는 자기효능감을 키워줌으로써, 스스로 해결할 수 있는 능력과 자아를 존중하게 생각하는 자아존중감의 변화도 측정하여 분석하였다. 본 연구의 결과 센서와 연동시키는 스크래치 프로그래밍 학습을 통해 창의적인 사고력과 논리력의 향상뿐만 아니라, 자기효능감과 자아존중감의 변화에 긍정적인 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.73.3-73.3
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• 2021

이 연구의 목적은 PEST 방법론을 적용한 STEAM 프로그램 개발 및 적용에 대한 효과성을 알아보는 창의교육을 위한 연구이다. 특히, 이 연구는 과학문화 소외지역에 대한 이동천문대 활용 STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학생들의 수업효과 및 만족도를 알아보는 연구로, 과학 문화에 소외된 지역의 학생들에게 천문에 대한 흥미를 주어 향후 천문과학의 올바른 과학적 개념을 이해하고 미래 직업으로서 천문관련 분야에 관심을 갖도록 하는 데 있다. 이 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 관련분야 전문가 5명이 한국천문연구원을 통해 이동천문대 교육 프로그램에 대한 지속적인 연구와 PEST 방법론 적용 및 소외지역에 대한 현장 적합성 연구를 5회의 워크숍과 전문가 타당화회의와 Pilot test를 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 이 연구에서 개발된 STEAM 프로그램의 적용 결과는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서 개발된 이동천문대는 모든 학생들에게 천문에 대한 호기심을 자극하는 긍정적인 효과를 나타내었다. 둘째, 이 프로그램은 총 11시간의 PEST 방법을 적용한 프로그램으로, '상황제시 1차시, 감성적 체험 5차시, 창의적 설계 5차시로 구성되어 과학문화 소외지역 학생들에게 높은 수업 만족도를 나타내었다. 따라서 PEST 방법을 적용한 이동천문대 STEAM 프로그램은 학습자의 천문과학에 대한 과학적 소양과 과학적 본성을 불러일으키는데 매우 긍정적인 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 추후 연구에서 다양한 학년과 지역 및 위계에 따른 프로그램의 개발과 적용될 필요가 있다.

• 대한공업교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.239-258
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• 2015

이 연구의 목적은 융합인재교육의 학습성과에 대한 합리적인 교육평가에 활용될 수 있는 기초자료를 제공하는 것으로, 융합인재교육에서 학습자가 함양해야 할 핵심 역량 준거의 상대적 가중치를 포함하는 학습성과 평가 방안을 제시하였다. 연구 방법은 융합인재교육 전문가를 대상으로 핵심역량에 대한 이원비교 설문조사를 실시하였고 핵심역량 요인의 우선순위를 분석하기 위하여 계층적 분석기법(AHP)을 적용하였다. 이에 따른 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 핵심역량 1계층에서 융합수행능력과 융합인지능력의 중요도는 각각 39.4%, 36.8% 순으로 분석되었다. 융합인재교육의 교육평가에서 융합수행능력과 융합인지능력은 유사한 중요도 수준을 보였으며, 융합태도능력(23.8%)보다는 중요하게 고려해야 하는 요인으로 평가되었다. 둘째, 핵심역량 2계층에서 문제해결(20.0%)의 상대적 중요도가 가장 높게 나타났고, 다음으로는 창의적 사고력(18.3%), 책임감(15.3%), 융합지식 이해(11.0%) 순으로 분석되었다. 셋째, 핵심역량의 상대적 가중치 분석 결과는 융합인재 교육프로그램의 교육목표 달성 여부를 상대적 가중치에 따라 합리적으로 평가하는 역량평가 체제의 토대가 될 것이다. 더불어 융합인재교육의 교육평가뿐만 아니라 교수 학습 과정 개선과 학습효과를 높일 수 있는 교육프로그램 개발에 가이드 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.213-221
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• 2021

4차 산업혁명을 맞이하여 인공지능 교육의 필요성이 증대되었고 코로나19로 인한 온라인 학습 환경은 다양한 인공지능 플랫폼 체험형 수업을 가능하게 하였다. 이 연구에서는 인공지능 플랫폼을 활용하여 인공지능 교육 목표를 달성할 수 있도록 수업안을 개발하여 제안하였다. 활용한 인공지능 플랫폼은 AI for Oceans이며 환경을 위한 프로그램 만들기라는 주제로 6차시 분량의 노벨엔지니어링 기반 STEAM 수업을 설계하였다. 이 모델은 수업의 전체 상황을 아우르며 문제해결의 맥락을 제공한다. 학생들은 AI for Oceans를 체험하며 지도 학습에 대한 충분한 탐색 과정을 거친 후 지도 학습에 대한 이해를 바탕으로 엔트리의 인공지능 블록을 사용하여 환경을 위한 나만의 프로그램을 설계한다. 본 연구에서는 인공지능융합교육을 위하여 인공지능의 원리를 토대로 문제 해결에 활용하여 창의적인 문제해결역량 및 융합적 사고력을 강화하는 것을 목표로 수업안을 개발하여 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.15-23
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• 2018

Recently, convergence engineering is emerged technology to make a whole new conceptual methodology attractively more than we previously developed the distinct technology for engineering college students particularly. Based on convergence methodology, we utilize the open-source electronic prototyping platform named Arduino enabling users to create interactive electronic objects and the automata that is generally referred to a wooden moving, mechanical device or art of work in order to develop the creative convergence education program. We have confidence that our education program can lead the development of automata and information technology simultaneously and can nurture talented students who have creativity and originality in engineering college.

• 한국학교수학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.201-217
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• 2013

본 연구는 '정폭도형'을 소재로 초등 수학영재 프로그램을 개발 적용 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해 정폭도형에 관한 이론을 정리하였다. 다음으로 초등학교 수학 영재 교육 프로그램을 구안하고 예비실험 결과를 토대로 프로그램을 수정 보완하여 최종적으로 프로그램을 구체화하였다. 이 프로그램은 작도와 GSP 프로그램을 접목한 수업 형태로도 개발 가능할 것으로 보이며, 특히 과학 기술 예술적인 면을 연결한 융합교육 프로그램으로 적용 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.