• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권1호
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• pp.77-110
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• 2021

본 연구는 학생의 수학적 사고를 주제로 한 참여형 수업을 학생 사고기반 수학 수업이라 명하고, 이러한 수업을 지원하는 방법으로 수업 설계에 주목했다. 교사가 학생 사고기반 수학 수업을 실천하기 위해서는 학생들의 사고와 그에 대한 교육적 피드백을 여러 측면에서 예상할 뿐 아니라, 예상한 학생 답변을 의도적으로 배열하고 그것들을 목표와 연결하는 방법을 미리 계획할 필요가 있다. 학교에서 일반적으로 사용되는 3단계 수업 설계안은 교사가 수업의 도입, 전개, 그리고 정리에 따라 일련의 수업 계획을 기록해볼 수 있는 틀을 제공하지만, 외현적 수업 활동에만 초점을 두게 한다는 제한점이 있다. 이에 본 연구는 3단계 수업 설계안을 보완한 학생 사고기반 수업 설계안을 제시했다. 그리고 학생 사고기반 수학 수업을 위한 과제, 학생 참여, 그리고 교사 역할에 관련된 문헌 검토 결과를 종합한 개념적 틀을 렌즈로 하여 예비교사들이 작성한 3단계 수업 설계안과 학생 사고기반 수업 설계안의 차이를 분석했다.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.1-10
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• 2023

본 연구에서는 융합교육 컨설턴트(STEAM education consultant, SEC)를 대상으로 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해 필요한 요소와 융합교육 컨설팅의 개선점에 대한 인식을 알아보았다. 이전에 SEC를 한 경험이 있거나 융합교육 관련 경험이 풍부한 교사들을 대상으로 자료를 수집하였다. 먼저 융합교육 컨설팅의 성과를 위한 요소와 개선점에 대해 개방형 설문을 진행하고, 자유 응답의 내용을 분석하여 항목을 구성한 다음, 각 항목에 대해 얼마나 동의하는지 리커트 척도 상에서 응답하게 하여 통계 분석을 실시하였다. 분석 결과 SEC는 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해서 "컨설턴트와 담당 교원의 공감대 형성", "이전 컨설팅 결과 반영에 대한 컨설턴트의 피드백"과 "담당 교원에 대한 격려와 지지"가 가장 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 융합교육 컨설팅의 개선점으로는 "컨설턴트들 간의 사례 및 의견 공유", "컨설팅 모범 사례 선정 및 공유", "공개수업 등 다양한 컨설팅 형태 개발"이 가장 높은 동의를 얻었다. 이 결과를 기반으로 STEAM 컨설팅의 효과성을 높일 수 있는 지원 방안에 대해 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.346-353
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• 2007

본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구의 목적은 우리 나라 중고등학생들에게 적용 가능하며, 학생들의 평가결과를 이용하여 학습준비도 및 학습진전도를 파악할 수 있는 지식상태분석법의 활용성을 분석하는 것이다. 이를 위해 마찰전기 평가 문항을 개발하고 개발된 평가문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 중학교 2학년 학생들의 평가결과를 분석하였다. 학습전 학생들의 지식상태는 문항간 위계 관계가 형성되지 않았고, 예상위계도에 비해 학생들의 마찰전기에 대한 지식상태가 비구조화 되어 있는 것으로 나타났다. 학습 후에는 학습 전보다는 좀 더 세분화되고 구조화된 위계 관계로 지식상태가 변화했음을 볼 수 있었다. 학습후에 얻어진 학생들의 위계도를 이용하여 학습전 학습자 집단 혹은 학습자 개인의 지식상태를 분석할 수 있었고, 학습전 학생들의 지식상태와 학습후의 지식상태를 비교하여 학생들이 학습한 과학개념의 구조를 가시적으로 파악하는 것이 가능하였으며, 학습자 개개인에 대한 학습전후 진단도 가능한 것으로 나타났다. 따라서 지식상태분석법을 학습 진단평가도구로 활용할 수 있다고 볼 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.39-55
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• 2024

본 연구는 2011년부터 2023년 9월까지 과학교육 분야에서 자연어 처리(NLP) 기법을 적용한 37건의 국내 및 해외 문헌을 분석하여 과학교육에서의 NLP 관련 연구 동향을 파악하고자 하였다. 특히 과학교육에서 NLP 기법의 주요 응용 분야, NLP 기법을 활용할 때 교사의 역할, 국내와 해외의 비교 측면에서 그 내용을 체계적으로 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, NLP 기법이 과학교육에서 형성평가, 자동 채점, 문헌 검토 및 분류, 패턴 추출에 중요하게 활용되고 있음을 확인하였다. 형성평가에서 NLP를 활용하면 학생들의 학습과정과 이해도를 실시간으로 분석할 수 있다. 이는 교사의 수업에 대한 부담을 줄이고, 학생들에게 정확하고 효과적인 피드백을 제공할 수 있다. 자동 채점에서는 학생들의 응답을 빠르고 정확하게 평가하는 데 기여한다. 문헌 검토 및 분류에서는 과학교육 관련 연구나 학생들의 보고서를 분석하여 주제와 트렌드를 효과적으로 분석하고, 미래 연구 방향을 설정하는 데 도움을 준다. NLP 기법을 패턴 추출에 활용하면 학생들의 생각과 반응에 나타난 공통점이나 패턴을 찾아 효과적으로 분석할 수 있다. 둘째, 과학교육에서 NLP 기법의 도입은 교사의 역할을 지식 전달자에서 학생들의 학습을 지원하고 촉진하는 지도자로 확장했고, 교사들에게 지속적인 전문성 개발을 요구한다. 셋째, 국내에서는 문헌 검토 및 분류에 집중되어 있어 국내 NLP 연구의 다양성을 위해 텍스트 데이터 수집이 용이한 환경 조성이 필요하다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 과학교육에서 NLP 기법의 활용하는 방법에 대해 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제38권2호
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• pp.187-213
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• 2024

본 연구는 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 수학 일지 쓰기 활동이 학생들의 수학불안과 수학적 의사소통 중 '쓰기' 영역에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 초등학교 6학년 학생 27명을 대상으로 분수·소수의 나눗셈을 학습하는 동안 14차시의 수학 일지 쓰기 활동을 실시하였다. 수학불안은 검사지를 이용하여 측정한 후 사전, 사후 결과를 통계적으로 분석하였고, 수학적 의사소통은 '쓰기' 영역에 대한 분석틀을 이용하여 양적으로 측정한 뒤 수준의 변화를 확인하였다. 또한, 연구참여자 중 13명을 면담하여 수학 일지 활동이 수학불안과 수학적 의사소통에 미치는 영향을 심층적으로 살펴보고자 하였다. 연구 결과, 수학불안의 4개의 상위 요인 중 수학교과 요인과 환경 요인에서 수학불안 감소에 유의미한 효과가 나타났다. 수학적 의사소통 중 '쓰기' 영역의 '표현'과 '설명'의 평균 수준은 점진적으로 높아지는 경향을 보였으며, 특히 교사의 구체적인 피드백이 학생들의 의사소통 수준 향상을 지원하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 학교 현장에서 수학 일지 쓰기 활동의 활용 및 지도 방안에 대한 시사점을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권3호
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• pp.446-459
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• 2024

본 연구의 목적은 초등학생들의 과학 논증 능력 발달과 학습 과정을 살펴보는 데 있다. 이를 위하여 6학년 학생들을 대상으로 과학 교육과정과 연계한 SSI 논증 교육 프로그램을 10개월 동안 적용하였다. 이 과정에서 학생의 논증 글 분석 및 표현 능력을 파악하기 위해 형식 측면과 내용 측면의 채점 기준을 개발하여 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 논증 글 분석 능력은 주제에 따라 영향을 받긴 했지만 학습이 진행되면서 형식 측면과 내용 측면 모두 향상되었다. 둘째, 논증 글 표현 능력 중 형식 측면에서는 이유만을 드는 경우가 가장 많았으나, 이유에 대한 근거를 추가하고 더 나아가 반박까지 활용하는 경우도 늘어났다. 셋째, 논증 글 표현 능력 중 내용 측면에서는 모든 논증 요소의 활용 수준이 점차 높아졌으나, 반론 인식과 반박 수준의 향상은 상대적으로 더디게 이루어졌다. 연구 결과를 종합하면, 논증 학습 경험이 누적됨에 따라 학생들의 논증 글 분석 및 표현 능력은 향상되었다. 장기간 동안 SSI 논증 교육 프로그램의 적용과 더불어 교사의 피드백 등 적절한 학습 지원이 있다면 초등학생들도 논증 능력의 발달이 가능하다는 점을 시사한다. 연구 결과를 바탕으로, 과학 교육과정과 연계된 SSI 자료 개발과 SSI 논증 글쓰기의 교육과정 반영을 제언한다.

• 기독교교육논총
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• 제77권
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• pp.251-276
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• 2024

연구 목적: 본 연구는 대학의 교육 질을 제고하기 위해 교수들의 교육 역량을 강화할 수 있는 방안으로 교수 유형을 설정하고, 해당 유형을 평가할 수 있는 진단 도구를 개발한 후, 유형에 맞는 맞춤형 교육 과정을 개발하는 것이다. 연구 내용 및 방법: 이 연구를 위해 문헌 연구와 델파이 기법을 활용했다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 선행 연구를 분석하여 세 가지 새로운 교수 스타일 유형(스타강사형, 학습 멘토형, 디자이너형)을 도출했다. 둘째, 국내외에서 널리 사용되는 Grasha의 티칭 스타일 검사를 수정 및 보완해 유형별로 8문항씩 총 24개 문항으로 진단 도구를 개발했다. 셋째, 교수 유형별 교육 커리큘럼을 개발했는데, 모든 유형에서 필요한 공통 과정과 각 유형별 특화 과정으로 구성했다. 넷째, 개발된 모형, 도구, 커리큘럼의 타당성을 10명의 전문가 델파이 방법을 통해 검증하고 확정했다. 결론 및 제언: 본 연구를 통해 교수는 자신의 유형을 인식하고 맞춤형 교육을 받을 수 있는 기반을 마련했다. 이는 개별 교수의 강점과 선호하는 교수법을 강화하고, 교육 역량을 향상시키는 데 기여할 것이다. 그러나 이러한 성과를 시스템적으로 활용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다. 특히, 교수자에 대한 인센티브 제공과 참여 교수 간의 정보 공유를 촉진할 방안에 대한 연구가 더 필요할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제47권3호
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• pp.225-237
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• 2023

이 연구는 과학 흥미를 주제로 초등 예비교사들이 어떤 인식을 하고 있는지 탐색하는 것을 목적으로 한다. 비수도권 소재 A 교육대학교에 재학 중인 187명의 초등 예비교사들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 그 중 비대면 면담 참여에 동의한 3명의 초등 예비교사들을 대상으로 자료 수집을 병행하였다. 초등 예비교사가 작성한 설문 문항을 주제별 질적 텍스트 분석 방법을 통하여 설문 자료를 분석하였다. 면담 자료는 전사하여 귀납적으로 추가적인 해석을 더하였다. 그 결과 과학 흥미 용어에 대한 개념은 과학과 흥미 두 용어의 합성어로 해석하는 경향을 보였다. 과학 흥미가 감소하는 시기는 중학교 이후, 초등학교 고학년, 저학년 순으로 나타났다. 과학 흥미가 감소하는 이유는 학교 교육 현장에서 개인 맥락적인 범위 내에서 과학 교과에 대한 부정적인 경험에서부터 비롯한 것으로 해석할 수 있었다. 과학 흥미 감소 및 과학 흥미 증진에 대한 방안은 개인, 가정, 학교, 교사, 지역사회, 국가의 범위로 구분하고 장단기적인 관점에 대해 논한 결과 과학 영역에 대한 다양한 탐구 활동과 경험, 과학과 관련된 활동의 참여, 학생 중심 수업, 교사 전문성 계발에서부터 시작하여 초등학생과 교사를 위한 지원, 정책 등 다차원적인 접근이 이루어졌다. 다층화된 접근과 노력은 과학에 대한 개인의 긍정적인 피드백 및 과학과 관련된 경험의 장을 열어주기 위한 노력의 일환으로 해석할 수 있었다. 마지막으로 과학 흥미가 감소하는 현 상황과 학생들의 과학 흥미 증진을 위해 초등 예비교사 입장에서 준비해야 하는 역량에 관해서는 교과 수업에 대한 전문성 향상을 목표로 하는 다원화된 활동으로써 명시적이자 암묵적으로 논할 수 있었다. 이 연구는 초등 예비교사들을 대상으로 과학 흥미라는 주제에 대한 개념적인 특성, 과학 흥미 변화에 대한 교육 맥락적인 양상, 과학 흥미에 대해 필요로 하는 교육 사항에 대해 탐색함으로써 과학 흥미가 감소하는 현 상황에 대한 기초연구 자료로서 학술적인 의의가 있을 것이라 기대하는 바이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.262-277
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• 2017

디지털 교과서는 다양한 상호작용을 통하여 학습자의 특성과 수준에 적합한 학습을 가능하게 하는 교수학습 자료이다. 이 연구에서는 초등 과학 수업에서 디지털 교과서를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 수업모형을 개발하고 그 효율을 확인하고자 한다. 초등 과학 수업에서 학습자들의 완결학습을 도와주기 위한 수업모형은 출발점 행동 진단과 피드백, 자기주도적 학습 환경 구축 그리고 학습자의 학습을 돕는 교사, 학생, 디지털 교과서와의 상호작용이 필요하다. 이러한 특징을 반영한 디지털 교과서 활용 수업모형은 준비단계, 실행단계, 다지기단계로 구성하였다. 준비단계에서 학습자는 디지털 교과서를 이용한 진단평가 결과에 따라서 제공되는 수준별 피드백 자료를 통해 출발점 행동을 보완하고 학습 활동에 대한 흥미를 유지한다. 실행단계에서 학습자는 디지털 교과서의 다양한 기능과 여러 형태의 자료를 활용하여 자기 주도적으로 학습을 진행한다. 다지기단계에서 학습자는 교사가 구성한 다지기 영상 및 다지기 문제 풀이 활동 그리고 학습자가 커뮤니티에 누적해 놓은 결과물을 재확인함으로써 학습내용을 내면화할 수 있다. 개발한 수업모형의 효과를 확인하기 위해서 초등 과학 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활' 단원을 선정하여 수업자료를 제작하여 초등학교 5학년 101명을 대상으로 실험을 설계하였다. 실험집단 50명에게는 개별적으로 스마트기기를 제공하여 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업을 실시하였고, 비교집단 51명은 서책형 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업에 비해 학업 능력이 낮은 집단의 학업성취도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자의 자기주도적 학습 태도 향상에 효율적이었다. 셋째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업에서는 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자, 교사, 디지털 교과서와의 상호작용 횟수가 많았다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 초등 과학 수업에서의 디지털 교과서 활용 수업모형은 학습자의 학업성취도와 자기주도적 학습 태도를 향상시키는데 도움이 되었다.

• 지능정보연구
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• 제19권2호
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• pp.177-189
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• 2013

스마트교육에서 디지털교과서의 역할은 학습자와 대면하는 교육미디어로써 그 중요성은 재론의 여지없다. 이러한 디지털교과서는 학습자의 편의와 더불어 교수자, 콘텐츠 제작자, 유통업자를 위하여 표준화되어야 활성화되고 산업화될 수 있다. 본 연구에서는 다음과 같은 3가지 목표를 지향하는 디지털교과서 표준화 방안을 모색한다. (1) 디지털교과서는 온-오프 수업을 모두 지원하는 혼합학습 매체의 역할을 해야 하며, 특별한 전용뷰어 없이 표준을 준수하는 모든 EPUB 뷰어에서 실행가능 해야 하며, 기존의 이러닝 학습 콘텐츠와 학습관리시스템를 활용할 수 있도록 하며, 디지털 교과서를 사용하는 학습자의 정보를 추적 관리할 수 있는 트랙킹기능이 있으면서도, 오프라인 동안의 정보를 축적하여 서버와 통신할 수 있는 기능도 필요하다. 디지털교과서의 표준으로서 EPUB을 고려하는 이유는 디지털교과서가 책의 형태를 가져야 하는데 이를 위해서 따로 표준을 정할 필요가 없으며, EPUB 표준을 채택함으로써 풍부한 콘텐츠, 유통구조, 산업기반을 활용할 수 있기 때문이다. (2) 디지털교과서는 오픈소스를 적극 활용하여 저비용으로 현재 사용가능한 서비스를 구성하여 표준과 더불어 실제 실행 가능한 프로그램으로 제시되어야 하며, 관련 학습 콘텐츠가 오픈마켓의 형태로 운영될 수 있어야 한다. (3) 디지털교과서는 학습자에게 적절한 학습 피드백을 제공하기 위하여 모든 학습활동 정보를 축적하고 관리될 수 있는 인프라를 표준에 따라 구축하여 교육 빅데이터 처리의 기반을 제공하여야 한다. 이북 표준인 EPUB 3.0을 기반으로 하는 오픈 디지털교과서는 (1) 학습활동 정보를 기록하고 (2) 이 학습활동 지원을 위한 서버와 통신하여야 한다. 현재 표준으로 정해져 있지 않은 이북의 기록과 통신 기능을 EPUB 3.0의 JavaScript로 구현하여 현재 EPUB 3.0 뷰어에서도 활용하면서 이를 차세대 이북 표준 또는 교육을 위한 이북 표준(EPUB 3.0 for education)으로 제안하여 향후 제정된 표준 이북 뷰어에서는 JavaScript없이도 처리되도록 하는 전략이 필요하다. 향후 연구는 제안한 오픈 디지털교과서 표준에 의한 오픈소스 프로그램을 개발하고, 개발된 오픈 디지털교과서의 학습활동정보를 활용한 새로운 교육서비스 방안(교육 빅데이터 활용방안 포함)을 제시하는 것이다.