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문헌정보학에서 문제중심학습 (Problem-Based Learning) 적용 연구 I - 설계 모형 적용과 성찰일지 분석을 중심으로 - (A Study on the Application of PBL in Library and Information Science I: Course Developing and Analysis of Self-Reflective Journal)

  • 강지혜
    • 한국비블리아학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.321-340
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    • 2017
  • 본 연구는 국내 문헌정보학 수업에서 문제중심학습(Problem-Based Learning) 모형을 활용할 수 있는 수업 모형을 설계하였으며, 실제 강의실 현장에서 적용한 뒤 학생들이 느끼는 교육적 효과를 분석하였다. 본 연구는 기존 연구 분석을 통하여 문제해결 방안 초안을 작성하였다. 전문가의 자문을 통해 시나리오 수정하는 단계를 거쳤다. 문제는 분석단계활동(요구분석, PBL 수업적합성 판단, 내용분석, 학습자분석, 환경분석, PBL 운영환경 결정, PBL 수업형태 결정)과 설계단계활동(문제상황설계, 학습자원설계, 문제해결과정촉진설계, 운영전략설계, 평가설계, PBL 운영환경설계)을 통해 도출되었다. 초기 설정된 시나리오를 바탕으로 1차 문제상황 수업을 진행한 뒤 학습자들의 성찰일지를 통해 문제중심학습의 결과를 일차적으로 분석하였다. 학습자들의 성찰일지를 통해 연구자는 첫번째 PBL 문제상황에서 비판적 사고력과 창의력이 증진되었음을 확인할 수 있었으며, 원활한 의사소통과 협력의 방법이 고안/활용되었음을 알 수 있었다. 첫 번째 문제 상황 수업 후 교육 효과를 분석하고 수정사항을 수렴한 연구 결과는 교과설계의 2차 수정 및 보완에 활용할 예정이다. 본 연구는 PBL 모델 개발 사례를 소개하여 향후 후속 수업적용과 연구를 기대하게 한다.

Blended Learning(BL) 전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 교수 학습 과정안 개발 - '청소년과 소비생활' 단원을 중심으로 - (Development of Practical Problem-Based Home Economics Teaching.Learning Process Plans by Blended Learning Strategy - Focusing on a Unit 'the Youth and Consumer Life' -)

  • 이진희;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.19-42
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 중학교 2학년 기술 가정 교과의 '청소년과 소비생활' 단원을 중심으로 Blended Learning(BL: 혼합형 학습)전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 수업을 위한 교수 학습 과정안을 개발하고 평가하는데 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 ADDIE 교수설계 모형에 따라 분석(Analysis) 단계, 설계(Design) 및 개발(Development) 단계, 실행(Implement) 단계, 평가(Evaluation) 단계를 수행하였다. 분석 단계에서는 청소년과 소비생활에 관련된 선행연구와 문헌, 제7차 기술 가정 교육과정에서 제시하고 있는 교과 교육의 목표, 기술 가정 10종 교과서의 '소비자 교육' 관련 단원의 내용, 소비자 교육 내용에 대한 요구도 및 지식 정보화 사회에서 요구되는 소비자 교육 내용을 분석하여 청소년 소비자 특성을 파악하고 중학교 2학년 소비자 교육에 적합한 학습 목표와 내용을 추출하였다. 설계 및 개발 단계에서는 분석 결과를 토대로 '청소년과 소비생활' 단원을 실천적 문제 중심으로 재구성하고, BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업의 구체적인 진행 과정을 설계하였다. 에듀넷을 이용하여 수업에 필요한 온라인 학습 환경으로 "BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 수업( http://community.edunet4u.net/${\sim}$consumer2)" 홈페이지를 개설하였다. 그리고 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업을 위한 총 8차시의 교수 학습 과정안을 개발하였으며, 수업에 활용할 수 있는 학생용 학습 활동지 및 교사용 자료를 개발하였다. 실행 단계에서는 개발된 8차시 교수 학습 과정안 중에서 소단위 실천적 문제 '현명한 소비자가 되기 위해 나는 무엇을 준비해야 하는가?'의 1차시 교수 학습 과정안을 학교 수업에 적용하였다. 적용 대상은 충청북도 청주시 소재의 중학교 2학년 두 개 학급과 대전광역시 소재의 중학교 2학년 한 개 학급, 총115명을 대상으로 하였다. 이 수업은 2주 동안 두 차례의 온라인 수업과 세 차례의 오프라인 수업으로 실행하였다. 두 차례의 온라인 수업, 즉 교실에서 행해진 수업의 첫번째에는 이 수업에 대한 전체적인 소개를 하는 예비수업을 하였고 두 번째에는 1차시에 해당하는 본시 수업을 하였다. 컴퓨터로 이루어지는 온라인 학습은 1차시의 본시 수업에 해당하는 내용으로 세 차례(수업 전의 학습 활동지 작성, 수업 후의 행동계획 작성, 실천 후 성찰일기 작성) 진행하였다. 비록 온라인 학습을 세 차례나 하였으나 이 학습이 1차시 본시 수업에 해당하는 내용이고 온라인 학습을 차시로 규정하는 것이 애매하기에 차시의 합계에 포함시키지 않았다. 평가 단계에서는 모든 수업이 끝나고 수업에 참여한 학습자를 대상으로 수업에 대한 전반적인 의견과 수업의 효과, 수업에 대한 제언점 등에 대하여 자유응답식 개방형 질문지로 물어 분석하였다. 본 연구 결과를 교수 학습 과정안 개발과 이 수업에 대한 학생들의 평가 측면으로 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 본 교수 학습 과정안은 온라인 학습과 오프라인 교실 수업을 연계하고 다양한 학습 매체와 학습방법을 혼합하는 BL전략을 가정과의 실천적 문제 중심 수업에 도입하여 구체적인 수업 진행 과정을 설계하고, '청소년과 소비생활'단원을 실천적 문제로 재구성하여 개발된 것이 특징이다. 특히, 이 교수 학습 과정안을 개발하는 과정에서 수업 전 온라인 학습, 오프라인 본시수업, 수업 후 온라인 학습으로 진행되는 BL전략의 도입으로 교실 현장에서 실천적 문제 중심 수업으로 수업을 진행하였을 때의 한계점인 시간이나 시수 부족의 문제, 참고할 학습 자료 부족의 문제, 많은 학생 수와 공간부족으로 인한 상호작용 부족의 문제 등을 해결하는데 역점을 두었다. 이 교수 학습 과정안의 내용은 중학교 2학년의 '청소년과 소비생활' 단원명을 '나와 가족과 사회의 구성원으로서 바람직한 소비생활을 위해 나는 무엇을 해야 하는가?'라는 큰 단위의 실천적 문제를 해결하기 위해서 4개의 작은 단위의 실천적 문제, 즉 '현명한 소비자가 되기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '합리적으로 물품과 서비스를 구매하는 태도를 기르기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '소비자의 권리와 책임을 알고 소비 문제를 적극적으로 해결하기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '환경을 생각하는 지속가능한 소비생활을 위해 나는 무엇을 해야 하는가?'로 정한 후에 총 8차시의 분량을 개발하였다. 학습 자료 내용은 학생들이 주로 실생활에서 접하는 소비생활과 직접적으로 관련이 있는 동영상, 신문자료, 인터넷 정보 등을 바탕으로 구성하였다. 둘째, 수업에 참여한 학생들은 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 학습이 다양한 학습매체 사용과 정보 공개 공유가 가능하고, 정보 탐색이 용이하며, 자기 주도적 학습과 협동학습을 할 수 있을 뿐만 아니라 활발한 상호작용이 가능하고, 학습한 내용을 실천하고 반성할 수 있고, 수업에 흥미가 있어 수업의 참여가 촉진되며, 수업 내용을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 가정과수업에 만족을 주어 그들의 소비생활 태도에 긍정적인 변화를 주는 것으로 평가하였다. 하지만 부족한 수업시간에 비해 학습 자료량이 너무 많고, 수업을 위한 물리적 환경 시설이 미비하며, 에듀넷 회원 가입이 어렵고, 자신들의 정보 소양 능력이 미숙하고, 학습 방법을 이해하지 못한 점을 단점으로 평가하였다. 본 연구의 결과 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업이 교실에서만 수행되던 학습의 공간을 온라인의 사이버 학습 공간으로 확장하고, 실천적 문제 중심 수업의 한계점이었던 학습 정보량 부족의 문제와 상호작용 부족의 문제를 보완할 수 있었으며, 다양한 활동으로 학생들의 흥미와 수업 참여도를 증대시킨 점에서 효과가 있는 수업이라는 것이 밝혀졌다. 하지만 앞으로 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업이 학교 현장에서 좀 더 잘 수행되기 위해서는 이 수업에 참여한 학생과 교사들이 지적한 문제들, 즉 학생들의 정보 소양 능력 및 토론능력, 교사의 수업에 대한 이해, 학생들의 수업 참여 방안, 물리적 환경 확충 등을 체계적으로 해결하는 방안이 마련되어야 할 것이다.

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초등학생의 과학탐구기능 향상을 위한 명시적이고 반성적인 교수.학습전략 개발 및 적용 -관찰과 분류를 중심으로- (Development and Application of the Explicit and Reflective Learning Strategy for Enhancement of the Elementary School Students' Basic Inquiry Skills -Based on Observation and Classification-)

  • 이혜원;민병미;손연아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.95-112
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    • 2012
  • 이 연구에서는 초등학생의 관찰과 분류를 중심으로 한 명시적이고 반성적인 교수 학습전략을 개발, 적용하여 학생들의 과학 탐구기능 향상에 미치는 효과를 알아보았다. 명시적이고 반성적인 교수 학습전략은 이론적 고찰 후에 초안을 개발하고 전문가 검토를 거쳐 수정, 보완하였다. 실제 수업 진행을 위해 실험집단은 명시적이고 반성적인 교수 학습전략을 적용하여 수업하였고, 통제집단은 교사용지도서에 따른 일반적인 수업을 하였다. 학생들은 수업시행 전 후 과학탐구능력검사와 수업시행 후 학업성취도 검사를 하였다. 그리고 수업전사자료, 심층면담, 교사의 반성적 저널을 통해서 수업 전 후 탐구기능의 변화를 살펴보았다. 연구의 결과로 첫째, 개발한 교수 학습전략의 단계를 (1) 동기유발하기, (2) 반성적으로 탐색하기, (3) 명시적으로 안내하기, (4) 명시적으로 탐구하기, (5) 반성적으로 검증하기의 5단계로 설정하였다. 둘째, 개발한 교수 학습전략의 수업 적용 결과, 정량분석에서는 관찰과 분류에 대한 탐구능력의 성취도 향상이 전체(관찰과 분류를 합한 탐구능력)와 관찰능력에는 효과적이었으나, 분류능력에는 효과가 나타나지 않았다. 또한 개발된 수업전략을 적용한 수업은 학업성취도 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 특히 학업성취도와 탐구능력의 상관관계를 분석한 결과, 학업성취도를 높이기 위해서는 탐구능력의 향상이 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 셋째, 정성분석결과, 개발한 교수 학습전략을 적용한 수업에서 교사의 명시적인 안내와 소집단 활동을 통하여 반성적인 학습활동이 이루어졌다. 이는 학생의 관찰과 분류의 탐구기능 향상에 효과적이었다. 그리고 정량분석과 정성분석 결과를 통해 과학탐구의 가장 기본적인 관찰기능이 형성된 후 이를 바탕으로 분류기능이 향상됨을 알 수 있었다.

학급 내 수준별 TAI 협동학습이 학습능력 및 수학 학습태도에 미치는 효과 분석 (Effects on academic achievement and mathematics learning attitudes in a class using level TAI cooperative learning)

  • 안종수
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.395-422
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    • 2014
  • 인문계 ${\bigcirc}{\bigcirc}$고등학교 1학년 1개 반 35명을 실험집단으로 다른 1개 반 35명을 비교집단으로 선정하였다. 실험집단은 수준별 학습지를 활용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형을 한반이고 비교집단은 일반적인 수업인 교과서 중심의 수업을 한 반이다. 본 연구에서는 고등학교 수학 수업에서 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형을 위해서 수준별 학습지를 개발한다. 그리고 개발한 수준별 학습지를 사용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형으로 고등학생의 학습능력을 향상시키는 것에 그 목적이 있다. 이를 위하여 연구문제를 구체적으로 다음과 같이 설정하였다. 첫째, 수준별 학습지를 사용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형으로 학업성취도를 향상시킬 수 있는가? 둘째, 수준별 학습지를 사용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형으로 수학 학습태도를 향상시킬 수 있는가? 셋째, 수준별 학습지를 사용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형에 대한 학생들의 반응은 어떠한가? 이다. 본 연구의 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 비교집단에 비하여 실험집단에서는 학업성취도가 향상되었다. 둘째, 비교집단에 비하여 실험집단에서는 수학 학습태도의 변화에 도움이 됨을 알 수 있었다. 셋째, 수준별 학습지를 사용한 학급 내 수준별 TAI 협동학습 모형에 대하여 비교집단에 비하여 실험집단에서는 의미 있는 반응을 나타냄을 알 수 있었다.

집단지성을 강조한 과학기술 관련 사회쟁점 수업이 중학교 영재학급 학생들의 역량 함양에 미치는 효과 (Effects of Collective Intelligence-Based SSI Instruction on Promoting Middle School Students' Key Competencies as Citizens)

  • 이현주;최윤희;고연주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.431-442
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    • 2015
  • 본 연구에서는 '집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반 SSI 수업모형)'을 중학교 영재학급 학생들을 대상으로 적용하여 그 효과를 탐색해 보았다. 특히, 집단지성의 원리를 적용했을 때 더욱 향상될 것으로 기대되는 역량 즉, 협업능력, 정보 기술 및 미디어 활용능력, 비판적 사고력과 문제 해결력, 의사소통 능력에 초점을 맞추어 살펴보았다. 또한 학생들이 CI기반 SSI 수업모형에 적용된 집단지성의 원리의 효과를 어떻게 인식하는지도 함께 살펴보았다. 본 연구는 서울에 위치한 중학교 영재학급 학생 20명을 대상으로 하였으며, 이 학생들은 약 1년에 걸쳐 토요일마다 격주로 수업에 참여하였다. 학생들은 과학기술 사회에서 요구되는 시민역량 검사지에 수업 전, 중간, 후에 응답하였으며, 수업이 진행되는 동안 수업관찰 및 학생들과의 그룹면담을 실시하였다. 연구결과, CI기반 SSI 수업은 학생들의 과학기술 사회 시민으로서 갖추어야 할 핵심 역량의 여러 요소들이 향상될 수 있는 가능성을 보여주었다. 비록 통계적으로 유의미한 차이는 아니었으나, 수업 및 면담자료에 대한 추가 분석은 이 가능성에 대해 어느 정도 뒷받침해주었다. 첫째, 학생들은 웹 플랫폼을 활용하여 조원들과 활발하게 정보공유를 함으로써 생각의 확장을 경험하였다. 둘째, 학생들은 수업에 참여하면서 다양한 관점에 대한 포용력이 다소 향상되었다. 셋째, 학생들은 토의주제에 대해 미리 자료를 수집하고 스스로 독립적인 시간을 가짐으로써 조별 토의에 보다 적극적으로 참여하게 되었으며, 조원간의 소통도 더 원활해졌다고 응답하였다. 마지막으로, 학생들은 협업의 가치에 대해 인지하게 되고, 협업을 통해 더 나은 산출물을 낼 수 있다는 경험을 하게 되었다.

인터넷 윤리의식의 실태 분석 및 교육 효과 측정 (Measuring the Effectiveness of Teaching and Actual Condition of Internet Ethics of the Undergraduate Students)

  • 김태희;강문설
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.1257-1269
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    • 2010
  • 삶의 전 영역에 걸쳐서 빠르게 확산되고 있는 인터넷은 효율성과 생산성, 오락성의 편익을 제공하는 반면, 익명성과 비대면성의 매체 특성으로 인해 이를 악용한 인터넷 윤리의식이 심각한 사회문제가 되고 있다. 이에 인터넷으로 인한 부작용을 예방하고 보다 인간 중심의 인터넷 문화를 창달하기 위해 인터넷 윤리교육의 중요성이 부각되고 있다. 본 논문에서는 대학 신입생들을 대상으로 인터넷 윤리의식에 대한 실태를 조사하여 분석한 결과를 바탕으로 바람직한 인터넷 윤리교육 방안을 제안하였다. 인터넷 윤리의식 실태를 개인정보 침해, 지적 재산권 침해, 유해정보, 인터넷 대화문화, 사이버 폭력, 인터넷 중독, 인터넷 사기 등으로 분류하고 설문조사를 실시하여 분석하였다. 그리고 인터넷 윤리의식의 분석 결과를 기초로 대학생들에게 바람직한 인터넷 윤리교육 방안을 제안하였다. 제안한 인터넷 윤리교육 방안을 적용하여 인터넷 윤리 교육을 실시하고, 교육의 효과를 측정하였다. 측정한 교육의 효과를 통계적으로 검증한 결과, 제안한 인터넷 윤리교육 방안이 대학생들의 인터넷 윤리의식을 개선시키는데 효과가 있음이 확인되었다.

ICT 인프라 이상탐지를 위한 조건부 멀티모달 오토인코더에 관한 연구 (A Study of Anomaly Detection for ICT Infrastructure using Conditional Multimodal Autoencoder)

  • 신병진;이종훈;한상진;박충식
    • 지능정보연구
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    • 제27권3호
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    • pp.57-73
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    • 2021
  • ICT 인프라의 이상탐지를 통한 유지보수와 장애 예방이 중요해지고 있다. 장애 예방을 위해서 이상탐지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 지금까지의 다양한 이상탐지 기법 중 최근 연구들에서는 딥러닝을 활용하고 있으며 오토인코더를 활용한 모델을 제안하고 있다. 이는 오토인코더가 다차원 다변량에 대해서도 효과적으로 처리가 가능하다는 것이다. 한편 학습 시에는 많은 컴퓨터 자원이 소모되지만 추론과정에서는 연산을 빠르게 수행할 수 있어 실시간 스트리밍 서비스가 가능하다. 본 연구에서는 기존 연구들과 달리 오토인코더에 2가지 요소를 가미하여 이상탐지의 성능을 높이고자 하였다. 먼저 다차원 데이터가 가지고 있는 속성별 특징을 최대한 부각하여 활용하기 위해 멀티모달 개념을 적용한 멀티모달 오토인코더를 적용하였다. CPU, Memory, network 등 서로 연관이 있는 지표들을 묶어 5개의 모달로 구성하여 학습 성능을 높이고자 하였다. 또한, 시계열 데이터의 특징을 데이터의 차원을 늘리지 않고 효과적으로 학습하기 위하여 조건부 오토인코더(conditional autoencoder) 구조를 활용하는 조건부 멀티모달 오토인코더(Conditional Multimodal Autoencoder, CMAE)를 제안하였다. 제안한 CAME 모델은 비교 실험을 통해 검증했으며, 기존 연구들에서 많이 활용된 오토인코더와 비교하여 AUC, Accuracy, Precision, Recall, F1-score의 성능 평가를 진행한 결과 유니모달 오토인코더(UAE)와 멀티모달 오토인코더(Multimodal Autoencoder, MAE)의 성능을 상회하는 결과를 얻어 이상탐지에 있어 효과적이라는 것을 확인하였다.