본 연구는 일본의 제등승(齊藤昇)(Saito Noboru) 교수에 의해 실천 연구되었던 등산학습법을 초등학교 4, 6학년 학생들에게 적용하여 수학적 창의성과 수학적 창의성 태도, 수학 학업성취도에 미치는 효과를 분석함으로써 수학적 창의성을 신장시킬 수 있는 방안을 모색하는데 그 목적을 두었다. 본 논문에서는 실험집단과 비교집단을 형성하여 t-검증한 결과, 등산학습법이 수학적 창의성 및 수학적 창의성 태도에는 긍정적인 영향을 주었으나 학업성취에서는 유의미한 차이를 나타내지 못했다는 결과와 함께 이러한 결과에 대한 논의와 수업전략을 언급한다.
본 연구의 목적은 정규교육과정 내에서 초등학교 일반학급 수학 영재아를 위한 효율적인 영재교육 방안을 탐색해 보고, 영재의 특성을 고려한 심화학습 프로그램을 개발하여 실제로 일반학급의 교수 학습 환경에 적용한 후, 그 효과를 분석하는 것이다. 문헌연구를 통해 초등학교 일반학급 수학 영재아 지도를 위한 복식수업 형태의 영재교육 방안을 제시하였고, 수학영재 심화학습 프로그램을 개발하여 초등학교 1학년 한 학급 6명을 대상으로 적용하여 그 효과를 분석하였다. 연구의 결과 첫째, 일반학급에서 복식수업 형태로 수학 영재교육을 실시하는 것은 수학 영재아 측면에서 매우 효과적이었다. 둘째, 수학영재 심화학습 프로그램은 수학 영재아의 수학적 사고력과 창의성 계발에 매우 효과적이었다. 셋째, 수학 영재아 선발 과정에서 교사의 추천과 영재성 검사는 둘 다 매우 중요한 것으로 나타났다. 이 연구는 영재교육이 방과후 교육 형태의 특별교육으로만 운영될 것이 아니라 정규교육과정 내에서 보다 효율적인 방법으로 운영함으로써 수학 영재아의 요구에 부합되면서도 영재교육의 효과를 극대화할 수 있음을 제안하고 있다.
영재들에게는 교과서에서 요구하는 문제 만들기 수준을 넘어 생활 주변에서 경험하는 다양한 수학적 소재들을 창의적으로 재구성해보는 경험이, 영재 지도 교사에게는 그 학생들의 사고를 이해하고 후속적인 지도를 위한 교훈과 반성이 필요하다. 본 연구는 영재학급 학생들에게 문제 만들기 전략 활용 수업의 가능성을 확인하고, What-If-Not 전략을 배우고 난 영재학생들이 루미큐브라는 보드게임을 자신이 알고 있는 수학적인 요소에 맞게 변형해 본 다양한 사례들을 분석한다. 그 결과물을 교육과정의 내용(주제)별로 제시하고 변형 루미큐브 만들기 수업의 교육적 가치와 영재들을 위한 교육적 시사점을 제안하였다.
본 연구는 영재학급에서 수업 중 교사가 강조하는 지도 목표와 학생들이 인식하는 학습 목표 도달 정도의 차이를 분석해 봄으로써 영재학급에서의 학습 목표 제시 방식을 개선하는 데 목적이 있다. 이를 위해 초등학교 6학년 2개 학급(각 20명씩 총 40명) 학생들의 활동지를 양적으로 분석하였으며, 각 학급 내 성취 수준이 상, 중, 하위권에서 각 1명씩을 대상으로 수업 중 연구자 참여 관찰과 수업 후 개별 면담을 통해 그들의 학습 목표 인식 사례를 질적으로 분석하였다. 학습 목표는 내용면, 과정면, 태도면에서 각각의 하위 요소별로 교사가 사전에 기술해 놓은 것에 대해 교사 자신이 강조한 정도와 학생이 인식한 정도의 간극을 항목별로 차이를 수치화하여 비교하였다. 연구 결과 영재학급 학생들은 내용면보다는 상대적으로 과정면에서 학습 목표에 대한 인식이 낮음을 알 수 있었는데, 전반적으로 연역적 사고, 유추적 사고, 발전적 사고에 있어서 교사의 강조 정도와 인식 정도의 차이를 보였고 특히 유추적 사고에서 학습 목표에 대한 그 인식 정도가 가장 큰 차이를 보였다. 이를 통해 얻게 된 몇 가지 교육적 시사점을 제시하였다.
The purpose of this study was to develop a test of a creative problem solving (CPS) for the selection of gifted science students in elementary school. For this, the methods and procedures of the selection of gifted science students was investigated through the internet homepages 23 gifted science education centers of universities and 16 city. province offices of education. The results of this study were as follows: Most of the gifted science students were selected through a multi-step examination process. They were selected on the basis of their records by recommendation of a principal or a classroom teacher in their school, by operation of standardized tests (ex. intelligence quotient score, achievements in science and mathematics, interest and attitude/aptitude for science as well as through other means), as well as through intensive observation of those gifted science students who are selected by interview and oral tests. The selection of gifted students was not evaluated through creativity testing; giftedness in city. province office of education. Testing of CPS was found to be especially lacking in these organizations. For the development of the test items of CPS in science, the five elements were extracted through the framework for the content analysis of the CPS: problem exploration, problem statement, solution thinking, experiment design, and assesment. In addition, suggestions were made regarding an appropriate scoring system for the test of the CPS. As the result of the developed test was applied to the 4th grade of the gifted and general student, we found that gifted students were superior to general students. In conclusion, it was that the CPS test developed in this study should be used to evaluate the CPS for the selection of gifted students.
교과서 저자들은 여러 나라의 교과서 및 교수 학습 자료들을 참고하여 2015 개정 교육과정에서 강조하고 있는 역량들을 담아내고자 하였다. 문제해결, 추론, 의사소통 역량은 2009 개정 교육과정에서 수학적 과정 요소로 이미 강조되어 왔으며, 정보 처리 역량의 경우에는 이전 교육과정부터 계산기와 컴퓨터 사용이 교수 학습 방법 부문에 명시되어 있다(교육부, 2009). 또, 태도 및 실천은 다른 역량과 달리 정의적 영역의 특성을 갖는바, 문제 해결 과정에서 이 역량을 판단하는 것은 쉽지 않다. 그렇다면, 2015 개정 교육과정에 좀 더 관심을 기울이고 새롭게 반영해야 할 역량으로 창의 융합을 들 수 있다. 한편, 2015 개정 수학과 교육과정의 중학교 1학년에 '다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 있다'는 성취기준이 도입되었다. 교과서마다 주어지는 문제 상황도 다양할 것이고 주어지는 그래프의 유형도 다를 것이다. 본 연구에서는 총 10종의 중학교 1학년 수학 교과서의 그래프 단원을 대상으로 수학 교과서에서의 창의 융합 역량 요소의 반영 현황을 살펴보고자 하였으며, 이를 위하여 선행 연구를 토대로 창의 융합 역량의 하위 요소로 생산적 사고, 독창적 사고, 여러 가지 방법으로 해결, 수학 내적 연결, 수학 외적 연결의 5가지 요소를 선정하여 적용하였다.
2009 개정 교육과정에 따른 수학과 교육과정에서 학교 수학은 학생들의 창의적 사고 능력과 더불어 수학에 대한 흥미와 호기심을 길러주고, 주변의 여러 가지 현상을 수학적으로 관찰하고 해석하는 능력과 태도를 길러야 한다고 제시한다. 2007 개정 교육과정에서 삼각형의 무게중심은 '삼각형의 세 중선의 교점'으로 정의되고, 평행선의 성질과 삼각형의 닮음을 이용한 증명에 초점을 두어 지도되었다. 이는 무게중심 그 자체에 초점을 두고 지도되지 못하였을 뿐 아니라 학생들에게 오개념 역시 심어줄 수 있는 문제점이 노출됨에 따라 본고에서는 무게중심을 '평형을 이루는 점'이라고 하는 본질에 맞게 지도하고 이에 대한 정당화 방법 역시 달리 할 수 있음을 제안한다.
최근 빅데이터에 기반한 교육의 활성화가 요구됨에 따라, 이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정에서 '태양계', '별과 우주' 내용 요소를 중심으로, WWT 빅데이터를 활용한 천문교육 STEAM 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 1개의 중학교 176명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결, STEAM 태도 및 STEAM 만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 천문 데이터 시각화 플랫폼인 WWT(World Wide Telescope) 빅데이터를 활용하여 학생들이 적극적이고 자발적으로 학습에 참여할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, 창의적 문제해결 측정 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서 '과제집중' 구인을 제외한 '아이디어 수정', '이미지화', '비유', '아이디어 생성', '정교성' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 셋째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '배려', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '소통', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 넷째, STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 STEAM 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.16 ~ 3.90으로, WWT 빅데이터를 활용한 STEAM 프로그램을 통해 학생들의 과학교과에 대한 이해와 관심이 향상되었음을 확인할 수 있었다.
국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.
이 연구는 변화하는 산업사회의 요구에 알맞은 창의적이면서 자기 주도적인 교실의 수업환경을 개선하는 프로그램의 일환이며, 보다 구체적인 목표는 학교에 알맞은 문제중심 학습의 모델을 만들고, 이를 실험하여 그 효과를 논하는데 있었다. 기존의 PBL 모델을 파일럿 실험을 거쳐 우리 교실 환경에 알맞게 수정하고, 이 모델을 중학교 심화 반 36을 대상으로 8주간 실험했다. 그 결과 이 모델을 적용한 실험 반 학생이 문제해결 검사지 와 문제해결 태도 검사지에서 비교 반에 비해 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며, 다양한 상황 선정을 해석하여 상황의 단순화(수학적 의미부여)로 가는 능력이 탁월했다. 또, 이해를 생성하는 기법이 독특했으나, 문제 설정활동에서 학교성적 중간수준의 학생의 효과는 부정적이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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