• 제목/요약/키워드: creative problem solving in science

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공학교육에서 효율적 PBL을 위한 m-러닝 교수설계 (Instructional Design of m-Learning for Effective PBL in Engineering Education)

  • 이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.619-623
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    • 2018
  • 본 논문은 컴퓨터 교과목에 적용하기 위하여 문제중심학습 환경에서 m-러닝을 위한 교수-학습을 설계하는데 그 목적이 있다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 모바일 기기를 교육적 도구로 활용하기 위한 학습 콘텐츠를 제공하였다. 본 연구에서 제시한 콘텐츠는 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에 효과적으로 구현될 수 있게 설계 및 제작되었기 때문에 모바일 기기를 교육적 도구로 활용하는데 적합하다. 둘째, 문제중심학습을 위한 학습 콘텐츠를 제공하였다. 문제중심학습을 위한 교수설계의 원리를 바탕으로 컴퓨터공학 교과목에 대한 문제를 만들었으며, 문제의해결을 통해 학습자들은 자기주도적이고 팀원들과 협동학습을 통해 학습목표를 달성 할 수 있는데 의의가 있다. 셋째, 스마트폰, 노트북, PDA 등이 가지는 휴대성, 정보접근의 즉시성을 통해 손쉽게 학습 가능한 자료를 제공하였다. 본 연구는 현대산업 사회에서 요구하는 창의적 문제 해결 능력을 갖춘 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 창의공학설계 교과목에 대한 PBL 교수설계 모형을 개발하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 구성되어 있는데 즉, 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 로 구성된다. 개발한 PBL 교수설계 모형에 기반하여 창의 공학 설계 교과목을 설계하였다. 본 연구는 창의공학 설계 수업을 위한 PBL 교수 설계 과정에 초점을 두었다. 이는 공대에서 PBL 활용을 활성화 하기 위한 기틀을 마련한 계기가 되었으며 창의적 문제 해결력을 갖춘 전문 인재를 육성하고자 하는 공과 대학 교육의 궁극적인 교육 목표 달성에 큰 시사점을 준다.

과학적 창의성과 과학영재교육의 방향 (Directions of Science Education for the Gifted and Scientific Creativity)

  • 서혜애
    • 영재교육연구
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    • 제14권1호
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    • pp.65-89
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    • 2004
  • 과학교육은 학생들의 과학적 태도, 탐구능력, 문제 해결력 등을 함양하여 21세기의 격변하는 사회에 적응할 수 있도록, 과학적 소양을 갖춘 창의적 인적자원의 기반을 마련해야 하는 시점에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 본 논문에서는 과학교육 목표에서 제시된 과학적 창의성과 과학적 소양을 논의하고 21세기 현대 과학의 특징을 고찰한 후, 미래 첨단과학기술 사회 발전의 핵심이 되는 과학적 창의성을 신장시키는 과학영재교육의 방향을 제안하고자 했다. 논의한 바와 같이 과학적 소양에 기반을 과학적 창의성을 추구하는 과학교육의 방향은, 첫째, 과학기술의 내용을 도입하며, 둘째, 통합적 과학 개념을 도입하고, 셋째, 개인$.$사회적 관점을 강조하고 넷째, 사회 문제 해결 중심의 탐구과정을 강조한다. 특히 과학영재교육을 통해 강조해야 할 탁월한 과학적 창의성은 첫째, 구체화된 자료를 전체적 관점에서 상상력을 적용하여 해석하고, 둘째, 과학적 과정에 예술적 관점을 적용하며, 셋째, 직관적 관점에서 과학의 현상을 해석하고 넷째, 개인적 만족감을 추구하는 데서 발휘된다. 과학수업에서 학생들이 이상과 같은 요소들을 경험할 수 있을 때 과학적 창의성 신장 과학교육과학영재교육이 실현된다고 볼 수 있다.

과학 분야의 창의적 체험활동을 통한 고등학교 과학동아리 학생들의 과학관련 태도 변화 (The Changes of Attitude Related to Science of Students in the High School Science Club through the Creative-Experience Activity of Science field)

  • 김지현;김지나
    • 과학교육연구지
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    • 제38권3호
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    • pp.471-489
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    • 2014
  • 이 연구에서는 창의적 체험활동 모델 프로그램을 수정하여 고등학교 과학동아리 학생들에게 운영 후 학생들의 과학관련 태도의 변화를 조사하였다. 이를 위하여 창의적 체험활동 모델 프로그램을 학교실정에 맞게 수정하였고, 수정된 프로그램을 부산소재의 고등학교 과학동아리 학생에게 운영하였다. 학생들의 활동 결과지와 면담을 통하여 학생들의 과학관련 태도의 변화를 분석하였다. 과학관련 태도의 변화는 긍정적인 변화를 보였다. 과학에 대한 흥미와 과학과 관련된 직업에 대한 흥미, 과학에 대한 취미적 관심이 대다수의 학생에게서 증가하였다. 과학에 대한 취미적 관심은 망원경으로 관찰한다든지 실험기구를 만져보는 것과 같이 사용했던 관련 도구에 의해 영향을 많이 받았다. 창의적 체험활동은 과학 수업에 대한 즐거움을 긍정적으로 변하게 하는 데는 효과적이지 않았다. 이는 창의적 체험활동 프로그램이 과학 수업 내용과 연계되지 않았기 때문으로 보이며, 교육과정을 고려하여 체험활동을 실시한다면 그 결과가 달라질 수 있을 것이라고 생각된다. 또한 창의적 체험활동 프로그램은 참관형 프로그램 보다는 참여형 프로그램이, 또한 과학 지식을 요하는 프로그램이 과학관련 태도 변화에 긍정적이라는 것을 알 수 있었다.

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과학 탐구력 검사와 창의성 검사와의 관계를 통한 과학영재 선발문항 유형 분석 (Investigating Science-contents Problems through Correlation with Tests of Creative Thinking and Integrated Process Skills)

  • 박민정;전미란;전동렬
    • 영재교육연구
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    • 제19권3호
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    • pp.565-583
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 과학 내용을 묻는 문제가 어떤 형태로 제시되면 자학영재 선발을 위해 대상자의 수학능력 외에도 창의성까지 볼 수 있는지를 알아보는 것이다. 연구의 1단계에서는 과학적 재능 검사에 자주 사용되는 토랜스 도형 창의력, 과학적 태도, 과학 탐구력, 논리적 사고력, 과학 창의적 문제해결력 검사 사이의 상관관계를 분석하기 위해 7, 8학년 383명을 대상으로 검사를 실시하였다. 2단계에서는 학력이 상위 5% 안에 드는 6학년 학생 583명을 대상으로, 과학 내용을 소재로 한 5가지 다른 유형의 문제를 풀게 하는 동시에 트랜스 도형 창의력과 과학 탐구력 검사를 실시하여 어떤 형태의 내용 문제가 창의력, 탐구력 검사 점수와 상관관계가 높은지 알아보았다. 과학자 이름 나열하기, 과학자 업적에 대한 글쓰기, 상상력, 이론의 이해와 적용, 법칙의 이해와 응용으로 나눌 수 있는 5가지 유형의 문제는 모두 탐구력 검사와 유의미한 상관관계를 나타내었지만, 트랜스 도형 창의력 검사는 주어진 주제에 대한 자신의 의견이나 문제 해결을 위한 아이디어를 글쓰기로 나타내는 문제와 상관 관계가 높았다.

과학과 평가 영역간의 중요도에 관한 교사들의 인식에 관한 연구 (A Study on the Weight of Assessment Domains in Science Education Focused on the Teacher's View Points)

  • 김경미;김성원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.540-549
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    • 2002
  • 제7차 교육과정은 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 자율적이고 창의적인 한국의 육성'을 목표로 삼고 있다. 그러나 이를 위해 요구되는 창의력이나 문제 해결력과 같은 고등 사고 능력 신장을 위해서는 종래의 평가방법을 개선해야할 필요성이 있다. 학교 현장에서는 이를 인식하고 있음에도 불구하고 평가방법을 개선하는 것에 어려움을 느끼고 있다. 본 연구는 현장의 문헌조사 및 사례분석을 통하여 과학과의 평가영역을 선정하고, 계층화분석법(AHP)을 이용하여 과학과 평가영역의 중요도를 산출하였다. 이를 바탕으로 평가 영역을 중심으로 하여 과학과 평가를 개선하기 위한 방향을 제사하였다. 평가영역간의 중요도는 탐구능력, 인지적 영역, 창의력, 정의적 영역 순으로 나타났으며 특히, 전체 세부항목간의 중요도는 문제인식 및 가설 설정, 탐구의 설계, 이해 순으로, 평가의 가장 중요 영역으로 탐구능력, 그 중에서도 문제인식 및 가설 설정과 탐구의 설계의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다. 연구 결과를 고려 할 때 인지적 영역 중심의 학교 현장의 평가 실태는 개선되어야 할 것이다.

과학교과에서의 핵심역량에 대한 세계의 동향에 준거하여 우리나라 현장 교사들의 인식 연구 (Study on Korean Science Teachers' Perception in Accordance with the Trends of Core Competencies in Science Education Worldwide)

  • 고은정;정대홍
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.535-547
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 영국, 호주, 뉴질랜드, 캐나다 온타리오주, 싱가포르 및 우리나라의 과학교과 핵심역량에 대한 동향을 조사하여 과학교육을 통해 기를 수 있는 핵심역량이 무엇인가을 알아보는 것이었다. 또한, 현장 과학교사들이 핵심역량 기반의 과학수업에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하고, 특히 최근 핵심역량 기반의 과학교육과정을 접한 경기도 지역 교사들이 어떻게 인식하고 있는지를 알아보는것이었다. 외국의 역량 기반 과학과 교육과정을 탐색하기 위해 각종 문헌연구를 실시하였으며, 현장 과학교사들의 인식 조사를 위해, 135명의 초 중 고등학교 교사들에게 설문을 실시하였다. 외국의 역량기반 과학과 교육과정 탐색 결과, 각 국가들의 공통적인 특징으로 '범교과 역량과의 연계', '과학 내용과 과학 활동의 결합', '의사소통 능력중시', '역량별 성취 수준 제시' 등이 나타났다. 또한, 각국에서 강조하는 과학과 핵심역량으로는, '비판적 사고력', '창의적 사고력', '문제해결력', '탐구능력', '의사소통능력', '문화적 이해력', '학문간 통합능력', '적용능력', '개인적 역량과 사회적 역량'이 있었다. 현장 과학교사들은 현재 핵심역량에 대한 인지정도 및 과학수업에서의 실행 정도는 보통으로 생각하고 있었으나, 가르쳐야 한다는 움직임과 가르칠 의사에는 긍정적인 인식을 보임으로써, 필요성에 대해서는 공감하고 있었다. 중요한 핵심역량으로는, 초 중 고 세 학교급 모두에서 '창의적 사고력', '문제 해결력', '탐구 능력'을 꼽았으며, 교육 요구도가 가장 높은 역량은 '창의적 사고력'이었다. 경기도 지역의 교사들이 다른 일반지역의 교사들보다 핵심역량에 대한 인지정도가 높은 것으로 나타났으며, 핵심역량 기반의 과학 수업이 과학적 태도와 의사소통능력 형성에 큰 도움이 된다고 보았다. 그러나 수업 운영 방법에 익숙하지 않은 점, 많은 수업 준비시간 등을 어려운 점으로 꼽았다.

창의적 글쓰기 프로그램이 초등학생의 자기주도 학습능력에 미치는 영향 (The Effects of Creative Writing Program on Elementary School Students' Self-directed Learning Abilities)

  • 김은정;송기호
    • 한국비블리아학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.5-23
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 도서관활용수업과 정보활용교육의 실천 전략으로서 창의적 글쓰기 프로그램이 초등학생의 자기주도 학습능력에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 분석 결과 창의적 프로그램 운영 후 자기주도 학습능력의 평균이 130.14점에서 163.83점으로 33.69점 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 자기주도 학습능력의 세부능력 중에서는 학습계획과 학습평가 능력 향상에 유의미한 영향을 끼쳤다. 그러나 학습실행 능력을 구성하는 학습실행의 지속성은 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 프로그램 참여 학생과의 면담 결과 글쓰기에 대한 두려움이 줄어들고, 다른 과목에도 읽기전략, 쓰기전략 등을 적용할 수 있게 되었다는 대답이 많았다. 따라서 교과와 연계하여 글쓰기를 지속적으로 지도하고, 정보 활용 전략지를 활용하면 학습 실행의 지속성도 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

공과대학에서 PBL 적용을 위한 평가방법 연구 (A Study on Evaluation Methods for Implementing PBL in Engineering School)

  • 이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.605-610
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    • 2018
  • 본 논문의 목적은 효율적인 문제중심학습을 적용하기 위한 평가방법을 개발한다. 연구 대상은 창의공학설계 교과목을 수강한 H대학 1학년 학생 68명 이었으며, PBL수업은 12주에 4개의 PBL문제를 적용하였다. PBL의 효율성을 관찰하기 위하여 학생들은 주어진 문제의 PBL 활동 과정에서 평가지를 작성하여 제출하였다. 또한 PBL 활동이 끝날 때 마다 평가지와 성찰일지를 작성하여 제출하였다. 연구 결과는 PBL에 대한 이해, 학습 내용에 대한 이해, 협동학습에 대한 이해, 자아성찰, 실제적 경험, 창의문제 해결력, 자기주도적 학습 능력, 의사소통 능력, 문서작성 능력, 프리젠테이션 능력, 관찰 능력, 평가 능력과 같은 다양한 PBL의 효과를 경험한 것으로 나타났다. PBL 활동에 대해서는 지난 학기에 비하여 자신감, 만족감, 성취감도 높았으며, PBL 수업이 매우 유용했다고 응답했으며, 수업에 대한 만족도도 높았다. 그러나 PBL 활동 과정에서 팀원들 간의 의사소통문제, 함께 모이는 문제, 적극적으로 참여하지 않는 팀원 문제, 시간이 소용되는 문제가 나타났다.

2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 중학교 1학년 성취기준과 과학 1 교과서에 포함된 활동과 평가 문항 분석: 과학과 핵심역량 중심으로 (Analysis of Achievement Standards, Activities, and Assessment Items in the 2015 Revised Science Curriculum and Grade 7 Science Textbooks: Focusing on Science Core Competencies)

  • 윤도운;최애란
    • 대한화학회지
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    • 제63권3호
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    • pp.196-208
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    • 2019
  • 본 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정의 물질의 성질과 물질의 변화 영역의 성취기준과 과학 1 교과서에 포함된 활동과 평가 문항을 과학과 핵심역량별 하위요소를 기준으로 분석하였다. 성취기준에는 5가지 과학과 핵심역량 중 '과학적 참여와 평생 학습 능력'은 전혀 포함되어 있지 않았고, 과학적 사고력의 '논리적 사고하기', 과학적 탐구 능력의 '탐구 설계와 수행', '자료분석 및 해석', '모형의 개발과 사용', '결론 도출 및 평가', 과학적 문제 해결력의 '정보와 자료를 수집 및 선택하기', 과학적 의사소통 능력의 '말 글 그림 기호 등 다양한 의사소통 방법 사용하기'만 포함되어 있었다. 교과서의 활동에는 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으며 과학적 문제 해결력의 '합리적 의사결정'과 과학적 의사소통 능력의 '타인의 생각을 이해하며 조정하기'를 제외한 모든 하위요소가 포함되어 있었다. 교과서의 평가 문항에도 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으나 과학적 사고력의 '논리적 사고하기', '창의적 사고하기', 과학적 탐구 능력의 '탐구 설계와 수행', '결론 도출 및 평가', 과학적 문제 해결력의 '문제 발견하기', '정보와 자료를 수집 및 선택하기', '문제 해결방안 제시하기', '실행하기', 과학적 의사소통 능력의 '말 글 그림 기호 등 다양한 의사소통 방법 사용하기', '증거에 근거하여 논증하기', 과학적 참여와 평생 학습 능력의 '과학 기술의 사회적 문제 관심 갖기'만 포함되어 있었다.

산업체 및 학습자 수요 간호 교육과정 개발에 관한 연구 : P 대학의 사례 (A Study on Industry and Learner's Demand-Based Curriculum Development on Nursing Education : A Case of P University)

  • 신화진
    • 한국임상보건과학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.769-781
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    • 2016
  • Purpose. The purpose of this paper was to analyze the educational needs of industry which will hire learner and to develop curriculum to meet the demand. Methods. This study was a descriptive research based on survey results. In each questionnaire, the number of responses and ratios were measured to determine the priorities of the questionnaire items and the education demand was evaluated based on these priorities. Results. The core competency keywords for nurses in industry are knowledge, technology, and communication. In the industry needs for curriculum development, the importance of education to be strengthened for nurse training was found to be core basic nursing skills, nursing process application ability, communication ability, creative nursing problem solving ability, personality and foreign language ability. Conclusion. This study has laid the groundwork for the development of competency based curriculum based on environmental factors and reducing the problems of mis - matching between industry and education.