• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권12호
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• pp.177-185
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• 2017

영재교육이 성공하려면 영재학생들의 심리적 특성에 부합하고 교육적 욕구를 충족시켜 줄 수 있는 전문적 능력과 자질을 갖춘 교원에 의한 교육이 필요하다. 본 연구의 목적은 예비초등교사들이 인식하는 초등영재아동의 특성과 우리나라 영재교육이 앞으로 나아가야 할 방향 대하여 탐색하기 위하여 실시되었다. 이를 위하여 교육대학교에 재학 중인 예비초등 교사 3명에게 대학부설 영재교육센터에서 과학·수학 영재아동을 대상으로 12주간의 봉사학습을 실시하였다. 본 연구를 통해 예비교사들은 초등영재아동들의 특성을 다음과 같이 인식하고 있었다. 첫째, 초등영재아동들은 인지적으로 우수하고 과제에 있어 창의적이었으나, 이들의 특성은 상황에 따라 긍정적으로 혹은 부정적으로 표출되거나 비춰지고 있었다. 둘째, 몇몇 영재아이들은 지는 것을 견디기 어려워 또래에게 지나친 경쟁심을 표출하고 이로 인한 불안정한 교우관계를 보이는 경우도 있었다. 우리나라의 영재교육의 질적 재고를 위하여 교사가 개별 영재아동의 독특한 특성을 인정하고 장애아동들에게 제공하는 특수교육처럼 영재교육에서도 공교육 차원에서 특별히 고안된 교육을 제공해야 할 의무가 있음을 인식하였다. 동시에 영재아동을 영재이기 이전에 한 아동으로 바라보고 아동으로서의 대해야 한다고 생각하였다. 미래의 교사가 영재학생을 가르칠 수 있는 전문성을 신장시키기 위해서는 연수 외에도 교사 양성과정에서부터 영재교육 강좌를 필수과목으로 수강해야하며 영재학급 등의 현장실습기회를 제공해야 할 필요성이 제기되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.95-103
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• 2023

본 논문은 초등 학습자를 대상으로 서포트 벡터 머신의 개념과 원리를 교육하는 인공지능 융합 교육 프로그램을 제안한다. 개발된 프로그램은 초등 수학과 교육과정의 수직과 평행, 평행선 사이의 거리를 통해 서포트 벡터 머신의 결정 경계와 마진을 설명한다. 또한 제주의 자연환경을 학습 주제로 반영하여 사회과 교육과정과의 융합을 도모한다. 서포트 벡터 머신 융합 교육 프로그램을 초등학교 3학년 및 5학년 학습자를 대상으로 각각 2차시에 걸쳐 적용한 결과, 두 학년 모두에서 학습자 대부분이 탐방로로 비유된 결정 경계의 위치를 직관적으로 유추해냈다. 이때 5학년 학습자의 전반적인 활동 수행 정확도가 더욱 높았고, 설정 원리에 대해 합리적인 추론을 한 비율도 높았다. 4학년 수학 교육과정의 이수 여부도 이해도에 영향을 미쳤다. 그러나 학습 내용 이해도에 대한 자기평가에서는 실제 이해도와 상반되게 3학년에서 더 높은 평균값을 보였다. 이는 중학년 학습자는 생소한 인공지능 원리에 대해 새로 알게 되었다는 만족감과 성취감을 느끼는 경향성이 더 컸다는 점에서 기인하였다. 반면 고학년 학습자는 심화 탐구에 대한 동기를 기반으로 유의미한 수업 후 질문을 더 많이 제시하였다. 우리는 연구 결과를 바탕으로 초등학생을 대상으로 하는 인공지능 융합 교육이 나아가야 할 길을 모색하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.320-334
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• 2018

본 연구는 한국 교사들의 국제 교육개발협력 연구에 대한 동향을 분석함으로써, 교육의 질적 협력을 강화하는 '지속가능발전목표(SDGs)' 시대에 교사 및 교사교육이 나아가야 할 방향을 제시하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 체계적 문헌고찰(systemic review)을 위해 8개 데이터베이스를 활용하였고, 최초 검색된 논문은 2,945편이었으며 검색전략을 적용하여 최종 6편의 논문이 선정되었다. 연구 결과 첫째, 교육개발협력에 참여한 예비 및 현직 교사들은 개발교육에 대한 필요성을 인식하고 높은 관심도를 나타내고 있으나, 이 분야에 대한 지식과 교수효능감은 낮은 것으로 나타났다. 둘째, ODA 교육 프로그램에 참여 경험이 있는 교사들은 현지 분석과 역할 수행에 대한 이해가 부족하여 어려움을 겪은 것으로 나타났으며, 수학과 유아교육에서는 개도국과 한국의 교육과정과 제도 등을 비교하는 연구가 수행되었다. 마지막으로 교육분야 ODA 관련하여 예비 현직 퇴직 교사 활용 방안에 대한 연구가 수행되었고, 교원들의 지속성 있는 교육개발협력 참여를 지원할 수 있는 체계가 필요하다. 결론적으로 SDGs 시대의 성공적인 교육개발협력을 위하여 한국 교사들의 전문성 강화, 현지에 대한 분석과 이해, 취약 계층의 보편적 교육에 대한 개발협력 방안이 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제43권5호
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• pp.578-588
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• 1999

본 연구에서는 제 6차 교육과정에서 사용되고 있는 고등학교 화학I교과서의 내용이 그 교과서를 배우는 학생들에게 인지요구도 측면에서 적절한가를 알아보고, 학생들이 이해하기 어렵게 서술된 부분에 대해서 교과내용을 학생들의 인지수준에 맞게 재구성하는 학습전략을 제시하고자 하였다. 교과서 내용을 이해하는데 필요한 인지요구도를 알아보기 위하여 영국에서 개발된 교과내용 분류틀(CAT)을 사용하여 3종의 교과서 내용을 분석하였고, 학생들의 인지수준과 논리유형별 형성정도를 알아보기 위하여 논리적 사고력 검사지(GALT 축소본)를 사용하여 서울지역 고등학교 2학년 학생 821명을 대상으로 조사하였다. 학생들의 인지수준 조사결과는 학교별로 차이가 있었으나 평균적으로 형식적 조작 수준 46.3%, 과도기 43.0%, 구체적조작 수준 10.7%로 나타났다. 교과서의 인지요구도 수준 분석 결과는 출판사별로 대동소이하였으며, 대부분의 개념들이 초기 형식적 조작 수준으로 나타났다. 후기 형식적 조작 수준을 요구하는 개념으로는 `원자량과 분자량', '화학반응에서의 양적 관계', '원소의 주기적 성질' 등이었다. 이러한 연구 결과는 현장 교사들에게 어떤 개념들이 학생들에게 어려운가를 알 수 있게 해주고 학습전략을 구상하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 교과내용의 인지요구도를 낮추기 위해 본 연구의 결과를 이용하여 교과서의 내용을 재구성하는 과정을 제시하여 누구나 본 연구의 결과를 활용할 수 있도록 하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.653-664
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• 2021

본 연구는 디지털 신기술인 VR(Virtual Reality)과 대중문화 요소인 웹툰을 접목하여 중학생 대상의 진로탐색형 STEAM 프로그램을 제안한다. 제안하는 프로그램은 학생들이 미래의 유망 분야를 조사하고, 진로를 기획·제작 및 가상체험하는 과정을 자기주도적으로 진행할 수 있게 설계되었다. 그리고 STEAM 교수학습 준거 항목에 진로탐색을 고려하여 설계하되 2015 개정 교육과정과 연계하여 기존 교과목들에서 학습 효과를 높일 수 있다. 특히, COVID-19 상황으로 인해 대면 수업이 어려운 경우를 대비하여 대면·비대면 혼합형 교육이 가능하도록 프로그램을 설계하였다. 제안하는 STEAM 프로그램의 교육목표는 창의·융합형 인재양성에 있다. 정성적으로는 디지털 신기술을 교육에 접목한 교육기반을 마련하고, 정량적으로는 관련 프로그램 개발 및 중학교 교육 현장의 프로그램 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 개발 프로그램을 서울시 A중학교 2학년을 대상으로 시범 적용하였다. 본 연구에서 제안한 진로탐색형 프로그램을 통해 학생들이 과학과 기술의 진입장벽 없이 디지털 신기술을 활용하는 방법을 배우고, 미래 진로를 탐색하고 고민하는 데 도움 되기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.135-142
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• 2017

4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구에서는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. 본 연구에서는 TIMSS 2015 결과 중에서, 학생들의 설문 응답 결과를 토대로 우리나라 학생들의 과학에 대한 태도와 성취도의 관계를 살펴보고, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 학생들의 응답 변화추이와, 학교급 변화에 따른 학생들의 태도 변화추이를 살펴보았다. 연구결과에 따르면 우리나라 중학교 2학년 학생들은 과학 성취도 상위 15개국은 물론 전체 참여국 중 과학에 대한 자신감, 과학 학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식 등에서 최하위 수준을 나타내었다. 또한, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 과학에 대한 태도를 분석한 결과, 우리나라 학생들은 과학에 대한 자신감과 과학 학습에 대한 흥미는 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 낮아졌다. 반면에 과학에 대한 도구적 가치인식의 경우 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 상승하였다. 또한, 우리나라 학생들은 초등학교 4학년에서 중학교 2학년으로 진학함에 따라 과학에 대한 자신감과 흥미가 감소하는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로, 우리나라 중학생들의 과학에 대한 정의적 태도 개선을 위한 후속연구와 과학과 교수학습 개선 방안을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제48권1호
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• pp.31-46
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• 2024

이 연구는 TIMSS 2019에서 도입된 문제해결 및 탐구 과제(PSIs)에 대한 우리나라 초등학교 4학년 학생들의 학업성취 특성을 분석하였다. TIMSS 2019에서는 기존의 지필 평가와 더불어 컴퓨터 기반 평가를 실시하였는 데, 문제해결 및 탐구 과제는 컴퓨터 기반 평가에만 포함되어 있어 컴퓨터 기반 평가에 참여한 30개국의 평가 결과를 분석 대상으로 하였다. 문제해결 및 탐구 과제(PSIs)는 여러 개의 문항으로 구성된 문항군으로, 내용 영역과 인지 영역을 통합하여 문항을 구성하고, 선다형보다는 구성형 문항이 다수를 이루고 있다. 분석 결과, 문제해결 및 탐구 과제(PSIs) 포함 여부에 따라 국가별로 학생들의 학업성취도에 차이가 있었는데, 우리나라는 학업성취도 평균이 1점 하락하였다. 아울러 개별 문항에 대한 분석 결과를 보면, 학생들의 학업성취도가 다소 낮게 나타났고, 다수 문항에 대해 여학생의 정답률이 남학생에 비해 낮게 나타났다. 아울러 문항별 분석 결과를 보면, 영국이나 핀란드 등의 정답률이 기존의 학업성취도 상위국(싱가포르, 대만, 우리나라)보다 높게 나타나는 문항이 있었다. 융합교육이 강조되는 최근 실정을 감안할 때 우리나라에서도 평가에 문제해결 및 탐구 과제를 활용하는 방안을 검토할 필요가 있어 보인다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.163-169
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• 2024

India is a developing nation and has come with comprehensive way in modernizing its reducing poverty, economy and rising living standards for an outsized fragment of its residents. The STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) education plays an important role in it. STEM is an educational curriculum that emphasis on the subjects of "science, technology, engineering, and mathematics". In traditional education scenario, these subjects are taught independently, but according to the educational philosophy of STEM that teaches these subjects together in project-based lessons. STEM helps the students in his holistic development. Youth unemployment is the biggest concern due to lack of adequate skills. There is a huge skill gap behind jobless engineers and the question arises how we can prepare engineers for a better tomorrow? Now a day's Industry 4.0 is a new fourth industrial revolution which is an intelligent networking of machines and processes for industry through ICT. It is based upon the usage of cyber-physical systems and Internet of Things (IoT). Industrial revolution does not influence only production but also educational system as well. IoT in academics is a new revolution to the Internet technology, which introduced "Smartness" in the entire IT infrastructure. To improve socio-economic status of the India students must equipped with 21st century digital skills and Universities, colleges must provide individual learning kits to their students which can help them in enhancing their productivity and learning outcomes. The major goal of this paper is to present a low cost, effective learning mechanism for STEM implementation using Raspberry Pi 3+ model (Single board computer) and Node Red open source visual programming tool which is developed by IBM for wiring hardware devices together. These tools are broadly used to provide hands on experience on IoT fundamentals during teaching and learning. This paper elaborates the appropriateness and the practicality of these concepts via an example by implementing a user interface (UI) and Dashboard in Node-RED where dashboard palette is used for demonstration with switch, slider, gauge and Raspberry pi palette is used to connect with GPIO pins present on Raspberry pi board. An LED light is connected with a GPIO pin as an output pin. In this experiment, it is shown that the Node-Red dashboard is accessing on Raspberry pi and via Smartphone as well. In the final step results are shown in an elaborate manner. Conversely, inadequate Programming skills in students are the biggest challenge because without good programming skills there would be no pioneers in engineering, robotics and other areas. Coding plays an important role to increase the level of knowledge on a wide scale and to encourage the interest of students in coding. Today Python language which is Open source and most demanding languages in the industry in order to know data science and algorithms, understanding computer science would not be possible without science, technology, engineering and math. In this paper a small experiment is also done with an LED light via writing source code in python. These tiny experiments are really helpful to encourage the students and give play way to learn these advance technologies. The cost estimation is presented in tabular form for per learning kit provided to the students for Hands on experiments. Some Popular In addition, some Open source tools for experimenting with IoT Technology are described. Students can enrich their knowledge by doing lots of experiments with these freely available software's and this low cost hardware in labs or learning kits provided to them.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제44권3호
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• pp.457-475
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• 2005

We have inquired on what the statistical classes of the secondary schools had been aiming to, say the epistermlogical objects. And we now appreciate that the main obstacle to the systematic articulation is the lack of anticipation on what the statistical concepts are. This study focuses on the ingredients of the statistical concepts. Those are to be the ground of the systematic articulation of statistic courses, especially of the one for the school kids. Thus we required that those ingredients must satisfy the followings. i) directly related to the contents of statistics ii) psychologically developing iii) mutually exclusive each other as much as possible iv) exhaustive enough to cover all statistical concepts We examined what and how statisticians had been doing and the various previous views on these. After all we suggest the following three concepts are the core of conceptual developments of statistic, say the concept of distributions, the summarizing ability and the concept of samples. By the concepts of distributions we mean the frequency views on each random categories and that is developing from the count through the probability along ages. Summarizing ability is another important resources to embed his probe with the data set. It is not only viewed as a number but also to be anticipated as one reflecting a random phenomena. Inductive generalization is one of the most hazardous thing. Statistical induction is a scientific way of challenging this and this starts from distinguishing the chance with the inevitable consequences. One's inductive logic grows up along with one's deductive arguments, nevertheless they are different. The concept of samples reflects' one's view on the sample data and the way of compounding one's logic with the data within one's hypothesis. With these three in mind we observed Korean Statistic Curriculum from K to 12. Distributional concepts are dealt with throughout but not sequenced well. The way of summarization has been introduced in the 1 st, 5th, 7th and the 10th grade as a numerical value only. One activity on the concept of sample is given at the 6th grade. And it jumps into the statistical reasoning at the selective courses of ' Mathematics I ' or of ' Probability and Statistics ' in the grades of 11-12. We want to suggest further studies on the developing stages of these three conceptual features so as to obtain a firm basis of successive statistical articulation.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제24권3호
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• pp.543-562
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• 2010

본 연구는 미지수가 2개인 연립 부등식을 해결하는 과정에서 발생하는 오류에 대해 분석하고 오류에 따른 교수-방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 먼저, 미지수가 2개인 연립 부등식을 소개하고, 연구자가 지도하고 있는 한 학생이 제안한 풀이를 보여준다. 미지수가 2개인 연립 부등식의 문제를 해결하는 과정에서 학생은 오류를 범하고 있는데, 본 연구에서는 이러한 오류에 대해 해석기하적 접근(xy-평면에서의 오류진단, ab-평면에서의 오류진단), 대수적 접근, 공리적 접근의 방법으로 오류를 진단하고 적절한 지도방법을 모색하고자 한다. 학생이 문제를 해결하는 과정에서 범한 오류는 미지수가 2개인 연립일차부등식의 내용을 학습하기 전에 배우게 되는 내용 중 '8-가 단계'에서 학습하는 미지수가 2개인 연립 일차방정식의 내용이 미지수가 2개인 연립일차부동식의 내용과 유사한 점이 많기 때문에 미지수가 2개인 연립일차부동식과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 미지수가 2개인 연립일차방정식을 학습하면서 익힌 풀이 방법이 같은 방법으로 적용될 것이라는 오개념과 미지수가 2개인 연립일차부등식과 관련된 불충분한 내용의 교육과정 때문에 발생한 것이다. 학생이 범한 오류에 대해 학생의 문제 풀이 과정을 해석기하적, 대수적 접근을 통해 면밀히 분석한 결과 학생이 범한 오류는 미지수가 2개인 연립일차부등식을 해결하는 과정에서 2개의 변수들 사이의 상호관련성을 간과하여 발생한 결과임을 알 수 있다. 따라서 본 연구는 오류를 범하기 쉬운 마지수가 2개인 연립일차부등식과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 2개의 변수 사이의 관련성에 대해 해석기하적 접근, 대수적 접근, 공리적 접근을 통하여 2개의 변수들 사이의 상호관련성에 대해 학생들에게 주지시켜야 하고 아울러 미지수가 2개인 연립일차부등식을 다룰 경우 대수적 기법이 변수들 사이의 관련성으로 인하여 조심스러워야 하므로 해석기하적으로 좌표평면을 도입하여 문제에 접근해야함을 강조한다.