본 연구는 서울 지역 초등학교 과학영재학생과 수학영재학생 171명을 대상으로 과학에 대한 태도 검사지와 과학학습동기 검사지를 이용해 과학에 대한 태도와 과학학습동기를 조사, 비교해 보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학교 과학영재학생과 수학영재학생의 과학에 대한 태도는 과학에 대한 가치관, 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도 영역에서 유의미한 차이를 나타내지 않았으며, 과학영재학생과 수학영재학생 모두 과학에 대해 긍정적인 태도를 가지고 있었다. 하지만 과학교과에 대한 태도 영역 중 과학교과에 대한 선호를 나타내는 문항에서만 과학영재학생과 수학영재학생에게 유의미한 차이가 나타났으며, 과학영재학생의 과학교과에 대한 선호도가 수학영재학생의 과학교과에 대한 선호도 보다 높게 나타났다. 둘째, 초등학교 과학영재학생과 수학영재학생의 과학학습동기는 주의력, 자신감, 만족감 영역에서는 유의미한 차이를 나타내지 않았으며, 과학영재학생과 수학영재학생 모두 높은 동기 수준을 나타내었다. 하지만 과학학습동기 영역 중 관련성 영역에서 유의미한 차이를 나타냈으며, 이는 초등 과학영재학생들이 수학영재학생들보다 과학학습을 실제 삶과 더 관련지어 인식하고 있음을 나타낸다.
21세기 지식 기반 사회에 적합한 인재는 자기주도적으로 지적 가치를 창출할 수 있는 자율적이고 창의적인 사고력을 갖춘 사람으로, 수학교육 현장에서는 학생들의 창의사고력이 강조되고 있다. 이러한 창의사고력은 자신의 사고과정을 모니터하고 조절 통제하는 메타인지능력과 밀접한 관련이 있다. 이에 본고에서는 메타인지와 관련된 여러 연구결과들의 통합을 통해 '메타인지능력과 수학적 사고력과의 상관관계, 메타인지 전략을 활용한 교수 학습 방법 및 그 효과, 메타인지 능력 향상을 통한 수학적 사고력 신장 방안'을 고찰하고자 하였다.
본 연구는 수학포기자가 사회적 이슈로 대두되면서 실시한 수학학습 실태조사 데이터를 활용하여 초등학생 수학학습 포기 인식과 연관성이 높은 정의적 영역 요인과 정의적 영역 검사 문항을 추출하였다. 데이터 분석을 위하여 R의 빅데이터 분석 기법을 통해 기계학습 분석과 연관성 분석을 하였다. 그 결과 정의적 영역 요인 중에서는 효능감, 흥미 등이 가장 연관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 정의적 영역 문항 중에서는 수학학습 포기 인식과 흥미 요인의 문항인 '나는 수학이 좋다'와 효능감 문항인 '나는 앞으로 수학을 더 잘할 수 있을 것이라 생각한다' 등 8문항을 순위별로 추출하여 초등학생을 대상으로 하는 정의적 영역 검사 간편 버전을 추출하였다. 본 연구에서 나온 결과는 초등학생의 정의적 영역 함양을 위한 지도에 있어서 보다 중점을 두어야 하는 사항을 시사할 것이다. 또한 본 연구에서 개발한 간편 버전은 향후 초등학생을 대상으로 하는 정의적 영역 검사에 활용될 것으로 본다.
본 연구는 고등학생을 대상으로 실험집단과 비교집단을 구성하고, 일대다(一對多) 튜토링 협동학습을 실시하였다. 집단 간 점수 차이와 집단별 사전·사후 점수 차이에 대한 유의성 검증은 비모수 통계기법을 사용하였으며, 학생들의 정의적 영역을 살펴보기 위하여 개방형 설문조사 2회와 개별 면담하였다. 실험집단과 비교집단 간 점수 차이는 통계적으로 유의하지 않았지만, 세 집단의 사전·사후 수학 점수 차이 검증 결과는 실험집단만 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 그리고 학생교사는 일반학생을 가르치는 동안 자신을 성찰하고 자기효능감이 향상되었으며, 일반학생은 학생교사에게 도움을 받음으로써 수업에 대한 재미와 관심을 더 두게 되고 자신감이 향상되었다. 수학 교과 역량 측면은 의사소통, 문제해결, 추론, 태도 및 실천 역량이 향상되었음을 알 수 있었다.
This study explores the impact of a STEM integration teacher professional development program focusing on teachers' perception of engineering and their attitudes toward integrating engineering into teaching. A total of sixty-eight teachers from ten schools participated in the program for five days. Data are collected from three main sources including (1) pre and post concept maps probing teachers' perceptions about the engineering discipline, (2) a pre and post survey measuring teachers' self-efficacy of teaching science/mathematics within the engineering context, and (3) engineering integrated science and (or) mathematics lesson plans and teaching reflections. This study utilizes both qualitative and quantitative research methods depending on the data we have collected. The results show that both science and math teachers thought that integrating engineering into teaching provided valuable outcomes, i.e., promoting students' learning about engineering and improving their interest in science or math through real-world problem solving exercises. Participants also felt more comfortable about integrating engineering in their teaching after the program. The results also imply that the teachers' understandings of engineering become more concrete after the program. This study also provides an overview of the challenges and advantages of teaching engineering in K-12 science and mathematics classrooms.
수학 학습과 성취에 있어서 인지적 영역뿐만 아리나 정의적 영역의 여러 요인이 영향을 주고 있다는 연구가 활발하게 진행되고 있으며 교육 활동에 있어서 정의적 영역에 대한 중요성 인식은 국가수준의 교육과정 개정이나 학업성취도 평가, 국제비교평가 연구 등에서도 확인해 볼 수 있다. 이와 같이 수학 학습과 성취에 영향을 주는 요인으로서 정의적 요소를 살펴보기 위한 다양한 연구 방법 중에 대규모의 표집집단을 대상으로 하는 경우 가장 보편적이고 일반적으로 사용되는 것이 설문에 따른 반응을 분석하는 것이다. 이에 본 연구에서는 PISA 2003과 TIMSS 2007의 자료를 분석하여 수학 학업 성취도가 상대적으로 높은(상위 30%) 국가를 선정하고 각 국가의 정의적 영역 성취점수를 분석함으로써 국제비교평가의 결과를 바탕으로 한 우리나라 학생들의 정의적 특성을 잘 파악할 수 있는지를 알아보았다. 이 결과를 바탕으로 우리나라 학생들의 정의적 특성을 파악하기 위한 설문 문항 개발의 필요성을 확인하였고 대규모 국제비교평가의 설문문항이 우리나라 학생들을 대상으로 하는 설문 문항 개발에 어떤 시사점을 줄 수 있는지 고찰하였다.
많은 교육학자들은 학교 수업에서 소집단 협력학습을 강조하고 있다. 소집단 협력 학습은 구성원 간의 의사소통을 통해 학습 능력의 향상 뿐 아니라 정의적 태도 면에서도 도움을 준다. 학습 능력의 향상이라는 측면에서 보면 상대적으로 부진한 학생들은 개념, 원리, 법칙들을 이해하면서 문제해결 능력이 향상됨을 스스로 느끼는데 반해 상대적으로 우수한 학생들은 그 효과에 대해 반신반의하고 있다. 따라서 본 연구는 수학 학습 능력이 상대적으로 우수한 학생이 부진한 학생과의 상호작용 특히 부진한 학생에게 수학을 지도하면서 어떤 수학 학습 과정을 가지는지를 탐색하고자 하였다. 본 연구 결과 상대적으로 우수한 학생은 동료를 지도함으로 인해 문제해결능력과 의사소통 능력이 향상되는 모습을 보였으며, 높은 수준의 수학적 사고를 하는 모습을 보였다.
From the assumption that an individual's working memory capacity is limited, the cognitive load theory is concerned with providing adequate instructional design so as to avoid overloading the learner's working memory. Based on the cognitive load theory, this study aimed to provide implications for effective problem-based collaborative teaching and learning design by analyzing the level of middle school students' cognitive load which is perceived according to the problem types(short answer type, narrative type, project) in the process of collaborative problem solving in middle school function part. To do this, this study analyzed whether there is a relevant difference in the level of cognitive load for the problem type according to the math achievement level and gender in the process of cooperative problem solving. As a result, there was a relevant difference in the task burden and task difficulty perceived according to the types of problems in both first and second graders in middle schools students. and there was no significant difference in the cognitive effort. In addition, the efficacy of task performance differed between first and second graders. The significance of this study is as follows: in the process of collaborative problem solving learning, which is most frequently used in school classrooms, it examined students' cognitive load according to problem types in various aspects of grade, achievement level, and gender.
본 연구는 수학학습부진학생 대상 협동학습 및 또래교수 프로그램이 초 중 고 학생의 인지적 정의적 영역에 주는 효과를 메타분석을 통해 체계적으로 정리하는데 그 목적이 있다. 자료의 분석을 위해, 협동학습 및 또래교수 프로그램을 적용하고 그 효과를 분석한 선행연구 31편을 선정하여 각 논문에서 제시한 결과를 메타분석하였다. 연구의 주요 결과는 첫째, 수학학습부진학생을 위한 협동학습 및 또래교수 프로그램은 인지적 영역에서 모두 중간 이상의 효과크기가 나타났으며, 특히 초등학교 급에서 큰 효과크기가 나타났고, 두 프로그램 중 또래교수의 효과크기가 매우 큰 것으로 나타났다. 둘째, 정의적 영역에서도 두 프로그램 모두 중간 이상의 효과크기를 보였고, 또래교수가 협동학습 보다는 큰 효과크기를 보였다. 또한 학교급으로 비교해 보았을 때는 초등, 중등, 고등 순으로 효과크기가 나타났으며, 정의적 영역을 세부 범주로 나타냈을 때에는 수학적 자기효능감, 수학학습태도, 수학학습흥미 순으로 효과크기가 나타났다. 마지막으로 이러한 분석을 바탕으로 수학학습부진학생 지도와 향후 연구에 대한 제언을 제시하였다.
이 연구의 목적은 첫째, 자유학기제에 적합한 과학 탐구 중심의 융합인재교육 프로그램을 개발하고 둘째, 자유학기제 교육과정의 중학생에게 적용하여, 학생들의 과학, 기술/공학, 수학에 대한 흥미, 자기효능감 및 관련 진로 선택에 미치는 효과를 살펴보는데 있다. 프로그램 개발을 위해 문헌 조사와 선행 연구를 바탕으로 개발의 방향을 과학 탐구 중심으로 정하고 프로그램 주제 및 개발 모형을 선정하였다. 개발된 프로그램 초안의 적절성을 위해 2회에 걸쳐 예비 적용과 전문가 집단의 컨설팅을 통해 수정 보완하였다. 연구의 대상은 2015년부터 자유학기제가 전면 시행된 광역시 소재 G중학교 1학년 92명이며, 프로그램 적용 전 후에 학생들에게 나타나는 흥미, 자기효능감 및 진로 선택 변화를 알아보고자 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검정을 실시하였다. 프로그램의 적용은 2015년 10월 첫째 주부터 10월 셋째 주까지 진행되었으며 사전 검사 및 사후 검사는 프로그램 처치 전 후 1주일 이내에 각각 실시하였다. 또한 학생들의 구체적인 반응을 알아보고자 14명을 선택하여 심층 면담을 실시하였다. 이에 따른 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 분석(Analysis)-설계(Design)-제작(Build)-평가(Assessment)의 4단계로 구성된 ADBA 모형을 적용하여 'RC 비행기' 주제의 융합인재교육을 개발하였다. 개발된 프로그램은 학생들의 흥미와 관심사에 기반을 둔 체계적 전문적 프로그램으로 학생들의 학습 동기를 유발한다는 점과 능동성을 갖춘 자기주도적 학습 경험을 제공할 수 있다는 점에 의의가 있다. 둘째, 개발된 융합인재교육 프로그램은 자유학기제 교육과정 내 중학생의 과학, 기술/공학, 수학에 대한 흥미, 자기효능감, 관련 진로 선택의 모든 정의적 영역에서 통계적으로 유의미한 효과를 미쳤다. 흥미 영역은 과학, 기술/공학, 수학 교과에 대한 학생들의 인식 변화에 기인하며, 자기효능감 영역은 과학, 기술/공학, 수학 교과에 대해 학생들의 성공적인 경험을 통해서 상승하였으며, 진로 선택 영역은 과학, 기술/공학, 수학이 실생활에 유용하고 해당 직업을 가지면 재미있을 것이라는 인식의 변화로 상승하였다. 이 연구로 개발된 융합인재교육 프로그램은 자유학기제 정책의 교육 목적에 적합하며 자유학기제와 융합인재교육의 접목이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 또한 중학생들의 '행복교육'과, '창의 융합형 인재' 양성에 기여할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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