• 한국학교수학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.241-258
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• 2015

본 연구의 목적은 직관적 수준에서 초등학생들의 수학 문제해결 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 수와 연산, 도형 및 측정 영역을 대상으로, 알고리즘에 의한 해결에서부터 직관적 판단에 의해 해결이 가능한 8문제로 구성된 검사 도구를 제작하여 조사연구를 실시하였다. 직관적 수준에 따른 결과 분석에서는 본 연구에서 설정한 분석틀을 따랐다. 분석 결과, 직관적 수준에서 해결 가능한 문제에 대한 정답률이 전반적으로 낮게 나타났다. 내용 영역별로 살펴보면, 수와 연산 영역에서는 알고리즘 수준에 의한 정답률이 높았지만, 도형 및 측정 영역에서는 직관적 수준에 의한 정답률이 높았다. 결과 분석을 통해 알고리즘 적용에 필요한 요소가 문제에 제시되지 않은 경우에 학생들은 문제 구조에 대한 통찰을 통해 답을 하려는 경향을 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 이에 통찰을 통해 직관적으로 해결할 수 있는 다양한 문제의 개발과 직관적 원리에 의한 교육 방안을 마련할 필요성을 제기하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.227-234
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• 2023

본 논문에서는 중학생으로 대상으로 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다. 검사도구는 이화선, 표정민, 최인수(2014)의 CPS 이론을 토대로 창의적 사고유형 능력을 측정하기 위한 검사도구인 창의적 문제해결 프로파일 검사(CPSPI: Creative Problem Solving Profile Inventory)를 사용하였다. CPSPI는 기존 검사들의 한계를 보완하여 인지적 선호도와 인지적 능력을 평가하고, 자신의 아이디어를 타인과 공유하고 설득하는 단계를 포함하였다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램 적용 전 후, 창의적 문제해결력을 분석한 결과, 모든 영역에서 유의미하게 상승하였다. 중학생의 창의적 문제해결력을 분석한 결과 문제발견 및 분석, 아이디어 생성, 실행계획, 실행, 설득 및 소통 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 인공지능교육에서 창의적 문제해결력을 향상시키기 위한 교수학습 방법으로 디자인 씽킹의 효과를 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.9-18
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• 2013

정보 교과는 정보과학적 사고와 원리를 통해 창의적 문제해결력 함양을 교육목표로 하며, 문제 해결 방법과 절차 단원을 통하여 알고리즘 학습을 강조한다. 알고리즘 학습이 문제해결력 향상에 효과가 있다는 선행연구들을 바탕으로 창의적 문제해결력 향상에도 효과를 입증하는 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구들이 알고리즘 내용보다는 CPS와 같은 교수학습 모형이나 콘텐츠에 의존하고 있기 때문에 알고리즘 학습의 중요성이 상대적으로 약해질 수 있다. 본 연구는 일반적인 문제해결과정과 창의적 문제해결과정이 동일하다는 관점에서 알고리즘 학습이 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 검증한다. 이를 위하여 일반적인 사고 가운데 창의적인 사고로 간주되는 유추 추론(analogical reasoning)에 대하여 살펴보고, 유추 추론에 필요한 바탕 지식으로 분할 정복 알고리즘을 선택하였다. 퀵 정렬 알고리즘 학습 실험 결과, 분할 정복 알고리즘의 원리 학습한 실험집단과 알고리즘의 절차만 학습한 통제집단이 퀵 정렬 문제를 해결하는 비율에는 차이가 없었으나, 탐색 문제에서는 실험집단이 통제집단 보다 이진 탐색을 사용하는 비율이 더 높았다. 이는 분할 정복과 같은 추상적인 원리를 포함하는 알고리즘 학습이 새로운 영역의 문제를 해결하는 유추 추론에 효과가 있으며, 이는 창의적 문제해결력 향상으로 이어질 수 있음을 의미한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.133-143
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• 2014

The purpose of this study was to examine the effect of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. To verify this research problem, the subject of this study was fifth-grade students selected from four classes of M elementary school located in Busan city. For four months, the experimental group of 51 students was taught using the "scientific discussion classes focusing problem finding". The control group also of 53 students was taught in normal classes which used a text-book. All students were given pre and post test to verify the effects of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. The results from this study are as the following. First, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in scientific creative problem solving ability among the primary school students. It is possibly because in the process where one student compare his/her own thoughts with the others' ones and discuss them. Second, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in science process skills among the primary school students. Third, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in attitude toward science class. In conclusion, the scientific discussion classes focusing problem finding had positive effects on improvement of primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and also could lead to a change in students' cognition about science class to a positive way. Therefore, the scientific discussion class focusing problem finding is hopefully to be provided as an effective instructive strategy of science class in school in the future.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제11권2호
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• pp.121-139
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• 2008

수학 교실에서 가치 있는 수학적 과제는 학생들에게 수학적 아이디어를 제공하고 지적으로 흥미를 갖고 도전해 보게 한다. 최근 수학적 과제에 대한 중요성은 여러 측면에서 강조되고 있다. 특히 과제에 따라 학생들의 수업 참여도가 달라지고 수업 시간의 활동이 결정된다는 연구 결과와 학습 기회는 학생들이 참여하는 과제의 사고 수준과 사고 종류에 의해 결정된다는 주장은 교수 학습 과정에서의 과제의 중요성을 한층 더 부각시키고 있다. 이에 본 연구는 다양하고 실제적인 과제 제시 및 해결 활동에 대한 구체적인 이해를 위하여 연구자의 개입이 없는 자연스러운 교실 상황 내에서 교수 학습 활동을 관찰하고자 한다. 교수 학습 활동에서 나타나는 교사의 과제 제시 방법, 과제 해결을 위한 기회 제공 방법, 과제 해결 시 나타나는 교사의 행동을 분석하여 각 관점에 따른 교사의 행동 유형을 분류해 보고, 이를 통해 수학적 소양과 수학적 힘을 신장시킬 수 있는 학생 중심의 개혁적인 수학 교실 수업 실현을 위한 기초적인 정보를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.315-335
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• 2010

본 연구는 수학 교육과정을 근거로 개발한 문제만들기 활동 자료를 이용하여 학생들로 하여금 문제만들기 활동을 하도록 하여 문제해결력과 수학 학습 태도에 미치는 효과를 알아보았다. 실험반은 서울시의 J초등학교 5학년 2개 학급을 선정하여 문제만들기를 실시하고 비교반은 같은 기간 동안 문제만들기를 실시하지 않고 일반적인 교수 학습만을 실시하였다. 사전 사후 검사로서는 문제해결력 검사와 수학 학습 태도 검사를 실시하여 각각 t검증 하였다. 연구 결과 첫째, 수학 문제만들기를 적용한 반이 문제해결력 향상에 있어서 유의미한 효과를 보였다. 둘째, 수학 문제만들기를 적용한 반의 수학 학습 태도에 긍정적인 효과를 보였다. 결론으로, 학생들은 문제만들기를 통하여 문제를 충분히 이해하고 분석하게 되어 어려운 문제를 해결할 수 있는 문제해결력을 갖게 되고, 학생들이 스스로 문제를 만들고 재구성하면서 수학 학습에 적극적으로 참여하게 되어 수학에 대한 태도도 긍정적으로 변화시킨 것으로 볼 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.312-322
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• 2010

본 연구는 간호관리학 임상실습에 액션러닝 프로그램을 개발하고 적용한 후 간호대학생의 문제해결과정에 미치는 영향을 알아보고자 시도되었다. 2006년 5월부터 2007년 10월 까지 G광역시의 일 간호대학생 99명을 대상으로 6단계로 구성된 액션러닝프로그램을 2주간 적용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 액션러닝을 적용하기 전 보다 적용한 후 간호대학생의 문제해결과정은 유의한 향상을 보였다(t=-4.718, p=.000). 하위영역에서는 문제발견 영역(t=-1.858, p=.066)을 제외한 문제 정의(t=-4.123, p=.004), 문제해결책 고안(t=-2.973, p=.002), 문제해결책 실행(t=-3.264, p=.000)과 문제 해결검토(t=-3.677, p=.000)영역에서 유의한 향상을 보였다. 결론적으로 액션러닝은 간호학생들의 문제해결과정의 향상을 가져올 수 있고 졸업 후 임상적응력을 높일 수 있는 간호임상실습의 새로운 대안이 될 수 있다고 본다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권3호
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• pp.361-384
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• 2003

본 연구는 연립일차방정식에 관한 문장제에서 IDEAL 문제 해결 모형을 바탕으로 "구조-표현"을 강조한 교수-학습을 실시하였을 때 학생들의 문제해결 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 이를 강조하지 않은 학급의 학생들보다 문제해결 능력이 향상되었으며, 동치문제, 동형문제, 유사문제를 더 정확하게 구별하였다. 또한, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 그렇지 않은 학급의 학생들보다 문맥에 대한 이해 및 불완전한 정보 추출에서의 오류, 미지수간의 내적 관계에 대한 수학적 기호표현으로의 불완전한 전이 오류, 적절하지 않은 방정식 생성 오류의 발생 빈도가 적었다. 그리고, IDEAL 문제 해결 모형의 문제의 확인 단계(I)와 문제의 정의 단계(D)에서 학생들이 문제 해결 계획을 수립하기 위해 문제를 읽고 이해하여 문제를 해결하는 과정을 중점적으로 분석한 결과, 직접 변환 모델과 구조 도식 모델이 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제14권2호
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• pp.187-206
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• 2011

1980년대 이후로 현재까지 수학적 문제해결은 수학교육학의 주요 연구 주제 중의 하나로 자리매김하고 있다. 초창기에는 문제 그 자체에 대한 연구, 학습자들이 문제를 해결하는 방법 및 메타인지에 대한 연구, 교수학습 방법에 대한 연구 등 다양한 방법에서 연구가 진행되었으며, 최근 들어서는 문제해결을 통한 수학교육 및 모델링을 통한 문제해결이 연구자들의 관심을 끌고 있다. 이처럼 문제해결과 관련된 연구주제들은 변하면서도 지속적으로 연구자들의 관심을 끌고 있다. 따라서, 수학적 문제해결 영역에서 미래에 어떤 주제들이 더 연구될 필요가 있는지를 델파이를 기법을 통해서 알아보았다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제50권1호
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• pp.1-12
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• 2011

It is the aim of this paper to study the target problem solving process in reference to the base problem. We observed closely how students solve the target problem in reference to the base problem. The students couldn't solve the target problem, although they succeed to find the base problem. This comes from failing to discover the structural similarity between the target problem and the base problem. Especially it is important to cognize the proper corresponding of primary components between the base problem and target problem. And there is sometimes a part component of the target problem equivalent to the base problem and the target problem can't be solved without the insight into this fact. Consequently, finding the base problem fail to reach solving the target problem without the insight into their structural similarity. We have to make efforts to have an insight into the structural similarity between the target problem and the base problem to solve the target problem.