• 한국학교수학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.655-678
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• 2010

초등수학에서 기하교육은 공간에 대한 직관의 계발을 통해 도형에 대한 이해와 공간 감각을 이끌어내는데 초점을 맞추어야 한다. 이와 함께 시각화는 기하에서의 문제해결 을 결정짓는 중요한 요소 가운데 하나이다. 지금까지 시각화에 대한 분석은 주로 중등 기하교육에서 다루어진 반면, 초등수학에서 평면도형과 공간도형에서의 문제해결과 관련해서 학생들의 시각화에 대한 논의는 부족했다. 본 연구는 초등수학에서 시각화가 기하문제해결에 미치는 영향을 분석한 것으로, 기하문제해결에서 나타나는 시각화 방법과 시각화에 영향을 미치는 요소, 그리고 이 과정에서 나타나는 어려움을 살펴본 것이다. 먼저 평면도형과 입체도형의 문제해결에서 시각화 방법을 구분하여 살펴보고, 이러한 방법에 따라 도형에 대한 이해와 시각화 과정이 어떻게 진행되는지를 도식화하여 살펴본다. 또한 시각화에 영향을 미치는 요소를 구분하고, 시각화 과정의 어려움으로 인해 어떤 오류가 나타나는가를 살펴보고, 이를 통해 초등기하문제해결에서 시각화에 대한 논의를 이끌어낸다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.143-156
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• 2014

스마트교육은 21세기 학습자 역량 신장을 목표로 삼고 있으며, 그중에서 특히 문제해결력 향상을 강조하고 있다. 이러한 스마트교육은 스마트기기의 발전과 폭발적인 보급의 영향이 그 기저를 차지하고 있으며, 시대의 변화에 따라 스마트 테크놀로지를 활용한 문제해결력이 요구된다. 문제해결학습은 학생들의 문제해결력 향상에 초점을 맞추어 사용된 모형으로 본 연구에서는 문제해결력 향상을 극대화하기 위해 스마트기기를 활용한 교수 학습 활동 중심의 문제해결학습 모형을 구안하고 이를 학교 현장에 적용하였다. 그 결과 스마트기기의 활용이 문제해결에 많은 도움이 되었다는 긍정적인 반응을 얻을 수 있다. 본 연구를 통해 스마트교육이 추구 하고자 하는 목표를 달성하는데 기여하고, 향후 학교 현장에서 성공적인 스마트교육이 되기 위한 기초 연구가 되기를 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제5권1호
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• pp.31-41
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• 2012

This study investigates the effect of ASI program on the improvement of gifted students' scientific creative problem solving skill and science learning motivation. ASI developed by reflecting the characteristics of scientific inquiry. The study was aimed at Twenty elementary gifted students from C Gifted Education Program participated in the sixteen sessions of ASI curriculum from June 2010 to October 2010. First, we found that the ASP program is effective to improve the gifted students' scientific creative problem solving skill overall. Specifically, the ASI was effective in the sub-catagories of scientific creative problem solving skills such as 'fluency', 'flexibility', 'originality', and 'appropriateness'. However, there was no significant change in the sub-category of 'reliability' and 'elaborateness' Second, we found that the ASP program is effective to improve the gifted students' sscience learning motivation overall. Specifically, the ASI was effective in the sub-catagories of science problem solving skills such as 'intrinsic motivation', 'correlation with personal goal', 'self-determination', and 'fear of evaluation'. However, there was no significant change in the sub-category of 'extrinsic motivation' and 'self-efficacy'. summary, the ASI program was shown to be effective for improving their scientific creative problem solving skill and scientific learning motivation; This study implies that the ASI curriculum would be a effective tool to help gifted students to improve their ascientific creative problem solving skill and their motivation to learn science.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.427-438
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• 2018

본 연구는 CSCL 기반 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학생의 창의성과 문제해결능력에 미치는 효과를 분석하고자 하였다. J대학교 겨울방학 교육기부 신청학생 4, 5, 6학년 28명의 학생을 대상으로 연구를 실시하였다. 실험집단은 CSCL기반 디자인 사고를 적용한 SW교육 프로그램을 개발하여 진행하였다. 창의성과 문제해결능력 사전검사를 실시하고 42시간에 걸쳐 디자인 사고를 적용한 SW교육을 진행한 후 창의성과 문제해결능력 사후검사를 실시하였다. 창의성 검사도구로는 Torrance의 TTCT 도형 검사지 A, B형을 사용하였으며 문제해결능력 검사도구로는 생애능력 측정도구 개발 연구 중 문제해결능력 진단지 초등학생용을 사용하여 분석하였다. 검증 결과, 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학생의 창의성과 문제해결능력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.173-178
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• 2020

가까운 미래에 인공지능과 컴퓨터 네트워크 기술이 발전함에 따라, 인공지능과의 협업이 중요하게 될 것이다. 인공지능 시대에는 사람 간의 의사소통과 협업 능력이 인재의 중요한 요소라고 할 수 있다. 이를 위해서, 컴퓨터 과학 기반의 인공지능이 어떻게 동작하는지를 파악하는 것이 필요하다. 컴퓨터 과학 교육을 위해서는 문제 해결 학습 중심의 알고리즘 교육에 초점을 두는 것이 효율적이다. 본 연구에서는 문제 해결 학습 중심의 알고리즘 교육을 받은 대학생 28명을 대상으로 학기 초의 컴퓨팅 사고력 진단을 실시한 결과와 학기 말의 만족도 조사와 학업 성적을 비교 분석하였다. 학생들의 컴퓨팅 사고력을 진단한 결과와 문제 해결 학습, 교수법, 강의 만족도, 기타 환경 요인에서 상관관계가 나타났고, 회귀분석을 실시한 결과 문제 해결 학습이 강의 만족도와 컴퓨팅 사고력 향상에 영향을 주었음을 확인하였다. 컴퓨터 과학 교육을 위해서 문제 해결 학습 기법과 함께 학생들의 만족도를 향상하는 방법을 추구한다면 학생들의 문제 해결 능력 향상에 도움이 될 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.151-158
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• 2018

본 연구의 목적은 협력적 문제 해결력에 영향을 미치는 PISA(Programme for International Student Assessment) 2015의 ICT 요인을 바탕으로 학생들의 협력적 문제 해결력을 예측하는 시스템을 개발하는 데 있다. PISA 2015의 컴퓨터 기반 협력적 문제 해결력 평가에는 한국에서 5,581명이 참여하였다. 연구방법은 먼저 상관분석을 사용하여 유의미한 변수를 선정하였으며, 딥러닝을 사용하여 협력적 문제 해결력 예측 모델을 생성하였다. 모델 생성 결과 테스트 데이터 셋에 대해 약 95%의 정확도로 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있었다. 이 모델을 바탕으로 협력적 문제 해결력 예측 시스템을 설계 및 구현하였으며, 해당 시스템을 사용하여 학습자의 ICT 관련 설문을 통해 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있다. 본 연구는 교육에서 ICT 투입 및 사용에 대한 정책 결정에서 빅데이터와 인공지능을 적용할 수 있는 새로운 관점을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권4호
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• pp.389-400
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• 1996

The purposes of this study were to analyze chemistry problem solving processes of middle school students and to compare their problem solving behaviors in the aspects of the cognitive developmental level of student, the success in problem solving, and the context of problem. Their failures in solving problems were also analyzed in the aspects of problem solving stage and prior knowledge. Forty-two students individually solved four problems regarding density and solubility using a think-aloud method. Students' responses were analyzed after intercoder agreement for analyzing problem-solving processes had been established to be 0.94. The results were as follows: 1. Most students solved chemistry problems following the stages of understanding, planning, and solving, while few exhibited the behaviors of the reviewing stage. There was also individual difference in the number of the stages repeated and their behaviors at each stage. 2. Most students were successful in understanding problems. However, unsuccessful and/or concrete-operational students had more difficulties in understanding problems than successful and/or formal-operational students, and students tended to have more difficulties in understanding problems in everyday contexts than in scientific contexts. 3. Successful and/or formal-operational students exhibited more behaviors of the planning stage than unsuccessful and/or concrete-operational students. Students showed more behaviors of the planning stage, but failed more at this stage, in everyday contexts than in scientific contexts. 4. Most students did not review their solutions. Successful and/or formal-operational students exhibited these behaviors more than unsuccessful and/or concrete-operational students. Students tended to exhibit the behaviors more in everyday contexts than in scientific contexts. 5. Many students failed to solve problems correctly due to the lack of prior knowledge and the inability to plan appropriately.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제26권3호
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• pp.565-581
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• 2016

수학문제해결에서 직관은 문제해결의 실마리, 아이디어를 제공하는 중요한 인지로 논리와 함께 그 교육의 중요성이 강조되어왔다. Fischbein은 직관을 기원에 따라 일차적 직관과 이차적 직관으로 분류하고, 직관에 있어서 개인의 경험과 학교 교육의 역할에 대해 언급하고 있다. 이러한 선행 연구에서 직관이 사회적 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있다. 본 연구는 직관의 사회적 성격을 표면적으로 드러낸 도덕 심리학자 Haidt의 사회적 직관주의 모델을 수학문제해결 측면에서 살펴보았다. 이를 통해 수학문제해결과 직관 교육에 있어서 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 수학문제해결에서도 직관의 사회적 특성을 확인할 수 있다. 둘째, 사회적 직관주의 모델을 변형하여 직관이 작용하는 수학문제해결과정을 모델화할 수 있었다. 셋째, 수학문제해결에서 직관이 중요하고, 직관에 관한 의미 있는 경험이 교육적으로 제공되어야 한다. 넷째, 직관의 강건함과 전체성 등으로 인한 오류를 줄이기 위해 직관을 확인하는 교육, 즉 메타인지를 강조한 직관 교육이 요구된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제35권3호
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• pp.277-293
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• 2021

본 연구는 초등학생을 대상으로 개방형 문제해결학습을 진행하였을 때 학생들의 수학적 창의성과 수학적 태도에 대해 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 서울 시내 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 9차시의 개방형 문제해결학습을 진행한 뒤 I-STATistics를 활용하여 사전 사후 t-검정하여 결과를 분석하였다. 연구 결과, 개방형 문제해결학습은 수학적 창의성 신장에 효과가 있었고, 특히 창의성의 하위 요소인 유창성에는 유의미한 결과가 없었지만, 융통성, 독창성 신장에 효과가 있었다. 또한, 개방형 문제해결학습은 수학적 태도 향상에 도움이 되며 특히 하위 요인 중 수학적 태도, 인정욕구, 동기 향상에 효과가 있었다. 그리고 개방형 문제해결학습에서 학생들은 다양한 반응을 공유하고 생각을 확장할 수 있었다. 연구 결과를 토대로 학교 현장에서 개방형 수학 문제해결을 활용을 위한 양질의 자료 개발 및 교사 연수를 지속할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권2호
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• pp.133-157
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• 2021

본 연구에서는 학생들의 생활과 밀접한 공간을 기반으로 한 비구조화된 문제를 개발하고 수업에 적용하였다. 이 과정에서 6학년 학생들의 공간 추론 능력으로는 외적 추론에 비해 내적 추론에서 어려움을 표했으며, 공간 추론이 수와 연산, 측정 등의 영역과 연계되어 활용될 때 그 수준이 더 높게 나타났다. 문제 해결 능력에서는 반성 요소가 미흡하게 나타났으며 초등 현장에서 온라인 환경에서의 협력과 수학적 모델링 학습이 적용 가능하다는 결과를 얻었다. 이를 통해 수학 교육 현장에 공간 학습과 실생활 문제 해결에 관한 의미 있는 시사점을 도출할 것으로 기대된다.