• 제목/요약/키워드: school mathematics curriculum

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중등 영재 지도교사들의 융합인재교육(STEAM)과 융합영재교육에 대한 인식 (The Secondary Gifted Education Teachers' Perceptions of the STEAM and the Convergence Gifted Education)

  • 서보경;맹희주
    • 영재교육연구
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    • 제26권1호
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    • pp.53-76
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    • 2016
  • 본 연구는 융합영재교육의 활성화를 위하여 중등 영재 지도교사들을 대상으로 융합인재교육(STEAM)과 융합영재교육에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과, 영재 지도교사들의 융합영재교육에 대한 인지도는 융합인재교육(STEAM)에 대한 인지도보다 더 낮은 것으로 나타났으며, 융합영재교육에 대한 인지도가 높은 교사들은 현장 적용 경험이 더 높은 것으로 나타났다. 반면 영재교육진흥종합계획의 추진과제로서 창의 융합형 콘텐츠 개발이 포함되어 있음에 대한 인지도는 매우 낮았으며, 콘텐츠 개발 경험 또한 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 통계적으로 유의미한 차이는 없지만 과학영재 지도교사와 영재 지도 경력이 높을수록 융합영재교육의 필요성에 매우 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타나 영재교육 교원 연수를 통해 수학영재 지도교사와 저경력의 영재 지도교사들에게 융합영재교육의 필요성에 대한 인식을 강화시킬 필요가 있는 것으로 분석되었다. 그러나 과반 수 이상의 응답자들이 융합인재교육(STEAM)과 융합영재교육이 대상만 다를 뿐 유사하다고 인식하고 있는 것으로 나타나 융합영재교육의 올바른 정착을 위해 영역별 영재의 특성과 수준에 적합한 차별화된 융합영재교육이 필요함을 인식시킬 필요가 있는 것으로 시사되었다.

WWT 빅데이터를 활용한 중학교 STEAM 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of Middle School STEAM Program Using Big Data of World Wide Telescope)

  • 유상미;김형범;김용기;김흥태
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.33-47
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    • 2021
  • 최근 빅데이터에 기반한 교육의 활성화가 요구됨에 따라, 이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정에서 '태양계', '별과 우주' 내용 요소를 중심으로, WWT 빅데이터를 활용한 천문교육 STEAM 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 1개의 중학교 176명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결, STEAM 태도 및 STEAM 만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 천문 데이터 시각화 플랫폼인 WWT(World Wide Telescope) 빅데이터를 활용하여 학생들이 적극적이고 자발적으로 학습에 참여할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, 창의적 문제해결 측정 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서 '과제집중' 구인을 제외한 '아이디어 수정', '이미지화', '비유', '아이디어 생성', '정교성' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 셋째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '배려', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '소통', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 넷째, STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 STEAM 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.16 ~ 3.90으로, WWT 빅데이터를 활용한 STEAM 프로그램을 통해 학생들의 과학교과에 대한 이해와 관심이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

STEAM 관점에서 2009 개정 화학 I 교과서 분석 (Analysis of 2009 Revised Chemistry I Textbooks Based on STEAM Aspect)

  • 복주리;장낙한
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.381-393
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    • 2012
  • 이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

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통계적 개념 발달에 관한 인식론적 고찰 (An Epistemological Inquiry on the Development of Statistical Concepts)

  • 이영하;남주현
    • 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.

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3D프린터 활용 체험형 STEAM 프로그램 개발 연구: '태양' 개념을 중심으로 (A Study on the Development of Experiential STEAM Program Based on Visual Impairment Using 3D Printer: Focusing on 'Sun' Concept)

  • 김상걸;김형범;김용기
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.62-75
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    • 2022
  • 이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.

초등 학습자를 위한 서포트 벡터 머신 융합 교육 프로그램의 개발과 적용 (Development and Application of Convergence Education about Support Vector Machine for Elementary Learners)

  • 황유리;박남제
    • 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.

제 1, 2회 학생 과학 공동탐구 토론대회의 종합적 평가 (Summative Evaluation of 1993, 1994 Discussion Contest of Scientific Investigation)

  • 김은숙;윤혜경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.376-388
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    • 1996
  • The first and the second "Discussion Contest of Scientific Investigation" was evaluated in this study. This contest was a part of 'Korean Youth Science Festival' held in 1993 and 1994. The evaluation was based on the data collected from the middle school students of final teams, their teachers, a large number of middle school students and college students who were audience of the final competition. Questionnaires, interviews, reports of final teams, and video tape of final competition were used to collect data. The study focussed on three research questions. The first was about the preparation and the research process of students of final teams. The second was about the format and the proceeding of the Contest. The third was whether participating the Contest was useful experience for the students and the teachers of the final teams. The first area, the preparation and the research process of students, were investigated in three aspects. One was the level of cooperation, participation, support and the role of teachers. The second was the information search and experiment, and the third was the report writing. The students of the final teams from both years, had positive opinion about the cooperation, students' active involvement, and support from family and school. Students considered their teachers to be a guide or a counsellor, showing their level of active participation. On the other hand, the interview of 1993 participants showed that there were times that teachers took strong leading role. Therefore one can conclude that students took active roles most of the time while the room for improvement still exists. To search the information they need during the period of the preparation, student visited various places such as libraries, bookstores, universities, and research institutes. Their search was not limited to reading the books, although the books were primary source of information. Students also learned how to organize the information they found and considered leaning of organizing skill useful and fun. Variety of experiments was an important part of preparation and students had positive opinion about it. Understanding related theory was considered most difficult and important, while designing and building proper equipments was considered difficult but not important. This reflects the students' school experience where the equipments were all set in advance and students were asked to confirm the theories presented in the previous class hours. About the reports recording the research process, students recognize the importance and the necessity of the report but had difficulty in writing it. Their reports showed tendency to list everything they did without clear connection to the problem to be solved. Most of the reports did not record the references and some of them confused report writing with story telling. Therefore most of them need training in writing the reports. It is also desirable to describe the process of student learning when theory or mathematics that are beyond the level of middle school curriculum were used because it is part of their investigation. The second area of evaluation was about the format and the proceeding of the Contest, the problems given to students, and the process of student discussion. The format of the Contests, which consisted of four parts, presentation, refutation, debate and review, received good evaluation from students because it made students think more and gave more difficult time but was meaningful and helped to remember longer time according to students. On the other hand, students said the time given to each part of the contest was too short. The problems given to students were short and open ended to stimulate students' imagination and to offer various possible routes to the solution. This type of problem was very unfamiliar and gave a lot of difficulty to students. Student had positive opinion about the research process they experienced but did not recognize the fact that such a process was possible because of the oneness of the task. The level of the problems was rated as too difficult by teachers and college students but as appropriate by the middle school students in audience and participating students. This suggests that it is possible for student to convert the problems to be challengeable and intellectually satisfactory appropriate for their level of understanding even when the problems were difficult for middle school students. During the process of student discussion, a few problems were observed. Some problems were related to the technics of the discussion, such as inappropriate behavior for the role he/she was taking, mismatching answers to the questions. Some problems were related to thinking. For example, students thinking was off balanced toward deductive reasoning, and reasoning based on experimental data was weak. The last area of evaluation was the effect of the Contest. It was measured through the change of the attitude toward science and science classes, and willingness to attend the next Contest. According to the result of the questionnaire, no meaningful change in attitude was observed. However, through the interview several students were observed to have significant positive change in attitude while no student with negative change was observed. Most of the students participated in Contest said they would participate again or recommend their friend to participate. Most of the teachers agreed that the Contest should continue and they would recommend their colleagues or students to participate. As described above, the "Discussion Contest of Scientific Investigation", which was developed and tried as a new science contest, had positive response from participating students and teachers, and the audience. Two among the list of results especially demonstrated that the goal of the Contest, "active and cooperative science learning experience", was reached. One is the fact that students recognized the experience of cooperation, discussion, information search, variety of experiments to be fun and valuable. The other is the fact that the students recognized the format of the contest consisting of presentation, refutation, discussion and review, required more thinking and was challenging, but was more meaningful. Despite a few problems such as, unfamiliarity with the technics of discussion, weakness in inductive and/or experiment based reasoning, and difficulty in report writing, The Contest demonstrated the possibility of new science learning environment and science contest by offering the chance to challenge open tasks by utilizing student science knowledge and ability to inquire and to discuss rationally and critically with other students.

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국제 수학 올림피아드 참가 후보자들을 위한 상황대처훈련에 관한연구

  • 김보경;조성희;이군현
    • 한국영재학회:학술대회논문집
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    • 한국영재학회 1994년도 The 3rd Asia-Pacific Conference on GIFTEDNESS Program 제3차 아시아-태평양 영재학술대회
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    • pp.1.2-37
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    • 1994
  • 현재 우리나라에서는 국제 올림피아드 대회와 같은 국제 학력경시대회에 대표 학생들을 선발하여 선수로 참가시키고 있다. 대표선수들을 선발하기 전단계로서 한국 올림피아드 학교가 있으며, 국제대회에 나가기 1년전 여름방학을 이용하여 개최되고 있다. 한국 올림피아드 학교에서는 전국에서 경쟁을 뚫고 선발된 중, 고등학교 학생들이 각 과목에서 40여명씩 모여 학습 훈련을 받으며, 그중 소수가 경쟁을 통해 다시 선발되어 국제대회에 한국 대표선수로 참가한다. 본 연구에서는 한국 올림피아드 여름학교에 참가한 학생들의 학습 동기를 증진시킬 심리교육 프로그램을 개발하였으며, 이“상황대처훈련 프로그램”이 실제로 프로그램 참가학생들의 학업성취도와의 관계를 알아보았다. 연구대상은 국제 수학올림피아드 참가 후보학생들이며, 한국 수학올림피아드 여름학교가 진행중인 기간을 이용하여 5회에 걸쳐 훈련프로그램을 실시하였다. 프로그램 사전 사후의 효과를 통계분석한 결과, 프로그램 참가자의 자기효능감, 내적 통제감, 그리고 불안극복감이 비참가자들에 비해 유의미한 차이를 나타냈다. 이와같은 인지적, 정서적 동기요인들은 학업성취도와 관련되어 있으며, 특히 자기효능감과 적극적 귀인 스타일은 학업성취의 예언변인으로 나타났다. 본 연구에서 개발한“상황대처훈련 프로그램”은 프로그램 참가자학생들에 의해 매우 필요한 프로그램으로 지각되었고, 자신감과 통제력을 회복하고 압박감을 극복하는 데에 도움이 되었던 것으로 분석결과 나타났다. 본 연구결과의 제언으로, 이러한 훈련프로그램이 학업성취와 관련된 인지적, 정서적 학습동기를 증가시킨다는 점에서, 국제 경쟁을 위한 학습프로그램에 정규프로그램으로 포함되어야 할 것이며, 더 나아가 한국영재 교육 제반 프로그램에 필수적으로 포함되어 활성화하여야 할 것이다.착즙액 10% 첨가구에서 배양 15시간에 각각 1.33${\times}$$10^{5}$ CFU/mL, 1.13${\times}$$10^{5}$ CFU/mL이 증가하면서 최대 균수를 나타내었으며, pH 저하와 적정산도 상승이 뚜렷하였다. 따라서 비파 착즙액 첨가 기능성 yoghurt 제조시 비파 착즙액을 10% 첨가하여 혼합 starter로 Str. thermophilus와 Lac. acidophilus 혼합균주를 사용하는 것이 이들 유산균의 증식에 가장 적합한 것으로 나타났다.타났다..297, 0.293, 0.205에서 50일 경과 후 0.612, 0.472, 0.898로 비살균에서 높은 값을 보였다. 따라서 비살균의 경우 저장말기에 TBA값이 높아지는 경향을 보였다. 5. L값은 살균처리의 경우 저장 30일 이후 약간 어두워지는 경향을 보였고, 121$^{\circ}C$ 살균처리에서 높은 값을 보였다. 대체로 저장온도가 높고 저장기간이 길어질수록 약간 밝아지는 경향을 보였다. 적색도는 인삼 첨가구의 경우 상온 및 냉장저장에서 10$0^{\circ}C$ 살균이 121$^{\circ}C$ 처리구 보다 약간 높은 값을 보였다. 저장기간에 따른 적색도의 변화는 인삼과 송이 첨가구에서 비교적 안정적이었다. 황색도는 상온 및 냉장저장에서 저장기간에 따라 약간 감소하는 경향을 보인 후 상온저장 50일 째, 냉장 60일 째 가장 높게 나타났다. 121$^{\circ}C$ 살균처리구가 10$0^{\circ}C$ 처리구보다 약간 높은 경향을 보였다.^{\circ}C$$,에서는

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초등수학영재와 일반학생의 자기효능감과 진로태도성숙과의 관계 비교 (Comparative Study between Mathematically Gifted Elementary Students and Common Students in Self-Efficacy and Career Attitude Maturity)

  • 이정화;류성림
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.63-80
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 초등수학영재들과 일반학생들 사이의 자기효능감과 진로태도성숙을 비교분석 함으로써 초등수학영재의 특성을 이해하며, 초등수학영재와 일반학생의 진로교육에 도움을 주는 것이다. 연구 대상은 D광역시 소재의 대학영재교육원, 교육청 영재교육원, 초등학교 영재학급의 초등수학영재 237명(5학년 98명, 6학년 139명)과 D광역시 소재의 영재교육 대상학생, 특수아를 제외한 일반학생 221명(5학년 92명, 6학년 129명)이다. 연구 결과 초등수학영재가 일반학생보다 자기효능감이 높게 나타났다. 이는 초등수학영재가 자기 자신에 대한 자신감이 크고, 스스로에 대한 신념이 강하며, 그로 인해 자기 관리 및 과제의 난이도를 적절히 배려하여 비교적 높은 수준의 과제를 선호하는 등의 습관이 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한 초등수학영재의 전체적인 진로태도성숙이 일반학생보다 높게 나타났다. 특히 하위요인 중 결정성, 준비성에서는 p< .01 수준에서 두 집단 간 유의미한 차이를 보였으며, 확신성에서는 p< .05 수준에서 유의미한 차이를 나타냈다. 또한 초등수학영재와 일반학생 모두 자기효능감이 높을수록 진로태도성숙이 높은 것으로 나타났다. 이것은 수학영재를 위한 교육과정은 물론 일반교육과정에서도 자기효능감과 진로태도성숙을 향상시킬 수 있는 교육 프로그램이 개발되어야 함을 시사하는 것이라 볼 수 있다.