• 과학교육연구지
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• 제45권1호
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• pp.23-41
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• 2021

본 연구의 목적은 STEAM 융합적 문제 상황에 대하여 중등영재반별로 나타내는 문제발견과 문제해결 능력의 특성을 알아보는데 있다. 이를 위해 STEAM 융합적 문제해결력 검사지를 사용하여 중등영재반별로 문제의 발견과 문제해결 과정에 작성한 활동지, 산출물 등을 정량적 및 정성적으로 비교·분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 제시한 문제해결력 검사지가 지닌 전공 특수성이 문항에 대한 선호도와 문제를 발견하는 양상에 영향을 미침을 알 수 있었다. 둘째, 영재반별로 특정 과제에 대해 영재반에 따른 문제의 발견과 문제의 해결 능력의 차이를 보이는 것이 아니라 모둠별로 차이를 보이는 것으로 나타났다. 셋째, STEAM 융합적 문제 상황에서 문제의 발견과 문제해결에 전공 영역보다 개별 창의성과 모둠의 협력적 창의성이 더 크게 작용했음을 알 수 있었다. 본 연구결과에 의하면 문제의 발견과 문제해결력 평가에서 영재 학생들의 정의적 요인과 협력의 개념을 포함할 필요가 있고, 집단 창의성이 잘 발휘될 수 있도록 협력적 문제해결능력을 향상시킬 수 있는 교수·학습 전략을 개발할 필요가 있음을 시사한다.

• 영재교육연구
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• 제22권3호
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• pp.619-637
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• 2012

girih 타일링은 비주기적이면서도 규칙적인 구조를 가진 타일링으로, 최근 '이슬람 사원 장식에 숨어있는 수학의 비밀'로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이를 소재로 하여 비주기적인 규칙성 안에 숨어 있는 수학이 만들어내는 유용성과 아름다움을 체험할 수 있는 초등 수학영재 프로그램을 개발 적용하고 그 결과를 분석하는 데 목적을 두었다. 개발한 초등수학영재 프로그램은 '이슬람 문양 속 girih의 비밀을 찾아서'이며, Renzulli의 3부 심화학습 형식에 따라 적용하였다. 이 프로그램은 대전광역시 유성구에 소재하고 있는 D 초등학교 5, 6학년 통합영재반 6명에게 적용한 결과를 토대로 수정, 보완 하였으며 개발된 프로그램 및 학습 자료는 초등수학영재 교육을 위한 소재 개발과 방법에 있어 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.225-228
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• 2011

창의성이 강조되는 시대에 영재 교육의 중요성은 점차 높아지고 있다. 그러나 정보 영재를 위한 연구는 수학이나 과학 영재에 비해 미미한 수준이며, 특히 초등 정보영재를 위한 프로그래밍 교육은 창의적 알고리즘을 개발하는 능력을 기르는 것보다 학습자의 수준에 맞지 않는 특정 프로그래밍 언어의 사용법이나 문법 위주의 교육에 치중하고 있다는 우려의 목소리가 높았다. 이에 본 논문에서는 초등 정보영재의 알고리즘적 사고력을 향상시키기 위한 실생활 중심의 컨텐츠를 제안하고자 한다. 초등학생의 생활과 밀접하게 연관된 주제를 선정하여 학습 동기를 유발하고, Polya의 문제해결모형을 토대로 스스로 이야기를 만들고 그 안에서 알고리즘을 찾아가는 과정을 통해 알고리즘적 사고력을 향상시킬 수 있도록 컨텐츠를 설계하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.527-538
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• 2016

본 연구의 목적은 과학 분야에서의 집단의 창의적인 성취를 의미하는 '집단 과학창의성'에 영향을 주는 요인을 선정하고, 학생들의 창의적 문제해결 과정에서 집단 과학창의성이 어떻게 나타나는지 탐색하는 것이다. 집단 과학창의성 영향요인을 정하기 위해서 선행연구를 바탕으로 과학교육에서 집단 과학창의성 영향요인 27개를 추출하였고, 과학교육 및 영재교육 전문가들의 의견을 바탕으로 정리하였다. 학생들의 창의적 문제해결 과정에서의 집단 과학창의성 영향요인을 선정하기 위해서 72명의 영재학생들을 대상으로 1박 2일 동안 진행된 집단 문제해결과정을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 집단 과학창의성 영향요인으로 인적요인의 9가지 요소(과학적 사고, 과학 지식, 과학 정보 처리 능력, 동기, 도전정신, 구성원의 나이 및 성별의 다양성, 구성원이 선호하는 과목의 다양성, 창의적 경험, 집단응집력), 결합요인으로 4가지 요소(과학적 의사소통능력, 집단의 창의적 과정(과학적 탐구과정), 자율성, 리더십), 환경요인으로 3가지 요소(학습 환경, 교사유형, 외적 보상)를 선정하였다. 둘째, 영재 학생들의 창의적 문제해결과정을 분석하여 집단 과학창의성 영향요인들이 창의적 문제해결에 영향을 미치는 것을 발견할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 집단으로서 요구되는 창의적 특성을 신장시키기 위한 요인에 대한 추가적인 시사점을 논의하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.9-16
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• 2013

컴퓨팅적 사고(Computational Thinking)는 실세계와 다양한 학문 분야에 적용될 수 있는 보편적 문제해결 능력으로 컴퓨터 과학 분야의 핵심역량이자 미래 인재가 필수적으로 갖추어야 할 소양이다. 컴퓨팅적 사고는 문제를 분석하고 문제 해결에 적합한 컴퓨팅 원리 및 전략들을 선택, 적용하는 경험을 통해 증진될 수 있다. 본 연구에서는 학습자에게 컴퓨팅적 사고를 기반으로 한 문제 해결 경험을 제공하기 위한 퍼즐기반 학습을 설계하고 초등정보영재 교육에서의 적용 가능성을 탐색하였다. 학습에 활용된 퍼즐 문항들은 학습자 수준에 맞게 구성된 서술형 퍼즐로 제약조건, 최적화, 확률, 통계, 패턴인식, 전략의 6가지 유형으로 분류된다. 퍼즐 기반 학습을 초등학교 6학년 영재학급에 적용한 결과, 학습자의 컴퓨팅적 사고 및 문제해결성향에 긍정적인 영향을 준 것을 확인하였다. 이는 컴퓨팅적 문제 해결 원리를 포함한 퍼즐 해결 경험이 흥미와 통찰을 유도하고, 실세계와 유사한 다양한 문제 해결 경험을 제공하기 때문인 것으로 판단된다.

• 영재교육연구
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• 제22권3호
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• pp.575-596
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• 2012

본 연구에서는 서울에 위치한 G 영재원의 과학영재학생들을 위하여 제공된 영재교육 프로그램에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 이 프로그램은 Betts와 Kercher(1999)에 의해 제안된 자율학습자 모형을 기반으로 설계된 통합적인 프로그램이라는 점에서 독특하다. 프로그램의 효과를 알아보고자 영재원의 교육목표들이 내재된 항목들에서 긍정적 영향이 있었는지 묻는 설문을 제작하여 프로그램에 참여한 중학교 1학년부터 중학교 3학년까지의 학생들을 대상으로 실시하였다. 설문 결과 거의 모든 학생들이 긍정적 영향에 강한 동의를 나타냈다. 학생들은 유용하고 흥미로운 과학 내용물을 배웠고, 소그룹 내에서 동료들과 함께 협력하는 의미 있는 경험을 즐겼으며, 탐구과제에 의해 많은 도전을 받았다고 응답하였다. 학생들은 또한 스스로 학습하는 방법을 익히게 되었고, 또한 자신들의 선택과 결정이 존중되었다는 사실이 동료와의 의견 조율이나 능동적인 탐색 등에 긍정적인 영향을 미쳤다고 했다. 이는 자율학습자 모형이 성공적으로 구현되고 있으며 학생들이 자율학습자로써 성장하고 있음을 시사한다. 프로그램에 처음 참여한 학생보다 참여한 기간이 길었던 학생들이 좀 더 긍정적인 반응을 보였으며, 이것은 시간이 지나면서 프로그램의 일관성으로 인한 축적된 효과를 기대할 수 있음을 시사한다. 또한 세부 프로그램들, 특히 ALM 수업, 분과 수업, 학술대회가 과학적 탐구의 과정과 자율학습자 특성에 기여하는 비중이 비슷하여, 과학적 탐구과정과 자율학습자 교육을 위한 전략이 프로그램 전체에 내재하고 있으며 서로 유기적으로 긍정적 상호작용을 하여 시너지 효과를 내는 통합적 접근이 이루어지고 있는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 영재들을 위한 특정 교육 모델에 기초한 프로그램의 일관성이 영재학생들을 위한 더 나은 교육환경을 제공할 수 있다는 점을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.166-173
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• 2000

본 연구는 중학교 과학영재 학생들의 과학관련 태도에 대하여 조사하였다. 조사 도구는 TOSRA를 우리나라 중학교 학생에 맞게 수정 보완하여 사용하였으며, 1999년도 서울대학교 과학영재 센터의 제 2기 입학생 131명을 연구 대상으로 하여 조사하였다. 서울대학교 과학영재교육센터의 입학생은 수학, 물리, 화학, 생물 및 지구과학 등 5개 분과로 구성되어 있다. 중학교 과학영재들의 과학관련 태도 수준은 전체적으로 남녀 학생간에 유의미한 차이가 없었으나, '과학에 대한 직업적 관심' 영역에서만 과학영재 남학생들이 여학생들에 비해 높은 수준을 갖는 것으로 조사되었다. 과학관련 태도 각 영역에 대한 비교에서는 과학 영재 학생들이 '과학에 대한 취미적 관심' 영역에서 가장 높은 태도 점수를 나타낸 반면에, '과학자의 평범성' 영역에서는 가장 낮은 수준을 나타내었다. 과학 영재들의 분과에 따른 비교에서는 화학 분과를 제외하고는 다른 분과간에는 유의미한 차이가 없었으나, 특히 화학 분과 영재들은 수학 분과에 비해서'과학적 태도의 수용' 영역에서 매우 높게 나타났다. 과학 영재들의 과학적 특성을 파악하고 유지시켜 줄 수 있는 연구와 과학 영재 학생을 위한 과학 영재 자신의 자아실현을 위함과 국가의 과학적 발전에 기여할 수 있는 특수한 교육 프로그램의 개발은 물론 사회적 및 국가적 지원이 있어야 할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제24권4호
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• pp.509-541
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• 2014

21세기 지식 기반 사회가 추구하는 가치나 비전에 따른 과학 영재 교육의 새로운 방향으로서 핵심 역량 중심의 교육을 고려해 볼 필요가 있다. 따라서 이 연구에서는 향후 핵심 역량 중심의 과학 영재 교육을 위한 선결 요건으로서 과학자의 핵심 역량 모델을 개발하고, 타당성을 검토하였다. 이를 위하여 논문, 도서, 신문 기사, 행동사건면접에 대한 분석을 바탕으로 설문 문항을 개발한 후 설문 조사를 실시하였다. 그리고 설문 조사 결과를 바탕으로, 탐색적 요인분석을 실시하였다. 그 결과, 5개의 역량군, 15개의 하위 역량으로 구성된 잠재적인 핵심 역량 모델을 구성할 수 있었고, 확인적 요인분석을 통해 탐색된 핵심 역량 모델의 신뢰도와 수렴타당도, 판별타당도 등을 확보할 수 있었다. 과학자의 핵심 역량 모델에서 '인지' 역량군은 '창의적 사고', '종합적 사고', '탐색적 사고', '분석적 사고', '개념적 사고'의 5개 하위 역량으로 구성되었다. '성취지향' 역량군은 '주도성', '준비 및 문제해결력', '전략적 영향력'의 3개 하위 역량으로 구성되었고, '과학적 태도' 역량군은 '유연한 사고와 태도', '연구 열정', '과학에 대한 견해'의 3개 하위 역량으로 구성되었다. '개인 효과성' 역량군은 '풍부한 경험과 체험', '글로벌 자세'의 2개 하위 역량으로 구성되었으며, 마지막으로, '네트워킹' 역량군은 '대인이해', '의사소통'의 2개 하위 역량으로 구성되었다. 이 연구 결과는 과학자의 핵심 역량 모델을 과학 영재 교육에 소개하고, 핵심 역량 중심의 과학 영재 교육을 위한 프로그램 개발이나 전략 마련 등을 위한 기초 자료를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제65권6호
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• pp.455-467
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• 2021

이 연구는 협상에 기반한 동료평가 및 자기평가 활동이 과학 영재 학생들의 모델링에 미치는 영향 및 이에 대한 학생들의 인식을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 광역시의 과학 계열 특수 목적 고등학교 2학년 학생 92명을 대상으로 과학 계열 전문 교과인 고급 화학 학습 내용 중 4가지 주제에 대해 과학 글쓰기 및 협상에 기반한 동료평가 및 자기평가 활동을 실시하였다. 학생들이 구성한 모델링은 과학 개념 구조화, 논리성, 다중표상, 의사소통 측면에서 분석되었으며, 협상에 기반한 평가 활동이 진행됨에 따라 과학 글쓰기에 나타나는 모델링 수준이 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한 학생 설문조사와 인터뷰를 분석한 결과 학생들은 평가 활동의 결과를 타당하다고 인식하고 있으며, 평가 활동의 결과를 다음 글쓰기에 참고함으로써 자신의 학습을 개선할 수 있다고 응답하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.695-715
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• 2016

본 연구는 정다각형 종이접기 활동을 소재로 한 영재교수학습 자료를 개발하고 이를 현장 수업에의 적용을 통해 발견한 교수학습 방법을 개선하는 것을 목적으로 하였다. 동일 학교에 소속한 학생들을 개별학습(1명, 발명영재학급, 과학고 영재교육원 합격), 교사와의 1-1 대면 학습(2명, 일반학급 내 우수 학생), 짝 모둠 학습(4명, 영재학급), 그리고 집단 수업(20명, 영재학급)의 여러 방식으로 유형화한 수업을 진행하면서 김정하(2010)의 정당화 분석틀(PIRSO)을 이용하여 학생들의 정당화 요소를 분석하고 집단 수업에서 정다각형 종이접기 활동의 정당화를 지도하기 위한 개선 방안을 모색하였다. 그 결과 주어진 크기의 색종이를 이용하여 최대 넓이의 정다각형 종이접기 활동 탐구라는 본 연구 소재의 난이도는 초등학교 영재학급용 수업으로 적절하였으며, 개별 학습 방식보다는 교사와의 1-1 대면 또는 동료와의 토론 및 협동 방식이 정당화의 수준을 향상시키는데 더 효과적임이 드러났다. 집단수업을 위한 탐구 활동은 모든 학생에게 모든 내용을 학습하도록 하는 일괄 수업방식보다는 필요에 따라 학생들이 개인별로 탐구하고 싶은 내용을 선택하는 선택 활동 수업 방식으로 변형할 필요가 있으며 정당화에 초점을 맞추어야 하는 과제의 목표는 처음부터 명확하게 제시할 필요가 있음을 확인하였다. 이를 바탕으로 수업의 전개나 활동의 재구성 방식, 발문을 위한 개선 방안을 제안하였다.