• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권1호
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• pp.116-129
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• 2019

This study investigated elementary students' spatial thinking and visualization when they learned the shape of volcanoes. For this purpose we used GeoMapApp to design instruction program and assessment items. In the instruction, students were asked to connect the floor plan view of Jeju island with the cross-sectional view of the same figure producted by GeoMapApp. Then they were asked to classify four sets of pictures of volcanoes based on the similarities of figures, that is, dome-shaped and shield volcanoes. In the assessment students solved three questions which examined how they connected the plan view and cross-sectional profile of Kilauea, draw cross-sectional profile of Mt. Fuji, and distinguished a shield volcano and dome-shaped one. Students' discourse data during the class were analyzed according to the amount to showing their spatial thinking and visualization. The instruction program using GeoMapApp assisted students to facilitate their spatial thinking for understanding of volcanoes. The outcomes of assessment showed even elementary students had good spatial thinking and visualization. Therefore, we argued spatial thinking and visualization for geoscientific understanding need to be included in the national science curriculum for elementary students.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권3호
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• pp.390-406
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• 2021

이 연구는 화산과 지진 단원의 수업에 GeoMapApp을 활용한 학습 자료를 적용하고, 공간 능력이 서로 다른 초등학생들이 인지한 공간 개념, 표현한 공간적 표상의 도구, 지형 구조를 표현하는 데 적용한 공간적 추론을 추출하여 공간적 사고의 과정을 분석하였다. 공간 능력 상위 집단 학생들은 인지한 공간 개념 정보를 수평 거리에 따라 구간을 나누어 화산과 지진의 지형 구조에 관한 심리적 이미지를 형성하는 내적 공간 표상을 활용하거나, 인식한 공간 개념을 그대로 연결하는 공간적 추론의 사례를 보였다. 또한, 지진 자료를 보고 공간 개념을 변형하여 공간적 추론을 수행하는 예도 있었다. 공간 능력 하위 집단 학생들은 공간 개념을 직접 지형 구조로 연결하는 공간적 추론을 보이거나, 공간 개념을 부분적으로 인식하여 지형을 파악하는 공간적 추론 사례를 보였다. 연구 결과를 근거로 초등학생들이 GeoMapApp 자료에서 거리, 높이, 깊이와 같은 공간 개념을 정확히 인식해야 더 나은 공간적 사고를 구현할 수 있음을 밝혔다.

• 대한지리학회지
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• 제45권6호
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• pp.820-844
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• 2010

본 연구는 GIS를 활용한 수업이 공간적 사고능력에 미치는 영향을 담화분석방법과 사례연구를 통해서 살펴보고자 한다. 분석에 사용된 자료는 6회에 걸친 GIS활용 수업에서 학생들이 주고 받는 대화를 녹취하여 수집하였다. 개별 학생들의 '발화가 수행하는 행위' (언어학의 화행론상의 행위, 담화분석의 최소단위)를 확인하고, 이를 다시 담화의 내용을 기준으로 공간적 사고 및 지리적 기능으로 분류하였다. 담화분석을 통한 실증적 연구 결과, 학생들은 주로 저차 공간적 사고능력을 지니고 있는 것으로 나타났고, 그 다음으로 중간 정도의 공간적 사고능력을 보였으며, GIS를 활용한 수업에 참여히는 동안 공간적 사고를 나타내는 적절한 용어를 생성하였다. 본 연구가 진행된 것이 지리수업이 아니라 환경과 관련한 생물 수업이었음을 감안한다면, 학생틀의 공간적 사고가 GIS를 활용한 수업의 결과임을 반영한다고 볼 수 있다. 이는 앞으로 학생들의 공간적 사고를 향상시키는 새로운 도구로서 GIS를 활용한 수업과 함의하는 바가 크다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.33-40
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• 2013

This study aims to recognize that creative thinking methodologies can be adopted in the spatial design. The concept of 'Convergent' and 'Divergent' used in structure of intellect model by Guilford is chosen to understand the character of creative thinking methodologies. Technical and physical contradictions is analyzed for '40 inventive principles' of TRIZ and spatial design works. Through this study, we recognize that the creative thinking methodologies consist of analysis, idea generation and evaluation phase. The psychological inertia that limits the creative thinking should be move away from solving problem, and convergent and divergent thinking have peculiarities to be adopted in condition and to be harmonized, and to set the direction of solving technical problems through to reach the target point integrated way of thinking is needed. '40 inventive principles' by Altshuller are based on engineering and useful in many areas of fields. However some principles are not accepted in design process because these are not considered in design field and paradigm is changed from machine to nature. Nowadays, nature is a prime issue for sustainable human life, because it has sustainable recycle structure and saving energy ways. Thus, creative thinking, including TRIZ is useful in design education and progress, and should be an essential element to get a new design paradigm.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제52권4호
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• pp.531-547
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• 2013

The purpose of the study is to examine how effects of activities using Google SketchUp on students' spatial ability and 3D geometric thinking in measuring the volume of solid figures. By comparing the results from pre- and post-tests between the experimental group and control group, we found that activities using Google SketchUp help students improve their spatial ability in the spatial orientation and visualization. In addition, more than half students in the experimental group moved from level 4 up to level 7 in thinking process of measuring the volume in terms of Battista(2004)'s levels. This study suggests that the instruction with Google SketchUp can help to improve students' spatial ability and 3D geometric thinking in the regular class in middle school. In addition, SketchUp can be an advanced technological tool to support students' self-directed learning, which create an efficient educational environment and a great opportunity to learn geometry in an effective manner.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.501-520
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• 2022

천문학 학습 과정에서 공간적 사고의 중요성을 고려할 때, 교원 양성 단계에서부터 공간적 사고를 고려한 교수⋅학습 방법에 대한 교육이 이뤄질 필요가 있다. 그에 따라 본 연구는 초등 예비교사들에게 공간적 사고에 대한 교육을 실시한 후 이들이 천문 단원 교과서의 삽화 및 탐구활동에 대해 인식하는 문제점과 개선안의 양상을 탐구하였다. 본 연구에서는 천문 영역의 공간적 사고를 공간 개념, 표상, 추론 과정으로 구성된 것으로 정의하였다. 수도권 소재 A 교육대학에 재학 중인 3학년 학생을 대상으로 2021년 10월, 2주에 걸쳐 공간적 사고에 대한 교육이 실시되었으며 예비교사들은 천문 단원 중 1개 차시를 자율적으로 선택하여 공간적 사고 측면에서 현행 교과서의 문제점을 분석하고 그에 대한 개선안을 제시하였다. 최종적으로 22명이 제시한 33개의 사례가 분석되었으며, 연구 결과는 다음과 같다. 예비교사들은 공간 개념과 추론 과정 측면에서 교과서 삽화 및 탐구활동의 한계를 인식하고 그것을 보완하기 위한 개선안을 제안하는 모습을 나타냈다. 그러나 일부 예비교사는 문제점을 타당하게 인식하더라도 적절한 개선안을 제안하지 못하거나, 공간적 사고 측면에서 삽화나 탐구활동을 분석하지 못하는 경향도 나타냈다. 본 연구는 공간적 사고에 대한 일련의 교육을 통해 예비교사가 천문 교수 실행시 공간적 사고 측면에서 교과서 삽화나 탐구활동을 인식하고, 그 한계를 보완할 능력을 갖출 수 있음을 보였다는 점에 의의가 있다. 아울러 본 연구 결과가 공간적 사고와 관련된 교사 양성 프로그램에 시사하는 바에 대해서도 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권2호
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• pp.125-144
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• 2018

이 연구의 목적은 순위 선다형 문항을 이용하여 초 중 고 학생들의 천문학적 사고 수준을 파악하는 것이다. 이를 위하여 각각 3개의 공간적 사고와 시스템 사고 측정 문항으로 구성된 검사지를 구성하고, 이를 강원도 소재 12개 학교 5학년, 8학년, 11학년 학생 총 1,066명을 대상으로 투입하였다. 수집된 학생 응답 자료를 고전 검사 이론의 추리 통계와 문항 반응 이론의 Rasch 모델에 적용하여 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다; 첫째, 천문학적 사고 중 공간적 사고 수준은 천체의 공간 위치와 방향은 파악할 수 있지만 2차원 평면에서의 천체 운동을 3차원으로 변환하지 못하는 것으로 나타났으며, 학년에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 분석되었다. 둘째, 천문학적 사고 중 시스템 사고 수준은 천체의 운동 시스템을 구성하는 요소와 요소 간 연관은 파악할 수 있으나 시스템의 경향성은 파악하지 못하는 것으로 나타났으며, 공간적 사고와는 달리 학년에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 셋째, 특정 상황(내용)에서 발현되는 천문학적 사고가 학년에 관계없이 매우 유사한 것으로 나타났으며, 이를 통해 천문학적 사고의 상황(내용) 의존성을 확인할 수 있었다. 이 연구 결과들은 학교 수업에서 천문학적 사고 수준을 높일 수 있는 방법을 탐색하기 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.179-197
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• 2015

이 연구에서는 천체의 운동을 이해하는데 공간적 사고가 중요한 역할을 하는 사고임을 전제로, 실제 천문 관련 수업에서 공간적 사고가 어떻게 다루어지고 있는지를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 태양계와 별 단원 수업에 대한 네 교사들의 수업을 공간적 사고 측면에서 분석하였다. 연구 결과, 천체의 운동을 온전히 이해하기 위해서는 학생과 교사가 관측의 기준점과 방위를 명시적으로 공유하는 것이 필요한 것으로 나타났다. 또한 지구기반 관점과 우주기반 관점을 학생에게 동시에 제공하는 것이 천체의 운동을 이해시키는데 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 학생들이 천체의 운동을 이해하고 공간적 사고를 키우기 위하여 첫째, 관측 기준점과 방위를 명확히 제시하는 수업, 둘째, 지구기반 관점과 우주기반 관점을 동시에 제시하여 운동의 상대성을 체험시키는 수업, 셋째, 운동을 주제로 천체의 운동을 설명하는 수업이 필요함을 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제53권2호
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• pp.275-290
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• 2014

This study investigated the types of the 3D geometric thinking and spatial reasoning through the observation of the 2D representing activities for representing the 3D geometrical objects with preservice secondary mathematics teachers. For this purpose, the 43 sophomoric students in college of education were divided into 10 groups and observed their group task performance on the basis of the representation they used. Observed processes were all recorded and the participants were interviewed based on the task. As a result, the role of physical object that becoming the object of geometric thinking and spatial reasoning, and diverse strategies and phenomena of the process that representing the 3D geometric figures in 2D were discovered. Furthermore, these processes of representing were assumed to be influenced by experience and study practice of students, and various forms of representing process were also discovered in the process of small group activities.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.730-738
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• 2022

Based on visual Thinking theory, VR(virtual reality) game changes the traditional form of memory and maps the content into game elements to realize the immersive spatial memory mode. This paper analyzes the influencing factors of game design and system function construction. This paper proposes a hypothesis: with the help of visual thinking theory, VR game is helpful to improve learners' visual memory, and carries out research. The experiment sets different levels of game through empirical research and case analysis of memory flip game. For example, when judging two random cards. If the pictures are the same, it will be judged as the correct combination; if they are different, the two cards will be restored to the original state. The results are analyzed by descriptive statistical analysis and AMOS data analysis. The results show that game content using the concept of "Memory Palace", which can improve the accuracy of memory. We conclude that the use of spatial localization characteristics in flip games combining visual thinking can improve users' memory by helping users memorize and organize information in a Virtual environment, which means VR games have strong feasibility and effectiveness in improving memory.