• 영재교육연구
• /
• 제24권3호
• /
• pp.421-444
• /
• 2014

융합인재교육은 다양한 교과 영역에서 추출된 내용들이 체계적이고 밀접하게 연계되어 있으므로 이러한 체계를 효과적으로 파악할 수 있는 시스템적 사고를 필요로 한다. 이 연구의 목적은 시스템 사고력을 향상시킬 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고, 중등 과학영재에게 적용하여 교육적 효과를 탐색하는 데 있다. 융합인재교육과 시스템 사고에 대한 문헌조사를 바탕으로 프로그램 모형을 제작하였고, 모형을 기초로 하여 '로켓'을 주제로 한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램을 개발하였다. 연구의 대상은 광역시 소재 대학 부설 과학영재교육원 소속 중등 과학영재 1학년 100명, 2학년 13명으로 총 113명이다. 수업 처치 전 후의 시스템 사고능력 검사를 통해 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검증 및 서술 문항에 대한 내용 분석을 실시하였다. 그 결과, 학생들은 시스템사고와 관련하여 단어연상, 개념 간 관계형성, 문장의 생성, 인과지도 그리기 능력이 향상되었고, 시스템 사고의 구성요인인 정신모델, 개인숙련, 팀 학습, 시스템분석, 공유비전의 다섯 가지 항목에 대해 모두 통계적으로 유의미한 향상이 나타났다. 이 연구를 통해 개발된 '로켓'을 주제로 한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램은 학생들의 시스템사고 능력의 향상에 효과가 있었다. 개발된 프로그램은 일반 학교 현장에서 충분히 적용될 수 있으며, 이를 적극적으로 활용한다면 시스템 사고 능력과 융합적 문제해결능력을 지닌 인재를 육성하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.1075-1083
• /
• 2015

본 연구의 목적은 학생들의 열린 탐구 보고서 작성을 돕기 위한 점검표를 개발하는데 있다. 이를 위해 8명의 과학 영재학생들이 작성한 탐구활동지, 학생들의 탐구활동 관찰과 면담, 그리고 최종적으로 제출한 열린 탐구 보고서를 분석하였다. 이로부터 학생들이 잘하는 점과 부족한 점을 추출하고, 이를 바탕으로 열린 탐구를 돕기 위한 점검표를 개발하였다. 점검표는 5개 영역에 대해서 총 46개의 항목으로 구성되었다. 개발된 점검표는 7명의 과학영재학생들이 제출한 탐구 보고서 평가에 적용하고, 평가자간 일치도 분석을 통해 신뢰도를 분석하였고, 그 결과 높은 신뢰도를 확인할 수 있었다. 마지막으로, 개발된 점검표를 보다 효율적으로 활용하기 위한 방안을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.57-68
• /
• 2018

본 연구에서는 영재성에 따라 사고양식에 따른 학습자 유형 분포의 차이를 분석하고, 사고양식 유형과 영재성에 따른 학습흥미와 자기조절학습 차이를 분석하고자 하였다. 교육청 과학영재 과정을 이수하는 중학생 129명, 일반학생 310명이 사고양식 도구 65문항, 자기조절학습 검사 24문항, 학습흥미 검사 45문항에 응답하였고, 2단계 군집분석, $x^2$ 검증, 이원다변량분석(2 way-MANOVA), $Scheff{\acute{e}}$ 사후검증 등을 통해 데이터를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 위계적 군집분석 결과, 학생들은 4개의 군집, '높은 사고형', '외부-자유형', '행정-보수형', '낮은 사고형'으로 분류되었다. 영재학생 집단에서는 높은 사고형(51.2%), 행정-보수형(30.2%), 외부-자유형(17.1%), 낮은 사고형(1.6%)순으로, 일반학생집단에서는 행정-보수형(59.0%), 높은 사고형(20.6%), 외부-자유형(11.6%), 낮은 사고형(8.7%)순으로 많았다. 둘째, 사고양식에 따른 학습흥미 분석 결과, 높은 사고형은 모든 학습흥미에서 행정-보수형 및 낮은 사고형보다 높은 수준을 나타내었으며 특히, 사고적 흥미가 다른 집단에 비해 가장 높았다. 영재성에 따른 학습흥미의 분석 결과, 영재학생이 일반학생에 비하여 사고적 흥미와 탐구적 흥미가 유의하게 높은 것으로 나타났다. 셋째, 사고양식에 따른 자기조절학습 분석 결과, 높은 사고형은 모든 자기 조절 하위 구인에서 행정-보수형 및 낮은 사고형보다 높은 수준을 나타냈으며, 특히, 통제신념은 모든 집단 중 가장 높았다. 또한 영재가 일반학생에 비하여 통제신념과 정보탐색 수준이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로 사고양식 유형에 따른 효과적인 교육 및 지원을 위한 방안을 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.203-211
• /
• 2024

프로그래밍 언어를 활용한 데이터 시각화는 처리하는 데이터 양, 처리 시간, 유연성에서 효율성과 효과성을 향상시킬 수 있으나 프로그래밍에 익숙해지기 위해 연습이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 자동 평가 시스템에서 데이터 시각화를 연습하기 위한 공공데이터 기반 문제은행을 개발하였다. 공공데이터는 교육과정에서 제시한 주제로 수집하였으며 학습자가 데이터 시각화하기에 적절한 형태로 가공하였다. 문제는 다양한 데이터 시각화 방법을 학습하기 위해 수학교육과정과 연계하여 개발하였다. 개발한 문제는 전문가 검토 및 파일럿 테스트를 실시하였으며 문항의 수준, 데이터 시각화를 통한 수학 교육의 가능성을 확인하였다. 하지만 학생에게 흥미가 떨어지는 주제라는 의견을 받았으며 이를 보완하기 위해 학생이 중심이 되는 데이터를 활용하여 추가로 문항을 개발하였다. 개발한 문제 은행은 초등학교 정보영재 또는 중학교 이상에서 파이썬을 학습한 경험이 있는 학생이 데이터 시각화를 배울 때 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.397-405
• /
• 2002

본 연구의 목적은 과학영재들의 과학 지식에 대한 과학철학적 관점을 조사하고, 토론과 읽기 활동에 따른 관점의 변화 양상을 분석하는 것이다. 이를 위해 과학영재 교육프로그램에 참가하는 중학교 2학년 10명을 연구대상으로 선정하였으며, 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 활동 전 학생들의 과학 지식에 대한 관점은 상대주의(n=2), 반증주의(n=2), 상대주의와 절충주의의 경계(n=1), 반증주의와 절충주의의 경계(n=3), 상대주의, 반증주의 및 절충주의의 경계(n=1), 귀납주의와 절충주의의 경계(n=1)에 위치하는 것으로 나타났다. 이 결과는 대부분의 학생들이 과학 지식에 대한 현대적인 과학철학적 관점을 가지고 있음을 의미한다. 둘째, 토론 및 읽기 활동이 학생들의 과학 지식에 대한 관점의 변화에 영향을 미치기는 하였지만, 일부 문항들에서 귀납주의 항목을 선택했던 학생들은 토론과 읽기 활동에도 불구하고 지속적으로 같은 응답을 유지하는 견고성을 보였다. 이는 전통적 과학철학 관점에서 현대적 과학철학 관점으로의 변화가 용이하지 않음을 시사하는 한 예이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제42권3호
• /
• pp.421-433
• /
• 2023

이 연구는 초등 과학 영재가 보이는 추론 사례를 분석하여 SSI 추론 유형별 근거 활용의 특징과 의사결정의 어려움을 이해하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 코로나19 관련 쓰레기 문제에 대한 SSI 수업에 참여한 초등 과학 영재 학생 17명의 발화 내용과 학습지를 비형식적 추론의 유형 분석틀로 분석하였으며, 추론의 근거에 따라 이성적 유형, 감정적 유형, 직관적 유형의 3가지로 구분하였다. 분석 결과, 학생들은 SSI 추론의 근거 활용별로 다음의 특징을 보였다. 첫째, 이성적 유형에서 학생들은 과학적 지식과 수치·통계를 객관적 근거로 중요하게 여기고 기록하였다. 반면 객관적 근거를 기록하지 않은 학생들은 이후의 의사결정에 소극적이었다. 둘째, 감정적 유형에서 학생들이 어느 관점에 공감하여 추론하느냐에 따라 제시한 해결책도 달랐다. 이는 학생들이 공감한 대상 외의 SSI에 관한 다양한 입장을 고려하지 못하는 어려움으로도 이어졌다. 셋째, 직관적 유형에서 학생들은 다른 모둠원이 제시한 의견에 반대하면서도 그 이유를 정확한 용어로 설명하지 않았다. 이는 학생들이 문제 해결을 하지 않거나 근거를 비판적으로 검토하지 않는 어려움으로도 이어졌다. 넷째, 두 가지 유형이 결합된 사례도 나타났다. 직관적 유형은 이성적, 감정적 유형에 앞서 나타났다. 직관적 유형은 감정적 유형과 결합되었을 때 개인의 경험과 공감을 바탕으로 감정 이입을 심화시켰으며, 이성적 유형과 결합되었을 때에는 즉각적인 반응으로 그쳤다. 본 연구에서는 이러한 논의를 통해 SSI 수업에서의 교수 지식 연구가 나아가야 할 방향을 비형식적 추론 유형별 근거 활용의 특징과 의사결정의 어려움 관점에서 제언하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.509-518
• /
• 2011

이 연구에서는 초등 과학영재교육에서 소집단 비유 만들기의 효과를 학생들이 만든 비유의 유형과 대응 오류, 소집단 비유 만들기에 대한 인식 측면에서 조사했다. 2개 초등학교의 2개 과학영재학급에 소속된 5학년 학생 37명을 선정하여 각각 개별 비유 만들기(IA) 집단(n=19)과 2인 1조의 소집단 비유 만들기(PA) 집단(n=18)으로 배치했다. 두 집단 학생들에게 첫 번째 시간에 포화용액 개념에 대한 실험과 개념 학습을 실시한 후, 두 번째 시간에 그 개념에 대한 비유 만들기 검사를 실시했다. 또한 PA 집단 학생들에게는 소집단 비유 만들기에 대한 인식 검사를 실시했으며, 일부 학생들을 대상으로 이에 대한 심층 면담도 실시했다. 연구 결과, IA 집단보다 PA 집단의 학생들이 글/그림 비유, 구조적/기능적 비유, 부연 비유, 고체계성 비유를 더 많이 만드는 경향이 있었으나, 상황의 작위성(작위적, 일상적)과 추상도(추상적, 구체적) 항목에서는 두 집단 간에 차이가 거의 없었다. IA 집단보다 PA 집단의 학생들이 대응 오류를 더 적게 범했다. PA 집단의 많은 학생들이 소집단 비유 만들기에 대해 다양한 인지적 동기적 측면에서 긍정적으로 인식했으나, 몇 가지 단점을 지적하기도 했다. 이에 대한 교육적 함의를 논했다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.671-685
• /
• 2012

이 연구에서는 이해와 검토 단계를 강조한 비유 실험 설계 전략을 개발 적용하였다. 중학교 1학년 과학영재로 구성된 4개의 소집단을 대상으로 전략을 활용한 수업에서 나타나는 실험 설계 과정의 유형을 분류하고 과학영재들 사이의 언어적 상호작용을 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 분석하였다. 연구 결과, 3개의 소집단이 확장이동형(RM), 1개의 소집단이 후진-확산이동형(BDM)에 해당하였다. 과학영재들 사이의 언어적 상호작용은 전체적으로 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 과제관련 진술의 빈도가 높았으며 특히, 의견제시 진술과 대칭적 정교화 상호작용의 빈도가 가장 높았다. 전략의 단계별 분석 결과, 이해 단계에서는 설명하기와 질문하기, 누적형 상호작용이 많았으며, 설계 단계에서는 의견제시와 누적형, 논쟁형 상호작용이 많았고, 검토 단계에서는 의견제시와 의견받기, 논쟁형 상호작용이 많았다. 유형별 차이를 분석한 결과, 전략의 모든 단계에서 유형간 상호작용 단위 수준에 질적인 차이가 있었으며, 개별 진술의 경우 설계 및 검토 단계에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.328-344
• /
• 2013

이 연구에서는 초등 과학영재학생들의 불일치 상황에서의 대처 전략 및 원하는 교사 지도 전략 유형을 조사한 후, 이에 기초하여 그들의 과학에 대한 인식론적 신념을 분석했다. 이를 위해, 초등학교 5~6학년 과학영재학생 72명을 대상으로 개방형 설문을 실시했다. 일부 학생들을 대상으로 심층 면담도 실시했다. 연구 결과, ' 포기', ' 교사에게 도움 요청', ' 같은 방법으로 다시실험', ' 다른방법으로 다시실험', ' 능동적인 원인 분석 후 다시 실험', ' 실험 결과 인정', ' 실험결과 설명'이라는 7가지 불일치 상황에서의 대처 전략 유형이 나타났다. 원하는 교사 지도 전략의 경우에는 '격려', ' 성공적인 실험 결과 제시', ' 설명', ' 같은방법으로 다시 실험하는 기회 제공', ' 다른 방법으로 다시 실험하는 기회 제공', ' 능동적인 원인 탐색 기회나 도움 제공', '실험 결과 설명 기회나 도움 제공'의 7가지 유형이 나타났다. 이 14가지 유형들을 지식에 대한 인식론과 관계에 대한 인식론 차원에 기초하여 '사실 전달', '사실 구성', '의미 전달', '의미 구성'의 네 가지 관점으로 다시 분류했다. 이런 결과에 대한 교육적 함의를 논의했다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.613-628
• /
• 2018

본 연구의 목적은 초등 과학영재 학생들을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습을 진행하고 그 결과를 분석함으로써 영재 학생들의 컴퓨팅 사고력을 신장시킬 수 있는 교수 학습 방법에 대한 시사점을 얻는 데 있다. 이 연구를 위하여 국제 교육성취도 평가 협회(IEA)에서 개발한 컴퓨터 정보 소양 평가 기준으로부터 MODI를 활용한 수업의 학습목표를 설정하였고, 학습목표에 따라 MODI를 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습 프로그램을 개발하였다. 또한 연구 개발한 프로그램은 전문가를 대상으로 타당도를 확인하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 S교육대학교 초등 과학영재교육원 4~6학년 15명을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 32차시 실시하였으며, 교수 학습 과정을 담은 수업 동영상 및 수업관찰 일지, 교사와 학생 설문지 및 면담 등의 자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과를 근거로 학교교육 현장에서 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습과정에 대한 시사점을 제시하였으며, 창의적인 아이디어를 구현하는 코딩 교육을 통하여 컴퓨팅 사고력의 확장을 모색하였다.