• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.616-626
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• 2022

본 연구에서는 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 미치는 효과에 대해 알아보고자 하였다. 연구 대상은 B광역시 J초등학교 1개의 학급 22명을 실험집단, 다른 1개의 학급 22명을 비교집단으로 구성하였다. 실험집단은 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업을 실시하였고, 비교집단은 교과서와 교사용 지도서에 따른 일반적인 설명식 과학 수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감에 긍정적인 영향을 미쳤다. 둘째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤다. 위와 같은 연구 결과를 통하여 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 효과적인 수업 모형이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2015

문제해결력은 21세기 학습자라면 누구나 갖추어야 할 핵심 역량이다. 특히 컴퓨팅 시스템이 실생활과 다양한 학문 분야의 문제 해결에 효율성을 보장하기 시작하면서 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 바탕으로 문제 해결 과정을 설계하는 알고리즘 학습에 대한 관심이 증가하고 있다. 문제해결력 향상을 위해서는 알고리즘 설계 기법을 이해해야 하는 것 뿐 아니라 직면한 문제 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 찾아 적용할 수 있어야 한다. 이러한 점에서 퍼즐은 문제해결력 향상에 매우 적합한 학습 도구라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 설계하고 적용함으로써 학습자의 문제해결력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 퍼즐 기반 알고리즘 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것을 확인하였다. 이러한 결과는 퍼즐 기반 알고리즘 학습이 학습자로 하여금 알고리즘 설계 기법 이해 뿐 아니라 퍼즐 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 적용하는 경험을 제공함으로써 학습자의 문제해결력을 향상시킨 것으로 해석할 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.193-202
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• 2018

본 연구에서는 창의 산출물 활동이 초등 과학 영재의 과학적 태도, 자기효능감, 창의적 문제해결력에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 K도에 위치한 G초등학교 과학영재반 학생 20명을 연구 대상으로 하였고 본 수업에 앞서 모의 창의 산출물 활동 수업을 진행하였다. 모의 수업 후 창의 산출물 활동 본 수업을 8차시 5주 동안 진행하였으며 사전 사후의 검사지를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 과학적 태도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 자기효능감 향상에 유의미한 효과가 있었다. 셋째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 창의적 문제해결력 향상에 유의미한 효과가 있었다. 기존 수업 방법과는 달리 학생 주도적 개방형 탐구를 실시하였기 때문에 학생들은 이 과정에서 잦은 실패와 시행착오를 겪어야 했고 아쉬움을 토로하기도 하였지만 동료와 함께 주제에 대해 직접 실험을 설계하면서 의견을 나누고 탐구 문제를 해결해가는 과정이 즐겁고 만족스러웠다고 진술하였다. 앞으로 과학영재교육 대상자들을 위해 창의 산출물 활동 수업을 더 효과적으로 활용할 수 있는 프로그램이 개발되어서 교육 현장에 널리 보급될 수 있도록 하는 노력이 필요하리라 생각된다.

• 영재교육연구
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• 제24권4호
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• pp.679-701
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• 2014

영재선발을 위한 교사 관찰 추천의 타당성 문제가 꾸준히 제기되고 있는 가운데, 이 연구는 과학영재 선발을 위한 교사 추천(지명)의 타당성을 분석하고자 하였다. 타당성의 준거변인으로 과학적 문제해결력, 과학적 태도와 같은 영역 특수적 변인과 확산적 사고, 창의적 인성, 내재적 동기, 리더십과 같은 영역 일반적 변인이 사용되었다. 현재 영재교육을 받고 있는 과학영재 학생, 영재교육을 받은 적은 없지만 교사에 의해 영재로 판단되어 추천된 잠재영재 학생, 그리고 일반학급의 학생들이 연구대상으로 참여하였다. 분산분석 결과, 창의적 문제해결력의 하위 변인인 독창성과 확산적 사고의 하위 변인인 유창성과 독창성을 제외한 모든 변인에서 영재학생/추천학생과 일반학생 간에 유의한 차이가 발견되었다. 즉, 영재학생/추천학생은 이들 변인에서 일반학생보다 우수한 것으로 나타났다. 판별분석 결과, 영재학생/추천학생을 일반학생과 유의하게 판별해주는 함수가 도출되었으며, 판별함수에 부하된 변인은 독창성을 제외한 과학 창의적 문제해결력과 과학효능감으로 나타났다. 이러한 결과는 교사가 과학영재 학생을 추천할 때 논리적 사고나 문제해결력, 과학수행, 그리고 이로 인해 강화되는 과학효능감과 같이 보다 '적응' 지향적인 학문적 탁월성을 고려하는 반면, 다양한 새로운 반응들을 신속하게 생성해내는 '혁신' 지향적인 속성(유창성이나 독창성으로 나타나는)은 덜 고려한다는 것을 말해준다. 또한 교사추천의 기준은 학문적 탁월성을 지향하는 과학영재교육기관의 선발기준과도 부합하며, 이러한 기준으로 영재를 판별할 때는 교사추천만으로도 영재판별이 가능함을 시사한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권2호
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• pp.194-209
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• 2015

본 연구의 목적은 스크래치 프로그래밍을 활용한 초등과학 '작은 생물' STEAM 수업을 개발하고 적용하여, 초등 영재학생의 창의적 인성, 창의적 문제해결력, 과학적 태도의 향상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 개발한 STEAM 수업은 과학 지식과 스크래치 프로그래밍을 통합한 내용적 융합의 방법을 통해 학습자가 창의적 설계와 감성적 체험을 효과적으로 경험할 수 있도록 설계되었다. 연구 대상은 26명의 초등과학 영재학생들이었으며, 양적 및 질적 접근을 통해 자료를 수집하였다. 7차시의 수업을 적용한 결과, 개발한 STEAM 수업이 창의적 인성 및 과학적 태도에 효과가 있었다. 창의적 인성 하위 요소 중, 독립성에서 효과가 있었으며, 과학적 태도 측면에서는 자발성 및 인내심에서 유의한 상승을 보였다. 본 연구는 생명 과학 및 컴퓨터 프로그래밍처럼 STEAM 수업을 위한 효과적인 수단을 통합하는 일이 과학 기술에 대한 학생들의 창의성과 흥미를 신장시킬 수 있음을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2006

본 연구에서는 고등학교 학생들의 성취 목적(과제지향/수행 지향/수행 회피), 유능감 등의 동기 변인과 학습 전략(심층적/피상적), 자기 조절 능력 등의 인지 변인 및 화학 선다형 수리 문제 해결력 사이의 인과관계를 경로 분석을 통해 조사하였다. 연구 결과, 유능감과 과제 지향 목적은 자기 조절 능력을 통하여 화학 수리 문제 해결력에 긍정적 영향을 미쳤으며, 특히 유능감은 인지 변인을 경유하지 않고도 직접적으로 화학 수리 문제 해결력에 긍정적 영향을 주는 것으로 조사되었다. 인지 변인 중 심층적 학습 전략은 유능감과 과제 지향 목적의 영향을 받았고 피상적 학습 전략은 수행 회피 목적의 영향을 받았으나, 이러한 학습 전략과 화학 수리 문제 해결력 사이에는 인과관계가 존재하지 않았다.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(A)
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• pp.154-155
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• 2010

21세기 지식정보화 시대의 정보과학기술은 중요한 교육으로 발전하고 있으며, 최근 6T를 기반으로 융합 IT는 미래사회의 중요한 과학기술로 연구 발전 시켜나가고 있다. 최근 이러한 융합적 IT기술의 근원은 창의성 계발과 아이디어를 중요시하고 있으며, 창조적 인재육성을 지향하고 있다. 창조적 인재육성은 창의적 문제해결 학습에 의한 두뇌의 발달과 창의적 설계를 가능하게 하므로 새로운 학습방법 연구가 활발히 진행 되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 RDS를 이용한 창의적 문제해결 학습방법에 대하여 설명하고, 융합 IT분야에서도 미래사회에 가장 많은 영향력을 가지고 있는 지능로봇 분야의 창의적 설계와 응용을 학습할 수 있는 방법에 대하여 소개한다. RDS는 지능로봇 시뮬레이션 프로그램을 서비스 컴포넌트 기반으로 창의적 설계에 대하여 3차원 가상공간에서 학습자가 직접 프로그램으로 제작 실험이 가능하도록 지원한다. 또한 수학적, 과학적 학습의 효과를 동시에 IT에 접목할 수 있는 종합교육학습 시스템으로 발전시켜 나갈 수 있다. 시각적 시뮬레이션 환경(VSE)은 학습자의 문제해결력을 위한 경험과 실험을 동시에 실시간 제공할 수 있는 것이 큰 장점이다.

• 아동학회지
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• 제25권3호
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• pp.1-14
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• 2004

This study focused on the development and application of learning cycle model for promoting children's creativity and problem solving ability. The learning cycle approach consists of four phases : awareness, exploration, investigation, and concept application. The program consists of 20 scientific activities. A total of 70 children participated the 10 week program to examine the effectiveness of this model. The experimental design included a pretest, treatment, and posttest. Results showed that the experimental group children scored significantly higher on the creativity and problem solving tests in the posttest than the control group children.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.37-54
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• 2019

STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.