• 정보교육학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.473-481
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• 2020

데이터과학은 스몰데이터 분석에서 출발하여, 빅데이터 분석을 위한 머신러닝, 딥러닝까지 포함하고 있다. 데이터과학은 인공지능 기술의 핵심 영역이고, 학교 교육과정에 체계적으로 반영해야 할 내용이다. 데이터과학 교육을 위해, 엔트리에서도 초등교육용 데이터 분석 도구를 제공하고 있다. 빅데이터 분석에서는 데이터 표본을 추출하여, 통계학적인 추측과 판단을 통해 분석결과를 해석한다. 본 논문에서는 통계학적인 지식을 필요로 하는 빅데이터 분석 영역을 초등영역에서 제외하기로 하고, 초등영역에 초점을 맞춘 데이터과학 교육 사례를 제안하였다. 이를 위해서, 일반적인 데이터과학 교육 단계를 먼저 설명하고, 초등 데이터과학 교육 단계를 새롭게 제안하였다. 그리고 엔트리에서 제공하는 공공 스몰 데이터를 사용한 데이터 변수 값 비교 사례와 데이터 변수 간 상관관계 분석 사례를 초등 데이터과학 교육 단계에 따라 제안하였다. 본 논문에서 제안된 엔트리 데이터분석 사례들을 활용하면, 여러 교과에서 발생하는 데이터를 사용한 초등 데이터과학 융합 교육이 가능하다. 또한, 엔트리를 사용하여 텍스트, 음성 및 영상인식 AI 도구와 결합한 데이터과학 교육 자료도 개발 가능하다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.437-448
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• 2021

4차 산업혁명의 핵심 기술인 인공지능은 정치, 문화, 산업, 경제 등 사회의 여러 분야에 적용되며 혁명적인 변화를 야기하고 있다. 이에 따라 인공지능 시대를 이끌 학생들에게 인공지능으로 인한 사회의 변화를 인식하고, 인공지능에 대한 지식을 습득하며, 다양한 상황에서 인공지능을 활용할 수 있는 역량이 요구된다. 하지만 초등학생의 평균적 발달 수준에서는 인공지능의 개념과 원리를 학습하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 초등학생의 수준에 맞는 인공지능 교육 내용과 방법을 선정하여 교육 프로그램을 체계적으로 개발하고 이를 실제 교육현장에 적용함으로써 그 효과를 검증하고자 하였다. 본 연구에서 선정한 내용 체계는 인공지능으로 변화된 사회를 인식하는 'AI 사회인식', 인공지능을 체험하고 원리를 이해하는 'AI 이해하기', 인공지능을 활용해 실생활의 문제를 해결하는 'AI 활용하기'이고, 이에 따라 세부적으로 8가지 내용 요소들을 함께 구성하였다. 교육 방법으로는 활동중심, 타 교과 융합, 프로젝트기반학습으로 선정하여 초등학생의 수준에서 쉽고 즐겁게 인공지능을 학습할 수 있도록 총 20차시의 교육 프로그램을 개발하여 적용하였다. 또한 '인공지능에 대한 인식', '융합적 사고력', '창의적 문제해결력'과 '협업 역량'의 측면에서 프로그램의 적용 효과를 분석하였으며, 4가지 측면 모두에 대해 긍정적인 변화를 검증하였다.

• 대한화학회지
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• 제66권3호
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• pp.228-242
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• 2022

본 연구에서는 예비화학교사들이 모델의 이그노런스 교육을 교육실습에 적용할 수 있도록 교수프로그램을 제공하여 교육적 효과를 알아보았다. 교수프로그램의 구성은 Odden & Russ의 연구에서 제안한 센스메이킹 개념과 Asli 등이 제안한 교사의 센스메이킹 단계를 고려하여 구성하였다. 연구 대상은 우리나라 중부 지역에 있는 교사 양성 대학의 화학교육과 4학년 예비교사 23명이었다. 교수프로그램은 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성을 위하여, 초기 생각 도출 단계, 불일치 상황에서 모델의 이그노런스 인식 단계, 모델의 이그노런스 교육을 위한 수업 전략 구성 단계, 그리고 교육실습을 통한 수업 실행 계획 및 실천 단계 등 4단계로 구성하였다. 이 프로그램의 첫 단계를 통해 산·염기 반응의 아레니우스 모델과 브뢴스테드-로리 모델, 산화·환원 반응의 전자 이동 모델에 대한 예비교사들의 초기 아이디어를 알아보았다. 두 번째 단계를 통해 모델의 지식으로 설명할 수 없는 불일치 상황을 제시하여 모델의 이그노런스를 인식하도록 하였다. 세 번째 단계로 교과서 분석과 수업 전략 구성 활동을 통해 모델의 이그노런스 교수 역량을 기르는 활동을 하였다. 마지막 단계로 교육실습 동안 예비교사들에게 모델의 이그노런스 교육 실행을 계획하고 실천해 보도록 하였다. 이러한 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성 교수프로그램을 통해 예비교사들은 모델의 이그노런스를 인식하게 되었으며, 모델 이그노런스를 반영한 수업 전략 구성 및 실천 역량을 획득하고, 모델의 이그노런스를 가르치는 것의 교육적 가치와 필요성에 대하여 인식하게 되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.267-282
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• 2022

본 연구는 초등학교 1~2학년 슬기로운 생활과 3~4학년 과학과 교육과정의 연계성 분석을 통해 체계적인 교육과정 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자 슬기로운 생활 내에서의 과학 관련 내용이 어떻게 구성되어 있는지 정리하고, 두 교과의 교육과정 연계성을 지식 측면과 탐구 기능 측면에서 살펴보았다. 분석 결과, 슬기로운 생활 교육과정 내 과학과 교육과정과 연계된 내용은 32개의 내용 요소 중 10개에 불과하였다. 이 중 5개의 내용 요소가 3~4학년군 과학과 교육과정과 연계되어 있었으며, 모두 생명 영역에 집중되어 있었다. 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 내용은 슬기로운 생활에서 전혀 다루어지지 않고 있었다. 생명 영역은 발전적으로 연계되고 있었으며, 지구와 우주 영역은 급변적으로 연계되고 있었다. 탐구 기능의 경우, 관찰과 측정, 추리, 의사소통은 슬기로운 생활과 과학과가 수준이 자연스럽게 높아지면서 반복되는 발전적 연계가 이루어졌다. 분류는 기능적 활동 측면에서 발전적 연계가 이루어졌다고 볼 수 있으나 명확한 인식적 목적 없이 단순히 무리지어 보는 분류 활동에 그치고 있었다. 반면, 예상 활동은 슬기로운 생활에서는 제시되지 않다가 3~4학년군 과학에서 제시되기 시작하므로 격차가 발생한다고 보았다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교 슬기로운 생활 교육과정과 과학과 교육과정의 연계성 확보를 위한 시사점을 논의하였다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.279-290
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• 2021

코로나19로 대학 학사운영이 원활하게 이루어지지 못하고 대부분 비대면 수업으로 진행되자, 학생들의 학업중단은 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 이 연구에서는 코로나19 비대면 수업환경에 대한 물리학과 대학생들의 인식과 교수들의 인식, 코로나19 비대면 수업환경이 학생들의 학업중단에 미치는 영향을 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 분석하고 그 결과를 바탕으로 코로나 19 비대면 수업이 물리교육에 주는 시사점을 제시하였다. 물리학과 학생들은 코로나19로 인한 비대면 수업에 대해 '몸은 편한데 마음은 불편한 비대면 수업', '나보다 똑똑한 사람이 책 읽어주면서 설명하는 느낌', '짧은 동영상 강의, 편하지만 손해라는 기분'이라고 하였으며, 교수들 역시 '완전 180도 바뀐 수업체계', '부담감이 많은 온라인 수업'이라고 하였다. 학업중단에 대해서 학생들은 비대면 수업환경으로 학업중단에 대한 고민이 더욱 심화되어 전과에 대한 고민이 증가되었다고 하였다. 교수들은 비대면수업과 학업중단 증가로 활력이 사라는 학과분위기가 되었다고 하였다. 코로나19 비대면 수업상황이 물리교육에 시사하는 바로 교수와 학생간 상호작용을 강화하는 방안 모색과 실습수업을 보완할 수 있는 실재감을 높이는 수업방안 모색, 그리고 물리학 교수들의 교과교육학 지식을 공유할 수 있는 기회 부여가 필요함을 제시하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권1호
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• pp.30-43
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• 2022

이 연구는 초등학생의 과학 수업 대화 및 글쓰기에 구현된 언어 표현의 국어 문법적 특성에 근거하여 그들의 과학적 의사소통 능력의 양상을 조사하였다. Brown et al. (2010)의 증거에 기반한 추론 프레임웍을 순환학습모형에 접목하여 작성한 수업안을 초등학교 5학년을 대상으로 "날씨와 우리 생활" 단원에 적용하였다. 수업 대화에 활발히 참여한 학생 8명의 대화 전사본과 그 학생들의 과학 글쓰기 문장을 연구 자료로 활용하였으며, 텍스트의 내용 및 논리 관계 분석 방법을 적용하여 문법적 특성을 조사하였다. 연구에 참여한 초등학생들은 데이터 분석, 증거 해석, 규칙 적용, 설명 구성 등의 맥락에서 사용되는 과학 언어의 문법적 구조와 일치하지 않는 언어 사용의 양상을 보였다. 그러나 부분적으로 명사화 방식의 문법적 은유를 사용하거나, 적절한 인과 관계의 문법 구조를 사용한 글쓰기 사례도 제시되었다. 교사의 교수법적 안내 발화나 교과서 텍스트의 문법 구조를 통해 학생들이 과학의 문화에서 사용되는 언어 활동의 양태를 경험하면 초등학생도 유사한 과학적 말하기와 글쓰기를 나타낼 수 있었다. 학생들이 증거에 기반한 추론에 근거한 과학지식 구성의 맥락에 적절한 언어 사용 이해와 이에 대한 문식 기능을 습득할 수 있게 하려면, 과학 학습에 관한 언어 사용 모델을 접할 기회를 충분히 제공해 주는 것이 필요함을 논의하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.341-352
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• 2022

인공지능, 빅데이터, 생명과학 산업 등이 선도하는 지식정보사회의 물결이 우리 삶의 방식에 전방위적인 영향을 미치고 있다. 이에 교육부는 미래사회 변화에 대응할 수 있는 기초소양과 역량을 함양할 수 있는 교육과정 개선을 추진하며 AI·소프트웨어 교육을 비롯한 디지털 기초소양 강화를 서두르고 있다. 모든 교과교육을 통해 디지털 기초소양 함양의 기반을 마련하고 정보 교육과정과 연계한 AI 등 신기술분야의 기초 및 심화 학습을 내실화하는 것은 미래사회에 대비한 교육으로서 반드시 필요한 부분이라 볼 수 있다. 하지만 디지털·AI 리터러시 함양을 위한 각각의 내용에 대한 연구는 비교적 활발히 이루어지고 있는 반면 디지털·AI 리터러시를 함양할 수 있는 교수·학습 전략에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 디지털·AI 리터러시를 키워줄 수 있는 컴퓨팅 사고력(CT) 기반의 디지털·AI 교수·학습 전략을 개발하여 델파이 전문가 검증을 실시한 결과 타당함으로 분석되었고, 이를 바탕으로 교수자 사용성 평가 및 학습자 효과성 분석을 진행한 후 최종 교수·학습 전략을 완성하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.47-61
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• 2023

본 연구는 2015 개정 교육과정에 처음 도입된 핵심 개념이 추상적인 담론으로 그치지 않고 학교 현장에서 구체적인 교수학습 방안으로 구현되도록 하기 위함이다. 이에 플랫폼, 숙의, 설계의 순환적 과정에 따라 백워드 설계 모형을 활용하여 핵심 개념 이해를 위한 교수학습 자료 개발 연구에 참여한 8명의 중등 과학 교사들을 대상으로 핵심 개념에 대한 인식 및 관점을 살펴보았다. 연구 결과, 핵심 개념에 대해 궁극적 원리에 해당하는 빅 아이디어, 일상생활을 살아가는 데 필요한 최소한의 과학 개념, 기본적이고 주요한 핵심적 과학 개념 등 핵심 개념의 의미에 대해 동일 교과인 과학과 안에서도 공유되지 않은 인식의 차이가 나타났다. 이는 교수학습 지향점에도 영향을 주어, 핵심 개념을 전이와 확장 가능한 빅 아이디어로서 이해하고 있는 경우는 개념 간의 관계에 주목하며 분명한 방향성을 갖고 프로젝트 학습을 설계하는 경향이 나타났다. 한편, 핵심 개념을 삶의 맥락에서 떠올릴 수 있는 과학 소양 수준의 최소한의 과학 개념으로 인식하는 경우, 학생들의 삶에 의미 있는 학습 경험을 제공하는 것을 지향하며 일상에 적용 가능한 사례 중심으로 검색 및 조사 활동을 강조하는 경향이 나타났다. 또한 핵심 개념을 기본 개념이나 주요 개념 등 핵심적인 과학내용 요소로 인식하는 경우, 오개념 교정을 통한 개념 변화를 강조하며 정확한 과학 지식을 학습하고 지필 평가 및 수행 평가를 통한 문제 해결 문항을 개발하는 것을 중요하게 인식하였다. 2015 개정 교육과정이 마무리 되고 2022 개정교육과정이 확정·고시될 예정인 현 상황에서, 핵심 개념을 핵심 아이디어로 명명하여 빅 아이디어의 취지를 재차 강조하는 2022 개정 교육과정이 학교 현장에 안정적으로 정착될 수 있도록 실효성 있는 정책적 지원이 뒷받침 되어야 할것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.505-512
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• 2008

단지개발사업은 다양한 구조물이 결합된 사업으로 과거에는 주거, 상업단지 등 단일목적을 갖는 사업위주로 진행되었으나, 최근에는 IT 기술의 발전, 삶의 질 향상 및 생활패턴 변경 등에 따라 U-city를 비롯한 다양한 목적을 갖는 복합단지 형태의 개발이 이뤄지고 있다. 이러한 단지개발과 관련된 인적자원은 각 대학의 도시계획 및 공학, 토목 및 건축공학과에서 이뤄지고 있으며, 도시계획 및 도시공학과에서는 단지개발계획을, 토목 및 건축공학과는 계획을 바탕으로 하는 설계 및 시공과 관련한 교육을 담당하고 있다. 사업의 원활한 진행을 위해 계획 및 설계, 시공은 연속적으로 이뤄져야 하나 현재의 교육과목을 살펴보면 이러한 연속성을 기대하기에는 어려움이 있다. 이에 단지개발 계획수립의 전문가 가 기초적인 엔지니어링 지식을 확보하고 또한 단지개발사업의 설계 및 시공인력은 단지계획 전반을 이해할 수 있도록 기존의 교과목 또는 내용이 개선되어야 할 필요가 있다. 이에 본 연구는 기존 도시계획 및 공학과와 단지개발의 주요 구조물 설계 및 시공과 관련한 토목공학 관련 학과의 교육 내용을 살펴보고, 두 학과의 업무교차가 발생하는 설계단계에 대해 업무를 수행하는 전문인력을 대상으로 업무 중요성을 조사하였다. 이를 통해 단지개발 사업진행 간 설계업무를 이해하고 이와 관련한 설계업무의 효율성을 개선하기 위한 방안을 제시하고자 한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.505-512
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• 2022

이 연구는 리빙랩 기반 교육 프로그램의 효과를 메타분석을 통해 종합하기 위해 실시되었다. 자료 분석을 위해 리빙랩 기반 교육의 효과를 보고한 선행연구 7편을 선정하였다. 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 리빙랩 기반 교육 프로그램의 전체 효과크기는 어떠한가? 이 때 전체 효과크기는 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 효과를 의미한다. 둘째, 범주형 변수에 따른 리빙랩 기반 교육 프로그램의 효과크기는 어떠한가? 이 연구에서 범주형 변수는 연구 결과 특성, 연구 특성, 연구 설계 특성으로 구분하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 리빙랩 기반 교육의 전체 효과크기는 0.347로 나타났다. 둘째, 인지적 영역에 따른 효과크기는 지식정보처리 1.244, 의사소통능력 0.593, 문제해결능력 0.261, 창의성 0.26의 순으로 나타났다. 셋째, 교과 영역에 따른 효과크기는 전기전자 1.146, 기술가정 0.489, 인공지능 0.379, 실과 0.168의 순으로 나타났다. 넷째, 학교급에 따른 효과크기는 고등학교 1.058, 중학교 0.312, 초등학교 0.217의 순으로 나타났다. 다섯째, 학년에 따른 효과크기는 두 학년 이상을 통합하여 운영한 경우 0.295, 단일 학년 0.294의 순으로 나타났다.