• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권2호
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• pp.215-237
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• 2006

본 연구는 국가수준 학업성취도에 따라 구분된 학생들의 성취수준별로 기하 문제해결에서 어떤 특정을 보이는지를 탐색하려 하였다. 기초학력, 보통학력, 우수학력 학생 3 명씩을 동질그룹으로 구성하여 교사의 도움 없이 비정형적인 기하 문제를 해결하게 하였고, 관찰을 통해 성취수준별로 기하 개념 발달 수준이 어떠한지, 문제 해결의 방법을 선택할 때 어떤 접근을 하는지를 분석하였다. 기초학력 학생들은 모양과 실용 기하의 개념 수준에서 문제해결에서 무엇을 할 수 있는가에 초점을 둔 물리적, 구체적 행동을 보였고, 보통학력 학생들은 실용 기하와 유클리드 기하의 수준에서 문제해결을 위해 무엇을 해야 하는가에 초점을 두어 문제해결의 여러 가지 방법을 탐색했으며, 우수학력 학생들은 실용 기하와 유클리드 기하의 수준에서 일반화와 정당화를 통해 문제해결의 본질에 접근하려 하였다. 본 연구는 이에 따라 학생들의 수준별 수학 학습을 지도하는 것에 대한 시사점을 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.453-465
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• 2014

본 연구는 과학과 의학 분야에서 많은 연구와 그 성과를 검증받고 있지만 사회과학과 경영분야에서 상대적으로 미흡한 연구가 진행된 문제중심학습에 대한 연구이다. 또한 본 연구에서는 외식창업관련과목에서 문제중심학습의 적용을 통해 문제해결능력에 대한 효과를 검증하고자하였다. 본 연구를 위한 문헌조사를 마친 후 외식창업관련과목을 위한 문제중심학습의 개발을 위해 교과목의 목표와 학생들의 외식창업관련 기초 지식을 점검하였다. 이후 문제의 개발과 시행에 대한 구체적이고 세밀한 부분에 대한 고려를 통해 하이브리드 형식의 문제중심학습을 진행하기로 하고 수업계획서, 문제의 생성과 적용, 평가과정에 대한 일련의 구성을 완성하였다. 교육 시행 후 학생들에게서 나타나는 문제해결능력의 향상 정도를 측정하기 위해 실험집단과 통제집단을 구분하고 이들에게 각각 문제중심학습과 일반적인 강의방식의 교육을 실시한 후 교육전과 후의 문제해결능력에 대한 변화를 측정하였다. 연구의 결과를 통해 일반적인 강의방식의 일부를 적용한 하이브리드 방식의 문제중심학습의 적용은 외식창업관련과목에서 학생들의 문제해결력을 향상시키는데 있어서 매우 효과적인 학습방법임을 선행연구들과 함께 다시 한 번 증명하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제24권3호
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• pp.793-806
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• 2010

본 연구는 2007개정 교육과정에서 강조하는 창의적인 탐구, 문제해결에 관련된 문헌연구로, 본 연구에서는 문제의 이해 단계에서 수행하는 분석의 본질 및 유형을 문헌연구를 통해 고찰하였으며, 구체적인 방정식 문제들에 대한 분석을 제시하였고, 분석을 통해 얻어진 정보들을 활용한 다양하고 비정형적인 문제해결의 방법들을 제시하였다. 이를 통해, 고등학교의 수학교실에서 방정식 단원의 다양한 해법찾기 활동에 관련된 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.233-242
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• 2013

2009년에 개정된 정보 교과 교육과정의 '문제해결 방법과 절차' 영역에서는 실생활에서 발생하는 다양한 문제를 알고리즘적 사고를 통해 해결할 것을 강조하였다. 또한 설계한 알고리즘의 구현을 위해 프로그래밍 언어의 기본 사용법을 익혀 실생활의 다양한 문제를 해결할 것을 제시하고 있다. 최근 초등학교 학습자도 쉽게 사용할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어가 제시되면서 프로그래밍 언어의 사용에 대한 학습자의 부담이 많이 줄어들었다. 그러나 초보 학습자가 자신이 작성한 문제해결 절차를 프로그래밍 언어로 구현하는 것은 쉽지 않다. 따라서 초등학교 학습자가 알고리즘 설계와 구현과정을 연계할 수 있는 효과적인 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 학습자가 문제해결 절차를 작성하면서 동시에 구현에 필요한 내용도 작성할 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 제안하고자 한다. 그리고 수업을 통해 본 연구에서 제안한 알고리즘 설계 활동지를 사용하여 문제해결 절차를 작성한 학습자가 일반적인 문제해결 절차를 작성한 학습자에 비해 얼마나 빠르고 정확하게 문제를 해결하는지를 확인해보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.320-326
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• 2004

이 연구에서는 화학 영역에서 수리 문제 해결과 개념 문제 해결이 서로 영향을 미치는지를 조사하였다. 서울 소재 고등학교에서 사전 화학 성적이 유사한 4학급(N=112)을 선정하여 AC(Algorithmic-Conceptual problem) 집단과 CA(Conceptual-Algorithmic problem) 집단으로 무선 할당하였다. AC 집단의 학생들은 수리 문제 해결에 대한 학습을 수행한 후 개념 문제를 해결하였으며, CA 집단의 학생들은 개념 문제 해결에 대한 학습을 수행한 후 수리 문제를 해결하였다. 연구 결과, 수리 문제 해결에 대한 학습은 관련된 개념 문제의 해결력을 향상시켰으나, 개념 문제 해결에 대한 학습은 관련된 수리 문제의 해결력에 도움이 되지 못하는 것으로 나타났다. 문제 해결에 대한 자신감에서는 수리 문제 해결에 대한 학습이 관련된 개념 문제에 큰 영향을 주지 못했으며, 개념 문제 해결에 대한 학습도 관련된 수리 문제 해결에 대한 자신감에 큰 영향을 주지 못했다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제21권3호
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• pp.351-374
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• 2018

2015 개정 교육과정에서는 수학 교과 역량으로서의 문제 해결 능력을 함양하기 위한 교수 학습 방법으로 협력적 문제 해결과 수학적 모델링을 새롭게 제시하였다. 따라서 이에 대한 교사들의 이해를 지원하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 협력적 문제 해결과 수학적 모델링을 수학 수업에 반영하여 구체적인 지도 방안으로서 문제 및 수업지도안의 개발, 필요한 교사의 역할을 제시하였다. 10차시의 문제 해결 과정에서 학생들은 스스로 수학적 모델을 구성하였고, 해결 방법을 공유하면서 모델을 수정 보완하였다. 특히 교사가 문제 해결을 공유하고 논의하는 과정을 명확히 안내하는 경우에 학생들이 서로의 해결 방법을 비교하고 자신의 해결 방법을 보완하는 모습이 보다 잘 나타났다. 연구 결과를 토대로 수학 교과 역량으로서의 문제 해결 능력을 함양하기 위한 지도 방안에 대한 시사점을 논의하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제22권3호
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• pp.331-352
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• 2012

이 연구는 비례문제 해결에 영향을 주는 인지적 변인이 무엇인지 확인하는 것을 궁극적인 목적으로 한다. 이를 위해 비례 문제를 구조화 정도에 따라 잘-구조화된 문제, 구조화된 문제, 비-구조화된 문제로 분류하고, 이론적 고찰을 통해 비례문제 해결에 영향을 주는 인지적 변인으로 사실 알고리즘 지식, 개념적 지식, 문제유형 지식, 양의 변화 인식, 메타인지를 추출하였다. 중다회귀분석 방법을 사용해 구조화 정도가 다른 문제를 해결하는데 유의하게 영향을 주는 인지적 변인이 무엇인지를 분석하였다. 분석 결과 구조화 정도가 다른 문제를 해결하는데 서로 다른 인지적 변인이 영향을 주었다. 즉 잘-구조화된 문제 해결에는 사실 알고리즘 지식과 문제유형 지식, 그리고 구조화된 문제 해결에는 개념적 지식, 문제유형지식, 양의 변화 인식, 마지막으로 비-구조화된 문제해결에는 메타조절, 개념적 지식, 양의 변화 인식, 문제유형지식이 영향을 주었다. 이처럼 문제 유형에 따라 다른 인지적 변인이 영향을 미치기 때문에, 수학수업에서는 문제 유형에 따라 다른 교수학습 방법과 다른 평가 틀을 적용할 필요가 있으며, 더불어 학생들의 비례 문제 해결 능력을 계발하기 위해서는 수학 수업에서 구조화된 문제와 비-구조화된 문제를 적극 활용할 필요가 있다는 결론을 도출할 수 있었다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.242-249
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• 2004

미래사회를 대비하기 위하여 7차 교육과정에서는 창의력과 문제해결력 신장을 그 목표로 하고 있다. 그러나 학교에서의 컴퓨터 교육과정은 지나치게 기능 위주의 내용이나, 단순 컴퓨터 활용교육만을 강조하고 있어 이러한 취지를 잘 살리지 못하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 컴퓨터 프로그래밍에 대한 관심이 점점 증대되고 있다. 컴퓨터 프로그래밍은 그 자체가 문제 해결 과정을 포항하고 있기 때문이다. 그러나 프로그래밍을 초등학생들이 배우면서 프로그래밍의 기초인 이진법과 이진연산을 쉽게 이해하지 못해 어려움을 많이 겪고 있다. 게다가 이진법은 디지털화의 중심기술로서, 향후 미래사회를 이해하는데 매우 중요한 부분으로 자리 잡아 그 자체로도 큰 중요성을 가지게 되었다. 이에 본 연구에서는 학생들 수준에 맞춰 프로래밍의 기초와 이진법, 이진연산을 학습할 수 있는 교육 방안을 개발하기 위해 'LED 소자를 이용한 프로그래밍의 기초교육 방안'을 설계하여, 고차원적인 문제해결력과 창의성을 기르는 컴퓨터 교육의 한 모델을 제시하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제4권4호
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• pp.565-580
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• 2002

연구자들은 학생들에게 문제해결 전략을 지도하는 것이 학생들의 문제해결력을 신장시켜 준다는 보고하고 있다. 이와 같은 연구결과를 배경으로 수학 교과서를 통하여 문제해결 전략을 지도하려는 시도들이 미국을 비롯하여 한국에서도 있어 왔다. 본 논문은 문제해결 전략을 교과서에 제시할 수 있는 가능한 세 가지 모델들을 논의하고, 미국과 한국의 수학교과서에서 문제해결 전략을 제시하는 방법을 분석하였다. 한 가지 모델은 문제해결 전략에 한 단원을 할애하는 것이다. 두 번째 모델은 각 수학내용을 지도하는 단원에 문제해결 전략의 지도를 위한 하위단원을 할당하는 것이다. 마지막, 세 번째 모델은 문제해결 전략 지도를 위한 특정 단원이나 하위 단원을 설정하는 것이 아니라 가능한 많은 쪽에 전략을 제시하는 것이다. 위에 언급한 세 가지 가능한 모델을 바탕으로 미국과 한국의 초등학교 수학교과서에서 문제해결 전략을 제시하는 양상을 비교하였다. 이 비교를 위하여 각 학년별로 제시되는 모든 전략들을 교과서와 교사용 지도서를 토대로 추출하였다. 각 교과서에서 전략을 제시한 양식을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 한국의 수학교과서는 전형적으로 첫 번째 모델의 양식으로 문제해결전략을 제시하고 있었다. 각 단원마다 별개의 문제해결 전략이 제시되었다. 또한, 학년별 지도 전략을 살펴보면 학년별로 연계성이 있게 전략이 제시 되었다기 보다는 학년별로 다른 다양한 전자의 지도에 중점을 둔 듯하다. 미국의 수학교과서는 두 번째 모델과 세 번째 모델의 중간적인 양식으로 문제해결 전략을 제시하고 있다. 즉, 각 단원마다 문제해결 전략 지도를 위한 하위 단원을 지정하였으며 필요한 경우에는 본 단원의 주 학습요소와 관련된 문제해결 전략은 단원 중에도 제시되고 있었다. 따라서, 차기 수학교과서 개정시기에는 세 번째 모델을 그 모형으로 삼아 문제해결 전략들을 제시하는 방안을 강구해야 할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제53차 동계학술대회논문집 24권1호
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• pp.327-328
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• 2016

프로그래밍 교육은 프로그래밍에 필요한 지식 교육부분과 문제해결능력과 연관된 프로그래밍 전략을 교육하는 부분이 함께 필요하다. 프로그램 작성 기술을 교육하는 과정은 단순한 지식 습득과정이 아니므로 수업과정에서 학습자 스스로 문제해결능력을 배양할 수 있는 유도과정이 필요하다. 이러한 특성의 프로그래밍 수업의 대표적인 수업방식은 실습방식으로, 실제 수업에서 학습자들의 서로 다른 수준을 고려하면서 실습수업을 효과적으로 운영하기에는 수업시간에 대한 제약이 많이 발생한다. 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 사전 프로그래밍 과제를 활용하여 주어진 학점과 시간 안에서 실습 중심의 학습 효과를 높일 수 있는 교수 학습 모델을 제시한다. 이를 통해 프로그래밍 언어 교육 과정에서 발생하는 제한된 실습수업 시간으로 인해 학습자 스스로가 문제해결능력을 배양할 수 있도록 유도하는 수업을 실시하는데 발생하는 어려움을 해결하여, 학습자가 문제해결능력을 향상시키고 좋은 프로그램 작성 기준에 적합한 프로그램 개발 능력을 배양하는 결과를 얻을 수 있었다.