• Communications of Mathematical Education
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• v.16
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• pp.245-267
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• 2003

수학적 문제 해결은 수학 교육에서 중요한 이슈이고 문제 해결 전략으로서의 유추를 주제로 본 연구에서는 중학생들을 대상으로 단순히 유사한 문제를 제시하는 것만으로 문제 해결에 성공을 할 수 있는지, 문제 해결에 성공을 할 수 없다면 중학생들에게 어떤 과정을 제시해야만 문제 해결 과정에서 유추를 사용하여 문제를 해결 할 수 있는지를 알아보고자 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 유추에 의한 문제 해결과정을 표상 형성, 인출, 사상, 적합성, 스키마 형성의 과정으로 보고, 이러한 과정 중 사상 단계에서 사상 과정의 명료화를 중심으로 학생들의 유추 추론에 의한 문제해결 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 유추 추론 과정에서 근거 문제만을 제시하는 것은 목표 문제를 해결하는데 유추 추론의 성공을 보장한다고 할 수 없었으며, 근거 문제가 제시되었는데도 목표 문제를 해결하지 못하는 경우 사상 과정을 명료화하자 목표 문제를 성공적으로 해결하였다. 또한 학생들은 목표 문제의 성공 이후 유사한 새로운 목표문제를 푸는데 성공하였다.

• Journal of Engineering Education Research
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• v.10 no.3
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• pp.93-108
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• 2007

The purpose of this study is to investigate characteristics which are related with effective solution of technological problems. For this, an effective problem solver and an ineffective problem solver have been compared in terms of the problem solving activity with a population of students who are enrolled in College of Engineering, C University in Daejeon. As a result, this paper can be concluded as follows: An effective problem solver differs from an ineffective problem solver in terms of time consumed during problem solution modeling a problem solution identifying a problem cause and frequency and time consumed during evaluating a result.

• Journal of Engineering Education Research
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• v.9 no.4
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• pp.46-62
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• 2006

The purpose of this study is to identify characteristics which are related with design problem solving. For this, an effective problem solver and an ineffective problem solver have been compared and analyzed in terms of the process of design problem solving with a population of students who are enrolled in College of Engineering. This study can be concluded as follows. First, the process of design problem solving was performed in non-linear form and it was varied depending on individuals. Second, the results of problem solving could be varied according to the qualitative level of performance in each stage rather than according to the differences of consumption time by each stage. Third, the main activities in process of design problem solving were identifying a design brief, identifying requirements, exploring a problem solution, and idea modeling. Fourth, the making activities took place most frequently and the longest time in the entire process, meanwhile exploring a problem solution was related to the results of design problem solving.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.27 no.4
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• pp.309-317
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• 2007

The purpose of the study is to investigate the effects of problem solving models and middle school students' recognition inproblem solving activities and to get implications of problem solving activities in science education. We took the position of problem solving as consisting of four sequential stages: search of problems, performance of the plan, presentation of results, and evaluation of the presentation. Taking into account thechosen activity factors for each stage of problem solving, we developed detailed activity tools that are supposed to guide the stage. Recognition of problem solving activities in 7th grade middle school students were positive. Students felt that problem solvingactivities made them engage more and interested in science classes, and that they were helpful in solving problems in everyday life. Even though they found real problems in everyday life, they preferred problem solving activities to deal with real problems rather than simple minded ones.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.8 no.2
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• pp.43-52
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• 1988

과학교육에서의 문제해결력의 강조는 그 긴 역사를 가지고 있으나, 인지 심리학에서의 정보처리 모형을 사용한 문제해결과정의 분석이 사용되면서 그 교수가능성이 높아지고 있다. 본 연구는 하나의 탐색연구로써 학습자들이 물리문제를 해결하려는 과정에서 그 문제를 자기나름으로 이해하여 만든 내적표상과 동원한 해결방안이 문제해결에 어떤 관련이 있는지를 알아내보려고 한다. 물리전공 박사과정 학생 3명을 전문가로, 고등학생 2명과 대학 1년생 4명, 모두 6명을 초보자로 삼아 역학내용을 다룬 세 문제를 소리내어 푸는 과정을 개인별로 녹음하여 그 문제해결과정들을 분석하였으며, 학생들의 사고수준을 알기위해 사고 수준검사가 실시 되었다. 주로 질적 분석을 사용했으나 그 결론을 뒷받침하기위해 비모수통계방법이 사용되었다. (유의수준 . 10) 밝혀진 결론은 다음과 같다. 1) 내적표상은 피험자와 문제에 따라 각각 달랐다. 초보자들은 모두 한가지 표상을 세 문제에 걸쳐 계속 사용한데 반해, 2명의 전문가는 문제에 따라 다른 표상을 사용하였다. 이러한 표상의 형태에 따라 문제해결결과가 달랐다. 즉,일-에너지 표상형태를 사용한 피험자가 더 나은 결과를 얻는것으로 나타났다. 2) 문제해결방안에 있어서는 전문가들은 세문제에 걸쳐 계속하여 지식-개발 방안을 사용하였으나 초보자들은 문제에 따라 다른 방안들을 동원하였다. 지식-개발 방안을 사용한 경우가 다른 것들에 비해 더 나은 결과를 얻는 것으로 나타났다. 3) 사고 수준검사(하위검사 또는 전체)의 접수와 문제해결과정 변인들-특히 내적표상의 형태, 문제해결방안의 종류, 목표확인 그리고 문제 해결력-간에는 유의미한 관련이 있는 것으로 나타났다. 4) 그외 속도와 가속도 개념의 혼동, 마찰력 개념의 부정확 등이 공통적으로 범하는 실수였다. 본 연구가 과학교육 실제에 주는 함의로는 내적표상, 문제해결방안의 훈련을 통한 문제해결력의 향상을 들 수 있겠으며 이를 위한 세부연구가 실행되어야 할 것이다.

• School Mathematics
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• v.4 no.4
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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.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.24 no.2
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• pp.320-326
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• 2004

This study investigated whether algorithmic problem solving and conceptual problem solving influenced each other or not. Four classes of 12th grade (N= 112) that are equal in prior achievement were randomly assigned to group AC (Algorithmic-Conceptual problem) and group CA (Conceptual-Algorithmic problem). Students of group AC solved the conceptual problems after learning the related algorithmic problems, and those of group CA solved the same problems in reverse order. The results revealed that learning the algorithmic problems improved students' ability to solve the related conceptual problems, but learning the conceptual problems did not help students solve the related algorithmic problems. Regarding the confidence on problem solving, learning the algorithmic problems had little effect on the related conceptual problems. Learning the conceptual problems also had little effect on students' confidence on solving of the related algorithmic problems.

• Communications of Mathematical Education
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• v.17
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• pp.169-179
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• 2003

컴퓨터로 문제를 해결함에 있어서 중요한 것은 문제 해결 방법을 찾아내는 것이다. 이렇게 특정 문제를해결하기 위해 기술한 일련의 명령문을 알고리즘이라고 한다. 본고에서는 학습자의 수학적 창의력을 신장시킬 수 있는 새로운 문제해결의 방법, 즉 알고리즘을 이용하여 해결하는 방법을 여러 예를 통하여 제시하고자 한다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.15
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• pp.153-159
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• 2003

수학 학습의 목표를 수학적 사고력의 신장이라는 측면에서 보았을 때 이를 위하여 문제에 대한 다양한 해법을 찾는 활동은 중요하다. 문제에 대한 다양한 접근은 문제해결의 전략을 학습시키고 사고의 유연성을 길러줄 수 있는 방법이 된다. 문제에 대한 다양한 해법을 찾는 과정에서 이미 알고 있는 지식이 어떻게 응용되는지를 알게 된다. 특히 기하 문제에 대한 다양한 접근은 문제해결의 전략을 학습시킬 수 있는 좋은 예가 된다. 본고에서는 문제해결을 통한 수학적 일반성을 발견하기 위한 방법으로서 문제에 대한 다양한 해법을 연역과 귀납에 의하여 일반화하는 과정을 탐색하고자 한다. 특히 수학 문제에 대한 다양한 해법을 찾는 것은 문제해결 전략으로서 뿐만 아니라 창의적 사고의 신장 측면에서 시사점을 던져준다.

• Journal of Educational Research in Mathematics
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• v.22 no.3
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• pp.331-352
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• 2012

The purpose of the study is to verify what cognitive variables have significant effect on proportional problem solving. For this aim, the study classified proportional problem into well-structured, moderately-structured, ill-structured problem by the level of structuredness, then classified the cognitive variables as well into factual algorithm knowledge, conceptual knowledge, knowledge of problem type, quantity change recognition and meta-cognition(meta-regulation and meta-knowledge). Then, it verified what cognitive variables have significant effects on 6th graders' proportional problem solving abilities through multiple regression analysis technique. As a result of the analysis, different cognitive variables effect on solving proportional problem classified by the level of structuredness. Through the results, the study suggest how to teach and assess proportional reasoning and problem solving in elementary mathematics class.