본 논문에서는 초등 ICT 정보교육과정의 "프로그래밍의 이해와 기초 및 문제해결전략과 표현" 영역의 효율적인 지도를 위해 프로그래밍 교육과정을 제안하였다. 이를 위해 로봇프로그래밍 교육목표, 교육내용, 교육방법, 교육평가 부분을 제시하였다. 그리고 제안한 교육 방법을 적용한 PBL 기반 라인트레이서 프로그래밍 세부교수학습과정을 제안하고 이를 적용한 수업 결과를 서로 다른 개수의 광센서가 부착된 각 라인트레이서 문제에 대한 난이도 할당의 적절성 및 학생들의 문제해결력 측면에서 분석하였다.
인터넷 등 각종 미디어의 발달은 정보에 대한 접근과 취득을 용이하게 만들었고 교육내용의 유용한 전달수단으로 자리 잡았다. 그러나 인터넷의 수많은 정보 중에서 단순한 정보의 취득만으로는 비구조적이고 복잡 다양한 여러 문제를 해결하는데 큰 효과를 발휘하지 못하므로 정보를 가공하여 도출되는 결과물인 지식을 취득하고 활용하여 문제를 해결하는 방안을 제시하였다. 인터넷의 엄청나 정보량은 어떤 정보가 학습자에게 필요한지 파악하기 어려우며 또, 원하는 정보를 적시에 손쉽게 취득하여 학습자가 원하는 지식으로 조합할 수 있는 방법에 익숙치 못하다. 지식검색 서비스는 간단한 키워드의 사용만으로 다양한 지식을 정보의 형태가 아니라 지식의 형태로 제공하기 때문에 빠르고 간편하게 문제를 해결하는 방법으로 지식검색 서비스 활용도는 매우 커지고 있다. 그러나 새로운 지식습득 방법으로 제시되는 지식검색 서비스가 과연 문제중심학습 등에서 문제를 해결할 수 있을 정도로 제공되는 지식이 정확성을 가지고 있는지, 다양한 범위를 가지는지, 손쉽게 사용할 수 있는지 등을 검증할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 전통적인 검색방법을 이용한 지식습득과 지식검색 서비스를 이용한 지식의 습득에서 오는 차이를 분석하여 문제중심학습 등에 적용 가능한 현실적인 지식습득 방법과 개선책을 제시하고자 한다.
오늘날 SW 중심사회에서 컴퓨팅 사고력은 꼭 필요한 핵심역량으로 중요성이 강조되고 있으며, 이에 따라 2015 개정 교육과정에서는 소프트웨어(SW) 교육, 정보 교육을 강화하였다. 온라인 채점 시스템은 학생들이 문제해결 소스코드를 제출하면 이를 평가하고, 적절한 피드백을 제공하므로 자기주도적인 문제해결학습 경험과 프로그래밍 스킬을 향상시키는데 도움을 줄 수 있어 사용이 확대되고 있다. 그러나 채점시스템에 탑재된 문제들은 반구조화된 형태로 되어 있어 학생들이 컴퓨팅 사고단계 중 1단계인 문제공식화(추상화) 단계를 충분히 연습하지 못할 가능성이 있다. 본 논문에서는 이를 보완한 문제해결학습 학습모형을 제안하고, 논의한다.
소프트웨어교육은 학습자로 하여금 문제의 해결책을 정보처리 체계에 의해 효과적으로 처리되도록 문제를 구성하고 자신의 사고를 제시할 수 있는 컴퓨팅 사고력 증진을 목표로 하고 있다. 더욱이 이 컴퓨팅 사고력이 발현되는 문제해결의 장이 실제적인 사회적 맥락 속에서 의미 있는 문제해결의 경험을 제공해 줄 때 더 바람직한 소프트웨어교육이 될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 소프트웨어교육에서 구체적인 결과물을 볼 수 있다는 장점을 가지고 있는 교육용 로봇을 활용하여 학습자가 몰입하여 해결할 수 있는 사회적 문제 상황 속에서 로봇과 프로그래밍을 결합하여 동료들과 함께 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공하는 로봇기반 SW융합수업을 초등학교 4학년 학생을 대상으로 운영하고 그 효과를 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량(협업능력과 의사소통능력) 측면에서 살펴보았다. 본 연구는 초등교육 현장에서 사회적 맥락을 가진 문제해결상황에서 컴퓨팅 사고력을 배양할 수 있는 교육용로봇기반 SW융합수업 사례를 제공하고, 이 수업의 효과성을 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량의 관점에서 제시하였다는 점에서 의의가 있다.
본 연구는 학습자 중심의 구성주의 학습 모형인 문제중심학습( Problem-Based Learning: PBL) 모형 개발을 통한 효과적인 HTML 학습 방안의 탐색을 위해 수행되었다. 초등학생이 HTML( Hyper Text Markup Language )학습을 통해 프로그래밍을 학습할 때 단순문법을 익히는 것을 넘어 프로그래밍 언어를 자율적이고 창의적으로 활용하기 위해서는 고차원적인 자기 주도적 학습 능력과 문제 해결 능력이 요구된다. 이를 위해 본 논문은 문제중심학습의 기존모형들이 갖고 있는 특징을 기반으로 하여 개발되었다. 본 연구의 문제중심학습의 절차는 문제와의 만남- 문제의 해결 전략 세우기- 문제 해결을 위한 정보수집- 문제의 해결 -평가 단계와 같다. 학습과정 에세이 기록을 통해 학습절차를 설계하고 과정을 돌이킬 수 있으며 피드백 과정을 통하여 학습의 결손을 방지하도록 하였다. 구성주의 학습 모형인 문제중심학습(PBL)을 HTML 언어교육에 적용 할 경우 학습자의 자기 주도적 학습 능력과 의사소통능력, 창의력 논리력을 키울 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램을 개발하고 초등학생들에게 적용하여 에 너지소양과 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 초등학교 6학년 학생 29명을 대상으로 연구를 실시하였고, 에너지소양과 창의적 문제해결력에 관한 사전·사후 검사 결과를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램은 초등학생들의 에너지소양에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램은 초등학생들의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램을 마친 후, 학생들은 에너지 및 과학에 대한 관심 및 흥미가 높아졌고, 일상생활과 연계하려는 태도를 가지게 되었다. 융합인재교육 프로그램을 통해 학생 중심 수업으로 학생들이 스스로 문제 해결 계획을 수립하여 수력에너지를 발생시키고, 이를 활용해보는 과정에서 의미 있는 성과를 거둔 것으로 보인다.
복잡한 사회문제해결에 유용한 접근방법의 하나인 계층분석과정은 수학자인 사티(Saaty)가 개발한 것으로서 이미 사회과학의 여러 분야에 적용되고 있다. 본 논문의 목적은 이 계층분석과정을 간호교육과 관련된 문제에 적용해 봄으로써 이 방법이 실제 문제해결을 위한 유용한 접근방법이 될 수 있는가를 고찰해 보는데 있다. .현대사회문제들은 다양한 관련요소, 그 요소들간이나 다른 문제들과의 복잡한 상호관계, 다수의 의사결정자의 참여, 무한한 대안, 문제의 결과에 대한 불확실성 등으로 인하여 단순한 모델이나 간단한 논리적 혹은 직관적인 판단에 준하여 일시에 해결하기 어려운 경우가 많다. 이러한 상황 하에서 문제와 관련된 요소들을 찾아내고 그 요소들을 계층적으로 분석하여 단계적으로 문제해결에 접근하는 계층분석과정을 활용함으로써 사회과학분야의 문제해결에 유용한 수단이 될 수 있다. 또한 문제와 관련된 요소를 규명하고 계층적으로 분화하는 과정에서 그 문제에 대한 보다 명확한 이해, 분석 및 현상의 흐름을 더 잘 인해하게 된다. 계층분석과정은 1) 계층구조의 설정 2) 구성요소들의 중요도 측정 3) 중요도에 따른 우선 순위의 산정 4) 우선 순위의 일관성 검토과정으로 요약된다. 본 논문에서는 이러한 과정을 통하여 미국 간호계에서 심각한 문제로 대두되어온 기본교육제도상의 쟁점(Issue of Entry into Practice)에 대한 문제 해결책이 마련되는지를 시도하였다. 즉, 기본교육 제도에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 규명하여 계층화하고 계층내에 위치하는 구성요소들의 수평적 관계와 계층간의 수직적 관계를 체계적으로 검토하여 간호교육의 미래를 예측해 보았다. 간호교육제도에 영향을 미칠 수 있는 주요 요인들의 계층화는 거시적 환경차원(factors), 관련 이해자 집단차원(actors), 이해자 집단의 목표차원(objectives), 목표달성을 위한 정책차원(Policies), 그리고 간호교육제도의 미래를 예견한 시나리오(scenario)로 이루어졌다. 각 계층을 따라 단계적으로 중요도를 비교하여 최종적으로 각 시나리오의 우선순위 중요도(priority weight)를 구하였다. 각 시나리오의 우선순위 중요도를 간호교육과 관련된 4가지 차원들(학생, 교수, 교육기관, 직업)을 구성하고 있는 특성들에 가중하여 결과를 해석 하였다. 간호교육의 미래에 정치적(55%)과 경제적(25%) 요인이 가장 강한 영향을 미치고, 관련자중에서는 병원(38%) 의사(33%) 그리고 정부(23%)의 순으로 영향을 미친다고 분석되었다. 의외로 간호원 자신들은 큰 영향력이 없는 것으로 보여졌다. 4개의 시나리오 중에서는 그 우선순위 중요도가 현상유지(33%) 자발적4년제(32%), 강제 4년제(19%), 그리고 2~3년제의 우위(18%) 순으로 나타났다. 최종 시나리오 결과를 요약하면 1) 전체 학생수는 감소하나 양질의 간호학생수는 증가하며 2) 박사학위를 소지한 간호학 교수 및 전체 교수의 수가 증가할 것이다. 3) 전체 간호교육기여의 수는 약간 줄 것이며 그중 4년제 기관이 증가하고 반면에 2~3년제의 기관은 감소할 것이다. 4) 전문간호원이 되기 위한 입학용이도에는 별차이가 없겠으나 간호원들의 보수, 지위 및 자율성이 증가하면서 전반적인 간호의 질이 향상될 것이다. 계층분석과정의 적용으로 미국 간호교육계의 가까운 미래를 위와 같이 예견하여 보았으나 이 과정은 예견 뿐 만 아니라 일반적인 의사결정이나 문제 해결의 도구이외에도 복잡한 사회문제의 본질을 분석, 이해함으로써 보다 정화한 정책문제를 규정하는 데에도 유용할 것이다.
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.
복잡다단한 현대사회의 문제들을 해결하기 위해 필요한 역량으로 컴퓨팅 사고력과 협력적 문제해결력을 들 수 있다. 이를 위해 초등학생을 위해 소프트웨어 교육은 이 두 가지 역량을 키워줄 수 있는 교육 내용과 방법을 제공하여야 한다. 본 연구에서는 게임 소프트웨어 개발이라는 소재를 가지고 학생들에게 게임의 기획자와 개발자의 역할을 부여해 추상화 및 자동화의 과정 속에서 일어나는 의사소통을 통해 협력적 문제해결력을 향상시킬 수 있는 교육 모델을 제안하고자 한다.
유교문화는 창의적 문제해결력의 계발과 발휘를 방해하는 것으로 이해되어 왔다. 그러나 본 연구는 유교문화가 창의적 문제해결력 발휘에 방해가 되기만 한 것은 아님을 주장한다. 유교문화는 창의적 문제해결력의 계발에 도움이 되기도 하고 방해가 되기도 하였다. 창의적 문제해결력은 동기, 일반적인 지식과 기능, 특정 영역의 지식과 기능을 기반으로 확산적 수렴적 사고라는 도구를 사용할 때 발휘된다. 유교문화는 배움의 즐거움을 강조하며, 열심히 정진하는 자세의 소중함을 가르쳤고, 이로 인해 부모들은 높은 교육열을 끌어냈다. 그러나 유교문화 중에서도 위계사회에서 순종하고 타협하는 태도를 강조함과 계층 이동의 주요 수단으로서의 과거제도는 시험 문제 풀이에 치중하는 교육을 초래하여 창의적 문제해결력의 수단이 되는 사고기회를 박탈하고 학생들의 흥미, 호기심, 자아효능감 등을 저하시킴으로써 창의적 문제해결력의 발휘를 억제하는 부정적인 기능을 했다. 이런 문제점에 대한 인식을 바탕으로 영재의 선발과 학업수행에 대한 평가, 교육 프로그램의 개발 및 운영, 교사 연수, 대학입학전형 등을 개선하는데 필요한 방안을 제시했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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