• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.835-842
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• 2006

이 연구의 목적은 시각에서의 망막 상 이론을 세우는 데 있어 Kepler가 어떻게 과학적 문제를 발견하고 그의 이론 형성 과정에서 어떻게 귀추적 사고를 하였는가를 조사하고, 그 분석 결과를 통해 과학에서의 창의성 교육을 위한 시사점을 얻는 것이었다. 관련 문헌들의 심층적인 분석을 통해, Kepler의 망막 상 이론에서의 과학적 문제 발견은 당시 시각 이론에 대한, 그의 정확하고 적절한 광학적 지식을 바탕으로 한 비판적 분석으로부터 이루어졌으며, 그는 새로운 이론을 세우는 과정에서 이미 알고 있는 구면 렌즈에서의 광학적 현상을 눈의 메카니즘 설명에 도입함으로써 귀추적 사고의 과정을 거쳤음이 밝혀졌다. 이러한 결과들로부터 과학 창의성 교육을 위한 시사점이 다음과 같이 도출되었다. 첫째는, 과학 창의성교수 자료의 개발에 있어서 프로그램 속에 Kepler의 과학적 문제 발견과 같은 상황이 제시될 필요가 있다는 것이며, 둘째로는, 적절하고 정확한 과학적 지식이 과학적 문제를 발견하고 가설을 형성하는 데 있어 필수적이라는 것이 지도되어야 하고, 마지막으로는, 학생 스스로 성공적인 문제 해결 경험을 가질 수 있도록 하고, 그것이 그들로 하여금 새로운 과학적 문제를 발견하는 데까지 이르도록 프로그램을 구성해야 한다는 것이다.

• 공학교육연구
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• 제24권2호
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• pp.61-67
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• 2021

The creative problem-solving becomes one of the most important cognitive skills in the engineering education. As AI and automation technology(of 4th Industrial Revolution) penetrate our everyday life, its role as a human ability is highlighted. In this paper, we examine the relation between the creative problem-solving and the critical thinking, and the usefulness of the latter in the engineering education. To sum up, the critical thinking is the pre-conditon of the creative problem-solving.

• 공학교육연구
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• 제24권1호
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• pp.46-52
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• 2021

The purpose of this study is to clarify that critical writing can be a positive stimulus factor for the cultivation of critical thinking through actual cases of writing education targeting engineering students in universities. Critical writing education is a very important way to develop critical thinking necessary for acquiring scientific knowledge, sharing social values, creativity and cultivating new production capacity. Especially, when critical writing education is performed with materials that maintain critical view of social reality such as the movie "Bowling for Columbine", it is characterized by the fact that it is naturally combined with the dimension of engineering ethics faced by engineers from the analysis and judgment of social reality. This is an example of the fact that critical thinking education for engineering students does not necessarily meet their major areas.

• 공학교육연구
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• 제26권1호
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• pp.27-36
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• 2023

The purpose of this study was to investigate high school students' competencies of creativity thinking, critical thinking, communication, collaboration, and digital competence by implementing science fiction STEAM program. Based on the story of 'Fritz Haber' and the 'Garden of Dawn', a STEAM program was developed according to the ADDIE model. In the analysis stage, the purpose of the teaching-learning program using novels was set, and learners and learning environments were analyzed. At the design stage, the novels 'Fritz Harbor' and 'Garden of Dawn' were selected, learning goals were set according to the achievement standards of the curriculum, and learning contents and learning activities were sequenced and designed. In the development stage, teaching and learning materials were developed in a module format, implemented to classes, and evaluated. Pre-test and post-tests were conducted to identify the five major competencies such as creativity thinking, critical thinking, communication, collaboration, digital competence. The collected data was verified by paired t-test using SPSS. The results of the study showed statistically significant results in creative thinking, critical thinking, and digital competency.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.961-974
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• 2014

본 연구에서는 과학영재(n=159)를 대상으로 뇌 활용 성향과 과학 창의적 문제해결력 간의 관계를 분석하였다. 뇌 활용 성향은 좌상뇌, 좌하뇌, 우하뇌, 우상뇌로 구분되었으며, 과학 창의적 문제해결력은 타당성, 과학성, 정교성, 독창성, 유창성의 하부점수로 구분이 되었다. 분석 결과 과학영재집단은 네 가지의 뇌 유형 중에서 좌상뇌의 점수가 가장 높고 빈도수도 높게 나타나 좌상뇌의 특성인 분석적이고 비판적인 사고를 하는 성향이 강하다는 것을 알 수 있었다. 과학 창의적 문제해결력 점수에 따라 상위 집단과 하위 집단으로 구분하여 두 집단 간에 뇌 활용 성향 점수의 차이를 분석한 결과, 유창성 점수가 더 높은 집단이 낮은 집단에 비해서 우 상뇌의 활용 점수가 높게 나타났다(p<0.05). 뇌 활용 성향과 과학 창의적 문제해결력 간의 상관도를 분석한 결과, 우상뇌 활용 성향과 유창성 및 독창성 점수 간에 통계적으로 유의미한 상관도를 보였다(p<0.05). 이러한 결과는 상상력이 풍부하고 도전적인 우상뇌의 활용 성향이 과학 창의적 문제해결에 있어 많은 아이이어와 독창적인 아이디어를 만들어내는데 관련이 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.501-510
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• 2013

창의적 문제 해결 과정의 핵심은 독특하고 다양한 아이디어의 생성이다. 따라서 아이디어의 생성을 어려워하는 학생들에게 이를 도와줄 수 있는 구체적 방안 마련이 요구되며, 이에 역발상적 사고 기법을 고려해 볼 수 있다. 이에 이 연구에서는 역발상적 사고 기법을 기반으로 한 아이디어 생성 과정의 특징을 대학생을 대상으로 조사하였다. 연구 결과, 역발상적 사고기법은 학생들의 관점 전환을 유도하며, 새로운 아이디어의 산출을 도왔다. 이에 학생들의 아이디어 산출을 지원해 주는 사고 틀로서 역발상적 사고 기법의 가능성을 확인할 수 있었다. 그러나 역발상적 사고가 좀더 효과적으로 이루어지기 위해서는 학생들이 산출된 아이디어에 대한 이론적 판단이나 가치 개입, 경험 등으로 인한 편견을 배제할 수 있도록 지도할 필요가 있다. 또한 학생들이 역발상적 아이디어에 대한 다른 사람들의 반대나 비판 등을 감수하면서 새로운 아이디어를 실행시키고자 하는 과제집착력이나 용기 등을 함양할 수 있는 방안 마련도 요구된다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.334-348
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• 2002

본 연구에서는 문헌을 통해 과학 창의성의 구성요소를 밝히고 창의성 계발 교육에 중요성을 두고 있는 영재 교육과정을 분석하여 과학 창의성 계발을 위한 프로그램을 개발하였다. 문헌연구를 통하여 본 연구에서는 과학 창의성을 특수한 문제(특히 잘 정의되지 않은 문제) 해결의 과정 또는 새로운 문제의 발견으로 보았다. 과학 창의성이 발현되는 중요 요소로서 과학지식, 과정지식, 확산적/비판적 사고, 문제의 종류, 문제의 발견력을 제시하였다. 과학 창의성 계발을 위해 3단계의 구분된 교수-학습 모형을 제시하였다. 1단계는 주제의 도입단계, 2단계는 소규모 과정 훈련단계 그리고 3단계는 실제문제를 해결하는 독립연구단계로 구성된다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 지구과학영역에서 4개 주제 15차시 분량이다. 본 연구의 프로그램 개발과정과 산출물뿐만 아니라 프로그램의 특징, 운영 시 문제점들이 논의되었다.

• 과학교육연구지
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• 제47권3호
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• pp.238-250
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• 2023

본 연구는 물의 취득과 정수와 관련된 적정기술 프로그램이 초등학생의 과학적 태도와 창의적 문제 해결력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 8차시의 적정기술과 관련된 학습 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 물의 취득과 관련된 과학적 원리 및 와카타워 적정기술에 대한 탐구를 수행하는 차시와 물의 정수와 관련된 라이프 스트로우 및 드링커블북 탐구 실험이 포함된 차시, 창의적인 아이디어와 설계를 통한 실천적 과제를 제시한 차시, 캠페인 활동을 수행하는 차시로 구성하였다. 연구 대상은 초등학교 6학년 2개 학급 학생 51명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞도록 수정한 과학적 태도 검사지와 창의적 문제 해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하여 대응표본 t-검정을 수행하였다. 또한 사후 검사지를 대상으로 과학적 태도와 창의적 문제 해결력 사이의 상관관계를 알아보면서 프로그램 적용 후 학생들이 견지하게 된 하위영역 간의 관계를 알아보았다. 연구결과 과학적 태도 중 호기심, 개방성, 협동성, 창의성은 사전 검사 전체 평균과 사후 검사 전체 평균을 비교하여 보았을 때, 평균값의 상승과 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 경우에는 특정영역 숙달 여부 영역 및 확산적 사고의 영역은 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 아울러 상관관계 분석 결과, 과학적 태도의 협동성은 창의적 문제 해결력 모든 영역과 유의미한 상관관계를 가지고 있었으며 비판적 논리적 사고 하위영역과 가장 높은 상관계수를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 4개 영역은 과학적 태도의 하위영역과 다수의 유의미한 상관관계를 가지고 있었다. 본 연구를 통해 앞으로 적정기술과 관련된 주제의 적용과 방향 그리고 학생들의 다양한 반응에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-135
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• 2019

본 연구는 OECD Education 2030 프로젝트에서 제시하고 있는 핵심역량의 반영 특성을 2015 개정 가정과 교육과정에서 분석하고자 하였으며 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 핵심역량 범주에서 일반적인 특징은 기능, 태도, 가치 영역은 46.5%로, 학습 개념 프레임워크 영역은 17%, 역량 개발 사이클 영역은 24.2%, 복합 역량 영역은 12.5%로 나타났다. 전체적으로 교육과정 항목에서 성취기준(59%), 성격(16.1%), 교수·학습 평가 방향(9.4%), 내용체계(8%), 목표(7.6%) 순으로 반영되었으며 학습 개념 프레임워크의 역량은 성취기준에 가장 많이 반영되었다. 둘째, 핵심역량 항목은 중학교 교육과정에서 행동, 문제해결, 의사소통, 존중, 창의적 사고, 갈등해결, 공감, 비판적 사고, 자기관리, 학생 주체성 순으로 나타났다. 고등학교 교육과정에서 행동, 공감, 문제해결, 예측, 글로벌 역량, 자기관리, 학생 주체성, 지속가능 발전을 위한 리터러시, 반성, 비판적 사고 순으로 나타났다. 셋째, 열지도를 통해 3, 4단계에 해당되는 역량의 반영 정도가 높게 나타나 핵심역량의 효과적인 실천을 계획하고 지원할 필요가 있었다. 본 연구를 통해 미래를 위한 학습 안내자의 역할로 OECD에서 강조하는 핵심역량과 가정교과 역량 간의 상호관련성을 파악하고 실천 교과로서 개인의 총체적인 역량 함양을 도울 수 있어야 할 것이다.

• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.20-30
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• 2005

최근 들어 '학습자 중심의 자기주도 학습' 이라는 새로운 교육패러다임에 대한 관심이 집중되면서, 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL)이 학생의 과학적 사고능력 및 지식의 확장, 적용력, 비판적 지식창출 능력, 창의적 문제해결 능력을 향상시킬 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 기계공학 분야에서도 이러한 PBL교육기법을 적용한 교과과정 개발에 대한 노력들이 활발히 전개되고 있으며, 본 논문에서 제시하는 '제품해체 설계추론'교과목도 그러한 교육방법을 적용한 한 예시라 할 수 있다. 제품해체 설계추론은 제품개발에 있어서 그 기여도가 가장 높은 기초물리학이 실제 제품에 어떻게 응용되고 있는가를 학생들이 직접 참여하여 체험할 수 있게 하는 제품해체 학습법 (product dissection)을 도입하여, 설계추론(design reasoning)에 있어서 기초물리학의 중요성을 인식시키는 한편, 다양한 기초과학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 실습위주의 교과목이라 할 수 있다. 이러한 교과목을 통하여 창의적 설계 인력 양성에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.