• 제목/요약/키워드: 사고력 도야

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아두이노를 활용한 STEAM 커리큘럼 설계, 적용 및 효과 분석 (Development and Evaluation of a STEAM Curriculum Utilizing Arduino)

  • 심규헌;이상욱;서태원
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.23-32
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    • 2014
  • 현대사회에서 발생하는 복합적인 문제들은 정보 논리적 사고를 통해 효율적으로 해결할 수 있으며, 정보 논리적 사고력은 정보 교과의 프로그래밍 교육을 통해 효과적으로 신장시킬 수 있다. 본 연구는 학습자의 흥미를 유발하고 집중도를 높일 수 있는 정보 교과 STEAM 커리큘럼을 설계하였고 이를 적용 및 평가하였다. 커리큘럼은 자기 주도적 학습과 조별 학습을 통하여 학습자 간에 상호작용이 이루어질 수 있도록 하였으며 하나의 주제를 가지고 과학, 음악, 정보 교과의 관련 지식을 이해할 수 있도록 구성하였다. 실험은 초등학교 4~6학년에 재학 중인 정보 영재 학생들을 대상으로 아두이노 보드를 활용하여 진행하였다. 연구 결과, 아두이노를 활용한 수업 후에 컴퓨터 과목에 대한 관심도와 프로그래밍에 대한 흥미도가 증가하였다. 75%의 학생들이 컴퓨터에 대한 흥미가 늘어났고 93%의 학생들이 아두이노를 활용한 수업에 긍정적인 응답을 하였다. 연구 결과의 유효성은 t-test를 통해 입증하였다.

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중학교 수학 통계 영역과 파이썬(Python) 프로그래밍 융합수업이 문제해결력과 교과 흥미도에 미치는 영향 (The Effects of Middle School Mathematical Statistics Area and Python Programming STEAM Instruction on Problem Solving Ability and Curriculum Interest)

  • 이도영;정종인
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.336-344
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    • 2019
  • 교육부(2015)에서 "초 중등학교 2015 개정 교육과정"을 고시하고 초 중학교에서 컴퓨팅 사고력 함양을 위한 소프트웨어교육을 2018년부터 단계적으로 초 중 고등학교의 교육과정에 필수적으로 적용함에 따라 '문제해결과 프로그래밍'이 중요한 영역으로 부각되었다. 한편, 우리가 살고 있는 이 시대는 홍수처럼 쏟아져 나오는 빅데이터를 분석하고 활용하는 능력이 더욱 강조되어 가고 있다. 이러한 시대의 흐름에 따라 학생들의 문제해결력과 프로그래밍/수학 흥미도를 향상시키는 수업을 구상하였고 이는 정보와 수학, 즉 프로그래밍과 통계적 소양을 겸비하는 통계-파이썬 프로그래밍 융합교육과정을 개발하고 적용해 봄으로써 유의한 차이를 검증해 보고자 한다. 실험처치 전 후 문제해결력 검사와 프로그래밍/수학 흥미도 검사를 실시하였고 대응표본 t-검정으로 비교분석하였다. 분석 결과에 의하면 문제해결력에 관한 사전 사후 검사 결과 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었으며, 프로그래밍 흥미도와 수학흥미도의 사전 사후 검사 결과 역시 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었다.

스크래치 전자 블록을 활용한 프로그래밍 교육 (Programming education using Scratch electronic blocks)

  • 조윤주;전석주
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.529-537
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    • 2020
  • 스크래치는 교육용 프로그래밍 도구로 초등학교 소프트웨어교육에서 많이 활용되고 있으며 스크래치를 활용한 수업이 학생들의 컴퓨팅 사고력, 문제 해결력 등에 도움이 된다는 연구 결과가 많다. 그러나 스크래치 사용자의 연령 통계 자료를 분석해본 결과 초등학교 저학년 학생들의 스크래치 활용도가 낮았으며 블록 프로그래밍 경험이 있는 고학년 학생들도 프로그래밍의 기본 원리인 순차, 반복, 선택의 개념을 이해하는 것에 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 손으로 만지면서 프로그래밍을 학습할 수 있는 스크래치 전자 블록과 전자 블록 활용 프로그래밍 교육 커리큘럼을 개발하였으며 초등학교 2학년과 6학년 학생들을 대상으로 수업을 진행하였다. 수업 전·후 프로그래밍에 대한 흥미도 검사를 진행한 결과 2학년 학생들의 흥미도는 3.28에서 3.58로 향상되었으며 6학년 학생들의 흥미도는 3.41에서 4.09로 증가하였다. 프로그래밍 기본 원리 이해 평가 결과 2학년 학생들 중 84%의 학생들이 주어진 과제 9개 중 7개 이상을 해결하였으며 6학년 학생들 중 62%이상의 학생들의 주어진 과제 9개 중 7개 이상을 해결하였다.

성취도가 높은 학생들의 과학 학습 동기 유발에 영향을 주는 평가 요소 (The Effect of Factors in Assessment on the Science Learning Motivation of High Achieving Students)

  • 박민정;김윤복;전동렬
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.623-630
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    • 2007
  • 평가는 학습에 동기를 부여하기도 하므로, 평가의 어떤 요소들이 학습 동기를 부여하는지 알면 평가를 통해 효과적으로 학습 동기를 자극할 수 있는 방법을 모색할 수 있을 것이다. 본 연구는 두 가지 방법으로 진행되었다. 서울 지역에 위치한 대학의 물리 교육과 재학생 54명은 자신의 초중등학생 시절의 과학 학습과 관련된 회고록을 작성하였고, 같은 과 63명은 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소를 묻는 조사에 참여하였다. 연구 결과 성취도가 높은 학생들의 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소로 성취도, 문항의 난이도와 타당도, 과학 경연의 준비과정, 이 세 가지가 중요하게 나타났다. 이 결과는 과학 평가 문항의 난이도와 타당도가 학습 동기에 중요한 작용을 한다는 것과 과학 성취도가 높은 학생들에게 과학 경연 대회가 학교의 정기 시험보다 더 많은 영향을 미치고 있음을 시사한다. 따라서 과학 성취도가 높은 학생들의 학습 동기를 효과적으로 진작시키기 위해서는 선행학습이나 암기력이 필요 없으면서 과학적 사고력과 탐구력을 평가할 수 있는 시험 문제와, 교실 외 과학 활동이 활성화되어 학생들의 참여기회를 증가시키는 것이 중요할 것이다.

중등 및 대학 교재 중 산화-환원반응에 대한 연계성 연구 (A Study of the Curricular Articulation of Oxidation-Reduction in the Textbooks from Middle School to College)

  • 김효겸;문성배
    • 대한화학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.145-156
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    • 2000
  • 본 연구는 중학교 과학 교과서( 제5차 및 제6차 교육 과정), 고등학교 화학 교과서(제5차 교육과정) 및 대학 일반화학에서 화학 관련 부분 중 산화와 환원반응을 중심으로 이 학습 내용이 학생들의 사고력을 향상시키는 데 도움이 되는 적절한 연계성을 갖고 있는지를 분석하였다. 먼저 각급 학교간 배당 시간수의 차이 및 교과서 설명의 차이를 비교하였으며, 연계성 판별을 위하여 준거의 기준을 5가지로 수립하여 분석한 결과는 중학교에서 고등학교 과정의 연계시 다소 격차가 있었지만 고등학교에서 대학교 과정의 연계는 무난한 것으로 나타났다 . 이 분석결과를 이용하여 수업의 효율성을 도모하기 위하여 중등 및 대학에 이르기까지 일관된 연계성을 갖춘 각급 학교간의 새로운 교과내용 구조도를 제시하였다.

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공대생의 역도함수 그래프 추측 (The Conjecture of Anti-Derivative Graph of Engineering Students)

  • 김수민;김선희
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제19권1호
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    • pp.171-187
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    • 2017
  • 공대생들에게 미적분은 산업현장에서 발생하는 현상에 대한 수학적 안목을 형성해 주는 수학적 모델이자 지식이며 기능이다. 하지만 공대생들의 미적분학 학습은 기계적인 계산과 수학적 결과만을 적용시켜 문제를 해결하려는 경향을 보인다. 이에 본 연구는 실제적인 상황에서 수학적 개념과 원리를 적용하여 문제를 해결할 수 있는 문제를 제시하고 공대생들에게 이 문제를 풀게 하였다. 산의 경사도 그래프로부터 원래 산의 모양을 알아내는 문제에서 학생들은 주어진 그래프를 도함수의 그래프로 인식하고 역도함수의 그래프를 추측하였다. 그래프 해석에서 오류를 보이기도 하였는데 이는 미적분의 내용을 이해하지 못해서라기보다는 문제를 제대로 파악하지 않고 해결하려는 학습 방식에 기인한 것이었다. 경사도 문제 해결을 통해 공대생들은 수학이 자신이 공부하는 전공의 기초이자 실세계에 활용 가능한 유용성을 갖고 있으며 사고력을 향상시켜준다고 하는 인식의 변화를 경험하였다.

산업혁명이 초래한 영국의 평면 패턴 디자인의 변천 과정 : 1830-1900 (The Effect of industrial Revolution to Surface Pattern Design in Britain)

  • 차임선
    • 디자인학연구
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    • 제6권1호
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    • pp.87-103
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    • 1993
  • 대량생산을 야기 시킨 산업혁명은 공장주의 재산을 급속도로 부강하게 하는 한편 노동자의 생활 질을 급소도로 저하시켰다. 즉, 노동자들은 기계의 ‘손’역활을 하는 정도로 인격적으로 타락되었으며, 분업작업은 이들로부터 사고력마저 빼앗아 가게되는 실정에 이르렀다. 이익에 눈이 어두어 지게 된 공장주들은 노동임금을 최하로 저하시키고, 노동시설을 비롯해 자본투자를 최소한으로 줄이려는 데서 디자인 질의 격하현상을 초래했다. 즉, 창조적인 디자인 개발 대신에 다른 나라(특히 불란서)의 것을 모방하거나, 기존에 왔던 디자인들을 모방하는데 그치지 않았을 뿐 아니라, 롤러 프린트 사이즈에 맞게 기존된 디자인을 수정하는 작업이 디자이너가 아닌 직공에 의해 이루어지다 보니 그 난잡함은 이루 말 할 수 없을 정도였다. 푸긴과 러스틴은 각자의 작품에 대해 긍지를 지녔던 중세기의 장인제도로 돌아가자고 외쳤고, 러스킨의 아이디어를 철저히 계승받은 윌리암 모리스는 순수예술 못지않는 가치를 장식예술에 부여했으며, 건축이 모든 장식예술의 정점이라고 주장했다. 러스킨과 모리스의 정신을 이어받아 차세대의 건축가/디자이너들은 디자인의 질을 향상시키고, 디자이너의 위치를 화가나 조각가의 위치로 부각시키기 위한 끊임없는 노력을 통해,‘예술/공예 전시협회’를 창설해 오리지널한 장식예술품을 창조하도록 분위기를 조성했을 뿐만 아니라, 강여회와 저서들을 통해 디자이너 자신들과 산업체와 국민들을 교육시켰다. 맥머도, 보이지, 데이, 크레인, 하이테, 버터필드 등은 특히 벽지나 텍 스타일 디자인 등 패턴 디자인 분야에 관심을 보였다. 독창적이고 참신한 이들의 디자인들은 국내의 디자인 질을 향상시켰을 뿐만 아니고, 디자인사의 새 장을 열게끔 한 계기가 되었다.

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정보처리 이해 영역에 대한 초등학교 교사의 이해도에 관한 연구 (A Study on the Understanding Level of Elementary Teachers about the "Comprehension of Information Processing" Field)

  • 최미선;정인기
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 21세기 지식 정보화 사회의 교육에 있어서 컴퓨터는 중요한 역할을 담당하고 있으며, 제 7차 교용과정에서 매주 1시간씩 정보통신 기술교육을 함으로써 지금까지 컴퓨터 교육은 많은 발전이 있어 왔다. 그러나 학교에서는 아직도 응용 소프트웨어 사용법에만 초점을 맞춘 정보 소양 교육을 주로 하고 있다. 현대의 학생들에게 유용한 지식을 교육하기 위해서는 단순한 응용 소프트웨어의 작동법보다는 정보의 논리적 사고력에 중점을 두는 것이 필요하지만, 현장의 교사들은 "정보처리의 이해" 영역에 대한 이해가 부족한 것이 사실이다. 이에 본 논문에서는 초등학교 교사들에게 "정보처리의 이해" 영역에 대해서 얼마나 이해하고 있는지를 설문 조사하여 문제점 및 발전 방안을 모색하였다.

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재미한인 영재 청소년의 민족적 정체감 형성 연구

  • 류지영
    • 한국영재학회:학술대회논문집
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    • 한국영재학회 2004년도 추계 학술대회
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    • pp.125-148
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    • 2004
  • 본 연구는 우수한 학업 성적을 보이는 재미 한인 영재 청소년들이 민족적 정체감을 어떻게 형성해 나가는지를 알아보는데 그 목적이 있다. 이를 위해 미국 뉴욕의 학업영재아를 위한 고등학교에 재학중인 25명의 한인 영재아들을 대상으로 Phinney의 민족적 정체감 평가지가 사용되었다. 민족적 정체감의 평가를 위해 3가지의 민족 정체감 구성요인들이 사용되었는데, 이들은 민족적 자기 정의, 민족집단에 대한 평가와 민족집단에 대한 참여이다. 개방형 문제에 응답을 한 학생들은 두 명의 독립적인 관찰자에 의해, 자신이 정의한 민족집단에 대한 탐구와 헌신의 정도에 따라, 3단계의 민족 정체감 발달 단계로 나누어졌다. 이 3단계 중 첫번째 단계는 자신이 속한 민족집단에 대한 무관심과 낮은 참여도를 보이는 민족 정체감 무관심의 시기이고, 두 번째 단계는 자신의 민족집단에 대한 관심을 가지고 그 집단의 역사와 철학, 문화, 그리고 주류사회 속에서 해당 민족집단의 사회적 위치와 편견 등에 대해 관심과 참여를 보여주는 민족 정체감 탐구의 시기이며, 마지막 단계는 민족 정체감 완성 시기로, 자신을 그 집단의 구성원으로 완전히 수용하면서, 민족적 정체감에 안정된 모습을 보이는 단계이다. 각 민족 정체감 구성요소들과 민족 정체감 발달 단계내의 집단차를 논의하기 위해 ANOVA가 사용되었다. 연구에 참여한 대부분의 영채아들은 자신을 재미아시아인이 아니라, 한국인 혹은 재미동포로 정의하였고, 이러한 민족적 자기 정의는 학생들의 민족집단에 대한 평가도와 참여도에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 또한 민족집단에 대한 긍정적인 평가는 민족집단에 대한 활발한 참여와 밀접한 관련성을 가지고 있었다. 연구에서 나타난 결과들을 바탕으로 재미 한인 영재 청소년들이 높은 자아 존중감을 지닐 수 있도록, 현재 교육현장과 실생활에서 활용할 수 있는 여러 방안들과 함께, 앞으로 필요한 보다 많은 연구를 위한 제언이 제시되었다. 사고력 계발에 보다 충실할 수 있도록 내용의 폭을 넓히고 접근방법을 달리하는 심화 중심으로 교육과정을 구성하고 운영한다고 하였다. 그러나 현재 개발된 교육과정 편성과 운영은 창의성 교육의 구현보다는 압축형 속진 교육과정의 특성이 강하여, 이와 같은 운영지침을 실현하기 어려운 것이 현실이므로 교육과정 편제의 개선이나 운영지침에 적합한 교육내용의 개발이 시급히 이루어져야 할 것이다. 둘째, R&E(Research & Education)는‘연구를 통한 교육’,‘교육을 통한 연구’를 의미하며 과학영재교육과정의 가장 큰 특징이라 할 수 있는 자율연구와 위탁교육을 위한 프로그램이다.여주는 것으로 나타났다.보였다. 5. L값은 살균처리의 경우 저장 30일 이후 약간 어두워지는 경향을 보였고, 121$^{\circ}C$ 살균처리에서 높은 값을 보였다. 대체로 저장온도가 높고 저장기간이 길어질수록 약간 밝아지는 경향을 보였다. 적색도는 인삼 첨가구의 경우 상온 및 냉장저장에서 10$0^{\circ}C$ 살균이 121$^{\circ}C$ 처리구 보다 약간 높은 값을 보였다. 저장기간에 따른 적색도의 변화는 인삼과 송이 첨가구에서 비교적 안정적이었다. 황색도는 상온 및 냉장저장에서 저장기간에 따라 약간 감소하는 경향을 보인 후 상온저장 50일 째, 냉장 60일 째 가장 높게 나타났다. 121$^{\circ}C$ 살균처리구가 10$0^{\circ}C$ 처리구보다 약간 높은 경향을 보였다.^{\circ}C$$,에서는 20시간 가열시 0.706$\mu\textrm{g}$/kg으로 가장 높게 생성된 후 서서히 감소하였다. 그러나 산값과 공액이중산값은 계속 증가하는 양상을 나타냈다. 즉 B(a)P생성과 산패도 변화사이에는 일정한 관계를 나타내지는 않았다.ve(+)의 상관관계가 있었다.l

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한국어 서답형 문항 자동채점 시스템의 성능 개선 (Performance Comparison of Automated Scoring System for Korean Short-Answer Questions)

  • 천민아;김창현;김재훈;노은희;성경희;송미영;박종임;김유향
    • 한국어정보학회:학술대회논문집
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    • 한국어정보학회 2016년도 제28회 한글및한국어정보처리학술대회
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    • pp.181-185
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    • 2016
  • 최근 교육과정에서 학생들의 능력 평가는 단순 암기보다 학생들의 종합적인 사고력을 판단할 수 있는 서답형 문항을 늘리는 방향으로 변하고 있다. 그러나 서답형 문항의 경우 채점하는 데 시간과 비용이 많이 들고, 채점자의 주관에 따라 채점 결과의 일관성과 신뢰성을 보장하기 어렵다는 문제가 있다. 이런 점을 해결하기 위해 해외의 사례를 참고하여 국내에서도 서답형 문항에 자동채점 시스템을 적용하는 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 2014년도에 개발된 '한국어 문장 수준 서답형 문항 자동채점 시스템'의 성능분석을 바탕으로 언어 처리 기능과 자동채점 성능을 개선한 2015년도 자동채점 시스템을 간략하게 소개하고, 각 자동채점 시스템의 성능을 비교 분석한다. 성능 분석 대상으로는 2014년도 국가수준 학업성취도평가의 서답형 문항을 사용했다. 실험 결과, 개선한 시스템의 평균 완전 일치도와 평균 정확률이 기존의 시스템보다 각각 9.4%p, 8.9%p 증가했다. 자동채점 시스템의 목적은 가능한 채점 시간을 단축하면서 채점 기준의 일관성과 신뢰성을 확보하는 데 있으므로, 보완한 2015년 자동채점 시스템의 성능이 향상되었다고 판단할 수 있다.

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