• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.74-89
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• 2020

이 연구의 목적은 신뢰도와 타당도가 확보된 계절 변화 개념 검사 도구를 개발하고 계절 변화 개념과 관련된 하위 개념과 오개념에 대하여 객관적으로 관찰하고 분석하여 변인 간의 관계를 설명하고자 하였다. 계절 변화 개념 검사 도구의 개발 과정은 검사 도구 개발 계획 수립, 검사 도구 초안 개발, 예비 검사 및 검사 도구 수정, 최종 검사 도구 개발, 본 검사 실시의 과정으로 이루어졌다. 개발된 검사 도구는 학생의 계절 변화 개념 형성 정도를 검사하고 개념 형성에 어려움이 있다면 그 원인이 무엇인지 분석하여 적절한 학습과 도움을 제공하는데 활용할 수 있다. 개발한 검사 도구를 이용하여 6학년 198명을 대상으로 한 회귀 분석 결과 선수학습개념의 이해정도와 오개념의 교정 정도는 계절 변화 단원에서 학습한 개념에 정적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 오개념이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 평균 점수를 기준으로 절단점을 생성하여 구분한 두 구간 중 평균 점수 이상 구간 학생들은 오개념의 교정 정도가 유의미한 영향을 미쳤으며, 평균 점수 이하 구간 학생들은 선수학습개념의 이해정도가 유의미한 영향을 미쳤다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2009년도 하계학술대회
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• pp.99-105
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• 2009

본 연구에서는 날로 관심이 커지고 있는 ICT교육에서 한축을 담당하고 있는 ICT소양교육의 학업성취도에 영향을 미치는 학습자 요인이 무엇인지 확인하고자 하였다. 선행연구에 기초하여 ICT소양교육의 학업성취도에 영향을 미치는 잠정적인 변인을 인지적 영역(메타인지, 창의성, 선수학습), 정의적 영역(자아개념, 성취동기, 컴퓨터에 대한 태도) 6가지로 선정하였다. 도출된 변인을 바탕으로 ICT소양교육의 학업성취도를 예측하는 요인이 무엇인지 분석하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제59권1호
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• pp.1-15
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• 2020

본 연구에서는 2015개정교육과정에서 '경제수학'으로 이동한 '부등식의 영역(inequalities as regions)' 단원과 미적분학 사이의 연계성 및 수학적 연결성을 분석하여 '부등식의 영역'이 미적분학의 중요한 선수학습개념이라는 논지를 제시한다. 교육과정의 연계성 측면에서 직업 교과에 포함된 '경제수학'을 학습하지 않고 이공계에 진학하는 학생들은 '부등식의 영역'의 절차적 개념적 지식의 부재로 인하여 미적분학에서 학습 위계의 '격차'를 경험할 가능성이 크다. 수학적 연결성의 관점에서는 '부등식의 영역'과 밀접한 연관이 있는 미적분학의 다변수함수 이론의 학습에 어려움을 느낄 수 있다고 판단된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제18권2호
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• pp.187-208
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• 2004

삼각비 단원에 대한 학습 결손은 나아가 공통수학 삼각함수 단원에 대한 선수학습 결손으로써 학습의욕의 상실, 자기 열등감, 삼각함수 단원에 대한 지속적인 학습결손의 누적으로 이어진다. 실제로 고등학교 1학년 학생들의 삼각함수를 학습할 때 삼각비에 대한 기초가 부족한 것에 영향을 받아 지적인 측면은 물론이고 정의적 측면에서도 기초가 부족하다는 부정적 자아개념을 가지고 출발하게 되어 이후 학습에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 중학교 9-나의 삼각비 단원과 고등학교 공통수학의 삼각함수 단원에 대한 중 ${\cdot}$ 고등학교 교사 및 학생들의 인식과 교수 ${\cdot}$ 학습 실태를 알아보고, 수학의 계통성을 고려하여 올바른 교육과정을 모색하는데 그 목적이 있다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.230-239
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• 2011

이 연구는 중학교 일기변화 단원의 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 일기변화 관련 개념의 위계를 분석하였고, 개별 학습자의 지식상태와 위계에 따른 수업효과를 알아보았다. 일기변화 관련 개념에 대하여 중학생들이 갖고 있는 지식상태의 위계구조는 '습도 ${\rightarrow}$ 기단 ${\rightarrow}$ 구름 ${\rightarrow}$ 강수 ${\rightarrow}$ 전선 ${\rightarrow}$ 일기' 순이었다. 일기변화 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 학습능력이 비슷할 것으로 추정되는 개별 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타나는 사례가 있었다. 즉, 지식상태의 구조화 정도가 달랐는데, 이는 학습자의 지식상태 구조에 따라 서로 다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 학습자의 지식상태 분석은 개별 학습자마다의 학습 처방과 선수학습평가의 역할을 할 수 있다. 학습자의 지식상태에 따른 개념의 위계를 고려한 교수-학습 효과를 알아보기 위해 교과서의 내용 제시 순서와 비교하여 수업한 결과, 학습자의 지식상태를 고려하여 수업한 경우에 개념의 성취도가 유의미(p < .05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 일기변화 단원을 지도할 때, 학습자의 지식상태를 파악하여 교육과정을 토대로 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 교수-학습이 이루어질 수 있음을 보여 준다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권3호
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• pp.347-366
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• 2015

초등 수학에서 학습부진의 원인은 다양하지만, 선수학습요소의 결여가 하나의 원인으로 주목되고 있다. 본 연구에서는 초등 수학 학습부진의 원인으로 자릿값 이해의 결여 가능성을 고려하여, 초등 수학 학습부진아의 자릿값 이해 수준을 분석하고, 그들이 어려움을 느끼는 자릿값 개념의 과제 유형을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 수학 학습에서 지속적으로 어려움을 보이는 초등학교 3학년 학습부진아 10명을 대상으로 자릿값 개념 이해 검사인 SToPV를 개별적으로 적용함으로써 학생들의 반응을 분석하였다. 분석 결과, 초등학교 3학년 시기의 수학 학습부진아들은 이전 학년에서 자릿값을 학습하였음에도 불구하고 자릿값을 이해하고 활용하는 데 어려움을 느끼며, 어려움을 느끼는 과제 유형에 있어서도 경향성이 있음이 파악되었다. 분석 결과 및 그에 대한 논의를 통해 초등 수학 학습부진아의 자릿값 개념 진단과 지도를 위한 교수학적 시사점을 도출하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.55-57
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• 2001

강화학습은 한 에이전트가 자신이 놓여진 환경으로부터의 보상을 최대화할 수 있는 최적의 행동 전략을 학습하는 것이다. 따라서 강화학습은 입력(상태)과 출력(행동)의 쌍으로 명확한 훈련 예들이 제공되는 교사 학습과는 다르다. 특히 Q-학습과 같은 비 모델 기반(model-free)의 강화학습은 사전에 환경에 대한 별다른 모델을 설정하거나 학습할 필요가 없으며 다양한 상태와 행동들을 충분히 자주 경험할 수만 있으면 최적의 행동전략에 도달할 수 있어 다양한 응용분야에 적용되고 있다. 하지만 실제 응용분야에서 Q-학습과 같은 강화학습이 겪는 최대의 문제는 큰 상태 공간을 갖는 문제의 경우에는 적절한 시간 내에 각 상태와 행동들에 대한 최적의 Q값에 수렴할 수 없어 효과를 거두기 어렵다는 점이다. 이런 문제점을 고려하여 본 논문에서는 로봇 축구 시뮬레이션 환경에서 각 선수 에이전트의 동적 위치 결정을 위해 효과적인 새로운 Q-학습 방법을 제안한다. 이 방법은 원래 문제의 상태공간을 몇 개의 작은 모듈들로 나누고 이들의 개별적인 Q-학습 결과를 단순히 결합하는 종래의 모듈화 Q-학습(Modular Q-Learning)을 개선하여, 보상에 끼친 각 모듈의 기여도에 따라 모듈들의 학습결과를 적응적으로 결합하는 방법이다. 이와 같은 적응적 중재에 기초한 모듈화 Q-학습법(Adaptive Mediation based Modular Q-Learning, AMMQL)은 종래의 모듈화 Q-학습법의 장점과 마찬가지로 큰 상태공간의 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 보다 동적인 환경변화에 유연하게 적응하여 새로운 행동 전략을 학습할 수 있다는 장점을 추가로 가질 수 있다. 이러한 특성을 지닌 AMMQL 학습법은 로봇축구와 같이 끊임없이 실시간적으로 변화가 일어나는 다중 에이전트 환경에서 특히 높은 효과를 볼 수 있다. 본 논문에서는 AMMQL 학습방법의 개념을 소개하고, 로봇축구 에이전트의 동적 위치 결정을 위한 학습에 어떻게 이 학습방법을 적용할 수 있는지 세부 설계를 제시한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.272-280
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• 2004

전통적인 수학교육은 간단한 수학적 사실을 이해하고 활용하는 측면에 있어서는 효과적일 수도 있지만, 수학적 개념, 원리, 법칙을 학생 스스로 탐구, 발견하고 창조하는 능력을 기르는 데는 적절하지 않다. 이러한 능력을 기르기 위해서는 학생들 스스로가 관찰, 조작, 분석, 종합하는 활동을 강화할 필요가 있다. 구체적 조작물을 학습도구로 활용하는 경우, 수학 학습에 대한 흥미와 자신감을 길러 주고, 자신의 수준에 맞는 내용을 자기 주도적 학습을 통하여 성취감을 가지게 하며, 학생 스스로 탐구 활동을 활발히 하는데 도움이 된다. 삶의 질이 급격히 향상되는 정보사회에서는 사이버 공간의 등장으로 공간감각 기능의 필요성이 더욱 절실한 바, 현행 수학교과서에서 제공되는 각종 공간 도형들은 3차원 공간에서 이루어지지 않고 평면도형으로 처리함으로써 아동의 도형인지 능력 향상에 큰 효과를 기대하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 아동의 인지발달 단계를 고려, 도형인지능력 향상을 위한 선 및 점대칭 관련 동기유발, 선수, 기본, 보충, 심화, 평가, 도움말 관련 프로그램을 개발, 적용한 결과 학습자의 동기가 유발되고, 도형 인지능력 향상에 유의미한 결과를 얻었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.603-609
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• 2005

학생들은 과학 내용을 교과서를 통해서 학습하기도 하지만, 대부분 교사와 학생간의 교수-학습 활동을 통해서 개념을 획득한다. 따라서 과학 교사가 잘못된 개념을 가지고 있게 되면 이는 직접적으로 학생의 개념 획득에 영향을 주게 된다. 그러나 본 연구의 결과에 의하면 불행히도 방사선 개념에 있어서 많은 문제점을 안고 있는 것으로 조사되었다. 제 7차 교육과정에서 12학년 물리 II는 물리 I을 선수과목으로 이수한 다음에 이수하는 심화선택과목이기 때문에 물리교사라 할지라도 현재 학생들이 물리 II과목을 기피하는 상황에서 방사선 개념에 대한 학습지도 경험이 부족한 경우가 많으며, 특히 12학년의 제일 마지막 단원에서 다루고 있기 때문에 대학수학능력시험 준비 등의 이유로, 수업이 제대로 이루어지지 않으므로 인해 교사들의 수업 준비도 소홀히 되는 경우가 많다. 그러나 방사선 개념은 10학년의 공통과학 '환경'단원에서도 등장하고 있는 개념이므로 명확히 정립해야 할 개념임에 틀림없다. 어렵고 명확히 정립되어 있지 못한 개념을 해결하기 위해 교사 재교육 연수 프로그램 활용 등 여러 가지 방법이 있을 수 있겠지만, 교사 스스로 이러한 문제점을 해결하려는 노력이 없는 한 효과적인 성과를 거두기는 어렵다.

• 대한공업교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.1-23
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• 2011

본 연구의 목적은 팀 기반 학습모형을 활용한 수업에 참여한 공업계 고등학교 학습자와 교사를 대상으로, 형성적 연구방법론을 활용하여 모형의 강점, 약점, 개선점을 도출하고 이를 통해 모형의 타당성과 통용 가능성을 제고하는 것이다. 팀 기반학습모형은 문제 상황 속에서 학습자 개인의 선행학습과 팀 구성원 간 상호작용을 통해 개인과 팀의 성과를 극대화하기 위한 구조화된 교육방법이다. 이 모형의 개선과 보완을 위해 형성적 연구방법론을 적용하였고, 분석결과, 모형의 강점으로 학습자의 동기와 흥미 유발, 학습자 특성을 반영한 교육 가능, 선행학습을 통한 자신감향상, 반복학습을 통한 개념 이해 등을 파악하였다. 한편 모형의 약점을 보완하기 위한 방안으로 현실적인 교과내용과 방법 편성에 있어서의 한계 극복, 현장감을 높이는 문제은행 확보 필요, 실습 기자재 확충 필요, 학습자의 사전지식과 경험을 고려한 토론 주제 발굴, 구체적인 팀별 활동과 역할 부여 필요 등을 제시하였으며, 개선점으로는 합리적인 팀 구성, 발표 기회의 공정성, 적극적인 참여 독려, 학습자의 선수지식과 태도를 고려한 수준별 학습 계획, 주요한 개념 사전 안내 및 토론 주제선별 등을 제시하였다. 최종적으로 이러한 결과들을 바탕으로 향후 공업계 고등학교에서 적용 가능한 팀 기반 학습모형과 운영방안에 대해 제안하였다.