본 연구의 목적은 미래 과학지식사회의 주역인 청소년의 과학에 대한 이해와 활용능력을 높이는 과학적 소양의 향상 방안을 제시하는 것이다. 과학적 소양은 현대사회에서 꼭 필요하다는 주장이 많은 지지를 받고 있으며, 이에 따라 국내외에 다양한 프로그램이 개발되고 있다. 특히 미국의 '프로젝트 2061'은 과학적인 프로세스를 통하여 문제 해결력을 키워 평생학습을 유도하려는 것으로 모든 미국인들이 과학, 수학, 기술영역의 소양을 함양하도록 지원하고 있다. 청소년의 과학적 소양 향상을 위해서는 과학에 대한 호기심과 흥미를 유발하는 정보서비스뿐만 아니라 학교 수업과 연계된 콘텐트 개발이 무엇보다 중요하다. 또한 과학적 문제 해결력을 배양하기 위한 단계별 문제해결 프로그램의 개발이 필요하며, 과학정보 소양으로 통합된 교육과 연구가 진행되어야 한다.
본 연구는 초등학생들의 문장제 해결과정에서 나타나는 오류를 분석하고 문제해결전략별 오류 유형 및 그 특징을 파악함으로써 문제해결학습의 실패 원인에 대한 정보를 제공하고 문제해결력을 향상시킬 수 있는 교수학습방안을 제안하기 위한 것이다. 문장제 해결과정에서 학생들이 선호하는 전략을 살펴보면 식 세우기와 예상과 확인, 규칙 찾기 순으로 나타났으며, 단순화하기 전략은 거의 사용하지 않고 있다. 문장제 해결과정에서 나타나는 오류 유형의 특징은 문제해결전략에 따라 차이를 보였는데, 이를테면 식 세우기의 경우, '문항 이해의 오류', '개념 원리의 오류', '풀이 과정의 오류' 순으로 나타난 반면, 그림그리기에서는 문제에서 설명하는 내용을 잘못 이해하여 그림으로 나타내는 오류를 주로 범하였고, 표 만들기의 경우 문제에서 주어진 정보를 표로 나타내는 과정에서 정보들 간의 관계를 잘못 이해하여 오류를 범하는 '문항 이해의 오류'가 많은 것으로 나타났다. 이처럼 문장제를 통한 문제해결 학습에서 학생들이 선호하는 문제해결전략을 확인함과 동시에 문제해결전략별 나타나는 오류의 특징을 확인함으로써 해결전략에 따른 오류를 예상하고 이에 대처하는 교수학습방안을 생각해볼 수 있을 것이다.
이 연구는 중학교 수학 교사의 수업 활동에 나타나는 교수법적 내용 지식이 어떻게 구성되어 있는지 알아보기 위한 것으로, 미국의 8학년 수학 교사의 수업 활동과 면담을 수집하고 분석한 사례 연구이다. 참여자인 수학 교사의 교수법적 내용 지식은 첫째, 각 개념과 주제들 간의 연계성, 다양한 형태의 문제 해결력, 그리고 교과서에 대한 이해 등을 포함한 수학 교과 내용 지식, 둘째, 수학의 특정 개념과 주제에 대한 학생들의 잘못된 생각과 일반적인 오류, 학생들이 느끼는 어려움과 혼동을 이해하는 학생들의 학습 과정에 대한 지식, 그리고 마지막으로 학생들의 동기 유발과 실제 상황에의 적용을 중시하는 교수학적 지식으로 이루어진 것으로 나타났다.
로봇은 지식기반사회에서의 요구하는 기초 능력과 문제해결력 함양을 위한 학습을 충족시켜줄 것으로 기대된다. 또한 로봇교육은 공학적으로 여러 기술이 관련되어 있으므로 통합적인 기초 교육이 가능하게 할 것이다. 그러나 학습 내용, 학습 방법 및 학습 교재에 대한 연구가 부족하므로 외국에서 실시하고 있는 로봇교육과정을 분석하였다. 해외 사례 분석 결과 로봇을 통해 기초 능력과 문제해결력을 함양하기 위한 교육목표를 체계적으로 달성하기 위해서는 학교 교육과정으로 운영되어야 하며 로봇의 특성과 관련된 과학, 수학, 기술, 공학의 내용 요소들을 추출하며 로봇소양에 대한 내용뿐만 아니라 로봇활용에 대한 내용으로도 구성해야 하며 로봇 창작 시스템을 이용하여 단순한 로봇 조립보다는 창작 및 프로그래밍의 과정이 이루어질 때 효과적으로 학습의 성과를 거둘 수 있을 것이다.
I analyzed the effect of problem posing teaching and teacher-centered teaching on mathematical problem-solving ability and creativity in order to know the efffct of problem posing teaching on mathematics study. After we gave problem posing lessons to the 3rd grade middle school students far 28 weeks, the evaluation result of problem solving ability test and creativity test is as fellows. First, problem posing teaching proved to be more effective in developing problem-solving ability than existing teacher-centered teaching. Second, problem posing teaching proved to be more effective than teacher-centered teaching in developing mathematical creativity, especially fluency and flexibility among the subordinate factors of mathematical creativity. Thus, 1 suggest the introduction of problem posing teaching activity for the development of problem-solving ability and mathematical creativity.
This study is based on the observation of preceded research that problem based instruction is effective in acquiring advanced mathematical knowledge but is not effective for raising mathematical achievement. The treatment of this experimental research is named 'revised problem based instruction' because it adds an expository session to the original problem based instruction. Then the purpose of this study is to make sure that revised problem based instruction is effective in raising mathematical achievement of underachievers.
제4차 산업혁명 시대에 접어들면서 창의융합형 인재에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히 과학, 수학, 정보 교육 진흥법의 제정 및 시행과 함께 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 실세계의 문제를 창의적이고 융합적으로 해결할 수 있는 사고력의 중요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 과학고 학생들의 다양한 융합적 문제 해결 능력을 신장시킬 수 있는 컴퓨팅 사고력 기반의 소프트웨어 융합교육 프로그램을 개발하고, 그 효과를 탐색하고자 한다. 본 연구의 결과는 학교 현장에서의 융합 교육을 위한 이해와 지식을 얻기 위한 기초자료로서 활용되고, 향후 체계적인 실험연구의 방향을 제시하는데 기여할 것이다.
새로운 세기의 수학 교육은 직관과 조작 활동에 바탕을 둔 경험에서 수학적 형식, 관계, 개념, 원리 및 법칙 등을 이해하도록 지도되어야 한다. 즉 학생들의 내면 세계에서 적절한 경험을 통하여 시각적 ${\cdot}$ 직관적으로 수학적 개념을 재구성할 수 있도록 상황과 대상을 제공해야 한다. 이를 위하여 컴퓨터 응용 프로그램을 활용한 자기주도적 수학 개념 형성에 적합한 교수 ${\cdot}$ 학습 모델을 구안하여 보았다. 이는 수학의 필요성과 실용성 인식 및 자기주도적 문제해결력 향상을 위한 상호작용적 매체의 활용이 요구된다. 본 연구는 구성주의적 수학 교수 ${\cdot}$ 학습 이론을 근간으로 대수 ${\cdot}$ 해석 ${\cdot}$ 기하 및 스프레트시트의 상호 연계를 통하여 수학 지식을 재구성할 수 있도록 학습수행지를 제작하여 교사와 학생의 다원적 상호 학습 기회를 제공하는 데 주안점을 두고자 한다.
The purpose is this study is to investigate the children's, parents's, teachers consciousness to the use of calculator in mathematics loaming and to analyze the effect of the problem solving and computation ability. The results obtained by this research are as follows: (1) Most adults using calculator by computation tool. but they believed that if children use calculator, computation abilities might be reduced. (2) By using the calculator, We can do the followings : \circled1 to expand the computational ability from written computation to both mental computation and computational estimation, \circled2 to reinforce the problem solving abilities, \circled3 to obtain the interest and the curios on mathematics loaming. Therefore, we must endeavor actively for the broad usage of calculator in the mathematics class
현재 우리 나라에서는 과학영재교육원을 설립하여 초 ${\cdot}$ 중학생을 대상으로 영재 교육 프로그램을 운영하고 있다. 하지만 실제 초등학생보다는 중학생에 초점을 두고 이루어지고 있으며 프로그램의 내용 역시 일반화되어 있지 못하다. 특히 영재교육진흥법과 시행령이 통과되어 올해부터 영재 학교 ${\cdot}$ 학급이 운영되고 있는 현시점에서 영재들을 교육시킬 교수 ${\cdot}$ 학습자료의 개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 문제해결력중심, 수학실험중심, 수학탐구중심이면서 수학분야에 흥미가 있고 재능이 있는 아동들에게 수학적인 힘을 강화하고 자발적인 학습 태도를 배양시킬 수 있는 초등학교 중학년 영재아들을 위한 학습자료를 개발하는데 이 연구의 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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