• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.497-524
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• 2011

교과간의 연결성을 바탕으로 통합교육에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 요즘 본 연구는 간학문적 통합교육이 가능한 수학의 함수단원과 화학의 분자운동단원을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 경기도 성남시에 거주하는 학생을 대상으로 총 5단계의 8차시에 걸친 사례연구를 2010년 2학기말에 실시하였다. 연구결과 수학과학통합교육은 상호 교과의 공통내용을 학습하는데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져왔다. 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 MBL를 사용하여 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구하였고 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 함수개념을 이해할 수 있었는데 두 주제가 공통의 학습목표를 지향하기에 Fogarty의 통합적 교수모형이 적절하였음을 알 수 있었다. 학생들의 학습과정을 통해 전체 5단계를 걸쳐 학습하는 동안 함수에 대한 개념이 확립되어 일반화하는 단계까지 점진적 수학화가 이루어졌다고 할 수 있으며 따라서 수학적 과학적 사고의 통합이 가능하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.497-507
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• 2017

그동안의 소프트웨어교육과 타 교과의 연계 융합에 대한 연구는 주로 수학과 과학교과에 편중되어왔다. 이는 학생의 교과에 대한 다양한 선호와 학습 성격 유형 등을 만족시키지 못하여 학습 격차를 유발할 수 있다. 뿐만 아니라, 컴퓨팅 사고를 적용할 수 있는 다양한 융 복합적 문제의 해결과정을 다루어야 함을 감안할 때 바람직하지 않다. 그리하여 기존의 수학과학적 접근에서 벗어난 언어적인 접근인 영어교과와의 연계를 통해 학생들의 다양한 성향과 선호를 포용하고, 영어교과와 소프트웨어교육의 새로운 언어를 배우는 과정과 방법상의 유사점을 접목시켜 교육 효과의 향상을 도모하고자 하였다. 이를 위하여 초등 영어교과와 소프트웨어교육의 교수학습모델 분석을 토대로 연계에 적합하도록 기존의 영어교과와 소프트웨어 교수학습모델을 변형하여 수업모형을 개발하였다. 이후 초등학교 영어교과내용 중 소프트웨어교육에 적용 가능한 학습 요소를 추출하여 개발된 수업모형에 적용한 프로그램을 설계하여 실제적인 학습 활용 방안을 모색하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권4호
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• pp.477-506
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• 2003

본 연구는 중학교 3학년 학생들이 문자와 식, 방정식, 함수에 대한 문제 해결과정에서 미지수, 변수, 매개변수로 사용되는 문자의 의미를 어떻게 이해하고 있는지를 살펴봄으로써, 매개변수로서 문자가 이해되는 과정을 분석한다. 그리고 학생들이 문제를 해결할 때 매개변수로서의 문자의 의미를 이해하면서 유연하게 변환할 수 있도록 메타인지 사고전략을 활용한 수업 설계 모형인 '자기질문에 의한 자기조정형 수업모형을 제안한다. 분석결과, 학생들은 문제의 문맥에서 매개변수의 역할을 미지수, 변수의 역할과 비교해 볼 때 매개변수는 상수를 대신하는 문자로 인식하는 경향이 강했으며, 주어진 방정식의 매개변수였던 문자는 구문론적 조작을 거치면서 변수나 미지수의 역할로 변환하는 경우에 그 의미와 역할을 불확실하게 이해하고 있었다. 그리고, 문맥상 매개변수의 의미를 파악하여 생각하기보다는 문맥의 전후관계를 살피지 않고 연산과 기호조작을 이용하여 파악하는 경향이 강했으며, 직선의 그래프로 제시했을 때 학생들은 매개변수의 의미를 좌표평면 상에서 직선의 위치를 결정하는 요소로서 해석하는 능력이 부족하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.217-228
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• 2018

본 연구는 초등학교 수학-과학 교과 내용을 중심으로 인문과 예술, 공학, 기술, 디자인의 교육 자료를 다양한 주제로 융합하여 영재교육을 위한 STEAM 프로그램을 개발하였다. 2015개정 교육과정에 적합한 초등학교 수학-과학 교과의 성취기준과 교과 내용을 분석하여 4단계 STEAM 교수-학습 모형을 적용하여 3시간 블록타임의 16차시 융합교육 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램의 타당성을 검증하고, 현장 적용을 위해 개발과 시범 적용 과정에서 4명의 교육 전문가 패널이 참가하여 평가하였고, 그 결과를 반영하여 융합교육 프로그램을 완성했다. 수학-과학 교과를 중심으로 여러 교과를 통합하여 디자인과 메이킹, 감성 기반의 16차시 영재교육 프로그램을 초등학생들에게 시범 적용한 결과 창의적인 설계와 디자인, 적극적인 참여와 협동학습, 재미있는 수업활동(게임, 만들기 등)으로 융합교육의 목적과 가치를 달성할 수 있었다. 개발된 융합교육 영재 프로그램은 초등학교 정규 수업 시간과 창의적 체험활동, 영재학급 수업 등에서 적용한다면 학생들의 과학적 창의성, 예술적 감수성, 디자인 감각 등을 함양할 수 있는 실질적인 융합교육 콘텐츠가 될 것이다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제24권3호
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• pp.333-357
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• 2014

본 연구에서 제시하는 무게중심 확인실험 프로그램개발은 2013년 '동국대학교 과학영재교육원'에서 융합형 영재프로그램으로 개발되어 초등 영재학생 10개 집단 120명과 중등수학영재학생 24명을 대상으로 진행되었다. 무게중심 확인실험은 한국 과학창의재단에서 제시하는 융합형인재교육(STEAM) 학습준거 틀에서 수행된 3단계 과정을 이행하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화하였다. 본 연구가 갖는 3가지 특징은 다음과 같다. 첫째, 연구에서 새롭게 개발된 무게중심 확인실험은 수학과 물리가 융합된 교육방식이다. 둘째, 실험에 사용되는 모형은 학생들의 능동적 활동으로 창의적인 모형 설계가 가능하다. 셋째, 무게중심 확인실험 프로그램은 학습 능력에 따라 수준별 수업으로서 전환이 가능하다. 위에서 제시한 특성들을 바탕으로 무게중심 확인실험을 통하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화시킨다. 설문조사 결과는 주어진 지식을 단순 암기하는 학습에서 벗어나 실험에 필요한 배경지식 이해, 실험 설계, 실험 과정, 실험 결과의 단계를 거쳐 학습된다. 설문조사와 학생들의 실험 후 토의 결과, 현재 수학 또는 과학 교육과정이 제시하는 무게중심 학습과 비교하여, 새롭게 개발된 융합형 프로그램이 교육의 효과가 뛰어남을 보여 준다. 본 연구는 수학이 다른 교과영역과 융합되는 새로운 융합형 교육방식을 제시한다. 특히 무게중심을 찾고 이를 확인하는 새로운 형태를 제시한다. 결론적으로 교수자와 학습자가 모두 만족할 수 있는 새로운 무게중심 교육의 틀을 제시한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.383-407
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• 2013

학교수학에서 학생들이 수동적으로 교수를 전달받는 상황에서 능동적이고 주체적인 입장이 될 수 있는 대안의 하나로 문제설정이 주목받게 되면서, 이에 관한 많은 연구가 활발하게 이루어져 왔다. 특히 Brown & Walter는 문제설정의 한 방법으로 What If Not 전략을 제시하였다. 이 전략에서는 문제를 설정하는 과정에서 속성의 변형은 불가피하게 이루어지며, 문제설정 후 그 문제의 풀이를 함으로써 문제설정 과정을 마무리 짓는다. 그런데 속성 간의 관련성에 대한 고려 없이 속성의 변형을 하게 되면 문제를 잘못 설정할 수 있다. 이러한 사실은 올바른 문제설정을 위해서는 속성들 간의 유기적 결합을 이끄는 관련성 인식이 매우 중요하다는 것을 시사한다. 그러나 문제설정에 관한 다수의 연구는 이에 대하여 주목하지 못한 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 의미 분석이라는 활동을 추가하여 문제 속에 내재된 지식을 인식하여 올바른 문제를 설정할 수 있도록 도울 수 있는 문제설정 모형을 설계하고자 하였다. 그리고 의미 분석을 강조한 문제설정 모형을 하나의 예를 통해 구체화하여 보여주었으며, 이를 통해 모형의 의의를 살펴볼 수 있었다. 본 연구를 통해 학생들이 문제설정의 진정한 의미를 이해할 수 있는 기회를 갖게 되고, 능동적 학습자로 거듭날 수 있기를 기대한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.443-458
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• 2011

우리나라 학생들의 학업성취도와 수학교과에 대한 가치인식의 불균형을 개선하기 위한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 이와관련 입시의 수단으로서만 수학교과를 인식하고 있는 대다수의 학생들에게 수학교과의 실용성과 역사성을 인식할 수 있는 프로그램이 필요하다. 생활 속의 수학과 수학사가 담겨있는 수학교양도서는 수학교과의 실용성과 역사성을 인식할수 있는 효과적인 매체로 기대된다. 더불어 생활 속의 수학과 수학사를 생활 맥락에 연계하여 표현할 수 있는 매체로 웹 2.0지도가 있다. 수학교양도서의 생활맥락 수학이야기를 웹 2.0지도에 나타내는 능동적인 스토리텔링과정을 통해 수학교과의 실용성과 역사성을 깊이 있게 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 수학교양도서와 웹 2.0지도는 개인의 역량에 따라 표현해 낼 수 있는 산출물의 수준과 과제수행 속도가 다양하여 교과시간에 운영하는 것이 현실적으로 부담이 될 수 있다. 그러나 '09 개정교육과정으로 도입된 창의적 체험활동을 활용한다면 이러한 어려운 점을 다소 해결할 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구는 웹 활용 체험학습 교수설계모형의 절차에 따라 창의적 체험활동에서 활용할 수 있는 수학교양도서와 웹 2.0지도(구글맵)의 매쉬업을 통한 수학 이야기 지도 만들기 프로그램을 개발하고 수학 교과의 실용적이고 역사적인 가치 인식에 대한 가능성을 살펴보고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.7-12
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• 2018

지식의 패러다임이 변화하고 빠르게 발전하는 사회속에서 다양한 분야의 지식과 기술의 연계가 강조되는 융합이 중요시되고 있다. 이러한 창의 융합형 인재를 양성하기 위해 과학, 기술, 예술, 인문, 수학, 공학 등을 아우르는 창의적 사고력과 미래 사회가 요구하는 핵심 역량을 지니도록 교육에서도 분과학문적인 지식의 틀을 깨고 새로운 발상을 할 수 있는 융합인재교육(STEAM)이 중요하게 대두되고 있다. 본 연구는 현대산업 사회에서 요구하는 창의 융합형 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 컴퓨터 교과와 인터넷 마케팅 교과간 융합 수업 모형을 개발하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 융합 수업의 과정에 대한 모형을 개발하였다. 둘째, 융합 수업의 과정은 관련 교과 선정, 주제 선정, 수업설계, 수업 지도안 작성 및 문제 개발, 융합 수업 전 과정에 대한 논의, 수업 실행, 수업 평가의 7 단계로 설계되며 수업이 진행된 후 평가의 내용을 피드백하여 다음 주제 선정이 이루어지는 순환적 과정이다. 셋째, 컴퓨터 공학입문과 인터넷 마케팅 교과목 융합 수업을 위한 문제를 개발하였다. 이러한 교수 설계가 실효성을 거두기 위해서는 실제 많은 강의 현장에 적용해 보는 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.