본 논문에서는 소외계층 초등정보영재를 위한 온라인 머신러닝 교육 프로그램을 개발하였다. 교육 프로그램은 초등정보영재 전문가가 개발하였으며, 인공지능 교육 전문가가 검증하였다. 교육 프로그램은 15차시로 구성하였으며, 인공지능에 대한 이해, 데이터 수집 및 표현, 모델 선택, 훈련, 평가, 실생활 사례 제작, 예측으로 내용을 구성하였다. 교육 프로그램에서 학습 모형은 이재호와 홍창의(2009)의 문제 중심형 e-PBL 학습 모형을 본 연구에 맞게 수정하여 활용하였다. 향후 연구에서는 개발한 교육 프로그램을 소외계층 초등 정보영재에 적용하고, 교육 프로그램을 통한 소외계층 초등정보 영재의 변화를 분석하고자 한다.
본 연구의 목적은 수학 영재교육을 위한 프로그램 개발 및 교수-학습 자료 개발에 관련된 다양한 문헌들을 분석하여, 수학 분야에서 효율적인 영재교육을 위한 프로그램 및 교수-학습 자료 개발을 위한 바람직한 방향을 도출하고, 이러한 방향에 상응하는 수학 교수-학습 자료 개발의 예를 제시하는 것이다. 이를 위해, 본 연구에서는 한국교육개발원의 수학과 영재 교육과정 시안(중학교와 고등학교 수준), 한국교육개발원의 과학 영재교육을 위한 교육과정 개발 연구, 러시아 교육부의 수학 심화 선택 교육과정, 그리고 여러 전문가들의 수학 영재교육 프로그램을 분석하여, 이를 통해 수학 프로그램 및 교수-학습 자료 개발을 위한 유의미한 시사점을 제시하였다. 특히, 본 연구에서는 학습 과제의 체계화에 주목하여, 수학 영재교육을 위한 교수-학습 자료 개발의 예로 체계화된 학습 자료를 예시하였다.
제3차 영재교육진흥종합계획을 통하여 소외계층을 대상으로 한 영재교육의 활성화가 진행되었다. 이에 따라 전체 학생 중에서 영재교육의 대상자 수의 비율도 증가하였으며, 영재교육 대상자 중 소외계층의 비율도 증가하였다. 일반 영재학생과 다르게 소외계층 영재 학생은 경제적, 문화적, 지리적 어려움을 겪고 있으므로 다각적인 지원이 필요하다. 하지만 선행 연구에서는 소외계층의 중학생을 대상으로 한 교육 프로그램 개발연구가 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 소외계층 중학생을 위한 온라인 교육 프로그램을 개발하였다. 교육 프로그램은 총 20차시이며, 2015 개정 교육과정의 과학, 수학, 정보 교과의 교육 내용을 기반으로 주제를 추출하였다. 추출한 주제를 기반으로 기초-심화로 이루어진 온라인 교육 콘텐츠를 개발하였으며, 교과별 역량 개발을 위하여 탐구 과제를 구성하였다. 향후 연구에서는 본 연구에서 개발한 교육 프로그램을 소외계층 학생을 대상으로 운영하고, 프로그램의 만족도와 개선 방향을 도출하고자 한다. 또한, 교육 프로그램의 교육적 효과를 알아보기 위하여 사전, 사후 검사를 통하여 학생들의 변화를 관찰하고자 한다.
영재의 특성은 다양한 분야에 대한 관심과 재능을 가지고 있으며 지적 호기심에 대한 도전의식이 강하다. 영재교육프로그램은 이러한 영재들의 지적호기심을 자극하여 영재로서 갖추어야할 제반 능력들을 균형 있게 길러 줄 수 있어야한다. 그러나 현재까지 개발된 대부분의 영재교육프로그램들은 여전히 논리와 이론을 중시하여 수리능력, 창의적 문제해결력 등 대부분 지적 능력신장에 치중하는 경향이 있다. 이러한 프로그램만으로는 교과별 학습을 통하여 얻게 되는 개념과 원리들을 생활과 관련지어 이해하거나 다양한 분야에 적용하는 능력을 길러주는데는 한계가 있다. 따라서, 영재아들의 잠재능력을 계발하고, 교과간의 연결능력을 길러 새로운 분야를 창의적으로 개척할 수 있는 능력을 신장하기 위해서는 수학분야에 집중된 주제를 다루기보다는 개방적인 주제를 다루는 간학문형 프로그램 개발이 필요하다. 본 연구에서는 수학분야나 지적영역에만 국한되는 편협성을 탈피하여 보다 창의적인 역량(creative competency)을 신장할 수 있는 수학과 관련성이 있는 간학문형(間學文型, inter-disciplinary)프로그램 개발 방안과 그 사례를 제시하고자한다.
영재교육은 영재들이 창의적인 지식 생산자로서의 역할을 수행할 수 있도록 하여 개인의 잠재력을 최대한 계발시켜주어 자아실현을 도모할 수 있도록 해주고 더 나아가 국가 경쟁력을 높일 수 있으므로 학교와 지역사회에서는 영재교육의 활성화를 위하여 다양한 영재교육 프로그램을 개발하고, 영재에게 적합한 교수-학습 자료를 마련하여 그들의 흥미와 빠른 학습 속도를 충족시켜줄 수 있도록 심화된 학습 기회를 제공하기 위해 노력해야 한다. 그러나, 이미 연구된 자료들을 살펴보면 초등학교 고학년을 위주로 하는 영재 교육 프로그램이 대부분이어서 저학년 영재아동을 위한 자료는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년 단계에서 수학분야에 영재성이 있거나 흥미를 가지고 있는 아동을 위한 수학 심화학습 프로그램을 개발하고자 한다.
본 연구에서 정보 영재를 교육하기 위한 새로운 방법으로 언플러그드 컴퓨팅과 EPL을 이용한 심화교육프로그램을 제안하였다. 먼저 언플러그드 컴퓨팅 교육을 분석하고 EPL을 활용한 정보영재교육을 위한 심화 프로그램을 개발하였다. 개발된 영재교육프로그램의 교육과정과 수업 전략을 마련하였다. 그리고 정보영재학급의 초등학생들을 대상으로 언플러그드 컴퓨팅 심화 교육프로그램을 적용하였다. 개발된 영재교육프로그램의 효과성을 검증하기 위하여 IT 기반 지식과 알고리즘에 대한 사전 사후 t-검증을 실시하였다. 그 결과 언플러그드 컴퓨팅 교육 프로그램을 적용한 반이 사후검증에서 유의미한 수준으로 성취도가 향상된 것을 볼 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발한 언플러그드 컴퓨팅 교육프로그램은 향후 정보영재를 위한 교육프로그램에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.
본 연구는 창조의 시대를 맞아 발명영재 학생의 창의력을 신장하기 위한 역공학 교육방법을 활용한 RSP 발명영재교육 프로그램을 개발하고, 이를 적용해 효과를 검증하는 것을 목적으로 하며, 'RSP 발명영재교육 프로그램'을 발명교육 현장에 적용하여 본 프로그램이 발명영재 학생의 창의적 사고 기능 및 학업수행 자기효능감에 미치는 영향에 대해 알아봄으로써 RSP 발명 영재교육 프로그램의 현장 적용 가능성을 밝히고자 하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 발명 영재 학생을 위한 RSP 발명영재교육 프로그램은 프로그램의 목적과 목표, 내용, 교수-학습 방법, 평가가 연계성 있게 구성되어 발명영재의 창의적 사고 기능 및 학업수행 자기효능감 증진에 효과적임을 알 수 있었다. 본 연구는 TRIZ의 발명원리를 기초로 역공학 교육방법을 활용한 RSP를 적용하여 프로그램을 개발하고 실제 현장에 적용하였으므로 향후 발명영재교육 프로그램 개발을 위한 기초자료로 활용 가치가 있을 것이며, 발명영재교육의 구체적인 실천 프로그램으로 현장에서의 활용성과 효율성이 높을 것으로 기대한다.
우리나라 영재교육은 영재교육진흥법이 제정된 이 후 최근 10여 년 동안 많은 성장을 이루었으나 영재교육 프로그램의 질적인 측면에서 많은 문제점들이 나타나고 있다. 이에 본 연구는 영재교육 프로그램 운영상의 문제점과 국가표준 영재교육 프로그램 기준 마련에 대한 영재교사들의 인식을 조사하였으며 연구결과에 따른 결론은 다음과 같았다. 첫째, 교수-학습 자료 부족과 지역별 영재아동들의 수준 차이, 학년 및 학교급간 프로그램의 중복성을 영재교육 프로그램 운영에 있어 문제점으로 인식하고 있는 것으로 분석되었다. 둘째, 대부분의 영재교사들은 국가표준 영재교육 프로그램 기준 개발의 필요성에 매우 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 또한 국가표준 영재교육 프로그램 기준이 마련되면 중복되었던 교육 내용 및 방법이 차별성 있게 운영될 수 있고, 프로그램 주제 선정에 대한 어려움이 해소될 수 있으며, 다양한 측면의 영재교육 프로그램 확보로 영재교육의 질적 수준이 높아 질 것으로 기대하는 것으로 나타났다. 특히 초 중 고의 영재교육 연계성 부족의 문제가 해결 될 것으로 기대하는 것으로 분석되었다. 따라서 학교급별 영재교육 내용의 중복성과 연계성 부족의 문제를 해결하여 영재교육의 질적 수준을 높일 수 있도록 국가표준 영재교육 프로그램 기준이 조속히 개발되어야 할 것이다.
영재교육은 개인이 가진 능력을 최대한 계발하여 자아를 실현하고, 국가 사회가 필요로 하는 인재 육성의 육성이라는 점에서 그 중요성이 강조되어 왔다. 영재교육이 활성화되기 위해서는 제도적인 측면과 함께 그들의 능력수준과 학습욕구에 적합한 영재교육 프로그램이 개발되어야 한다. 이 연구에 참여한 언어 영재 학생은 총 60명인데, 이 중에서 예비 연구에 참여한 30명은 연구자가 개발한 심화학습 프로그램과 언어 문제해결력 검사의 양호도를 평가하기 위한 대상이었고, 실험집단 30명은 10명씩 세 집단으로 나누어 각 집단에 한국교육 개발원 교재, 연구자가 개발한 심화학습 프로그램, 국어 교과서 심화학습 프로그램에 배정하여 프로그램간의 유의도를 비교 검증하였다. 결과를 종합하면, 언어 영재학생에게 연구자가 개발한 체계화된 개별화 심화학습 프로그램을 제공하면 언어 창의적 문제해결력이 향상됨을 알 수 있었다. 한국교육개발원 언어 영재 교재나 국어 교과서 심화학습도 언어 영재에게 읽기 능력을 향상시키는 데 약간의 효과는 있지만, 언어 이해 능력과 언어 표현 능력을 효율적으로 발달시키는 데는 효과가 없는 것으로 나타났다. 한국교육개발원 언어 영재교재나 국어 교과서 심화학습 내용처럼 듣기, 말하기, 읽기와 쓰기를 따로 분리해서 지도하는 것보다 일상생활처럼 듣기, 말하기, 읽기, 쓰기를 종합해서 함께 지도하는 것이 언어적으로 재능있는 영재에게는 더 효과적이라고 나타났다. 또한 지역이나 학교 급별에 따라 언어 영재성의 개념이 달라질 수 있으므로, 그에 알맞은 언어 영재 심화학습 프로그램을 지속적으로 개발할 필요가 있는 것으로 나타났다.
1999년 교육개발원에서는 초 ${\cdot}$ 중학교 영재 교육과정 시안 개발을 위한 기초연구와 수학과 영재 교육과정 시안에 관한 보고서를 발간하였는데 이 보고서에 초 ${\cdot}$ 중학교 수학과 영재 교육과정 시안이 제시되어 있다. 이 영재 교육과정 시안으로써 그 내용에 상응하는 수학 교수 ·학습 자료 개발이 절실히 요구되고 있다. 한국교육개발원에서는 영재 교수 ${\cdot}$ 학습 자료개발 및 영재교사 연수가 본격적으로 확대, 추진되고 있는 실정이며 또한 2002년${\sim}$2003년 2년간 한국교육개발원에서는 영재학생을 위한 교수 ${\cdot}$ 학습 자료를 개발하여 왔다. 이런 취지를 바탕으로 지금 우리에게 영재 교육의 시급한 문제는 초 ${\cdot}$ 중등에 필요한 다양한 영재 교육프로그램을 마련하는데 있다. 본 연구에서는 한국교육개발원에서 마련한 교재개발 지침에 따라 2005학년도 교수 학습 자료를 중학교중심으로 영재 교육 프로그램을 구현해 보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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