• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.477-485
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• 2015

본 연구는 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 물리 교과서에 제시된 인포그래픽 자료들을 활용하여 시각적 사고에 기반한 인포그래픽 활용 수업을 실시하고, 그 효과를 알아보고자 하였다. 이를 위해 각 60명의 학생들을 실험집단과 통제집단으로 나누고, 실험집단에 '인포그래픽 개념형성, 인포그래픽 이해활동, 인포그래픽 구성활동'으로 구성된 25차시의 수업을 실시하였고, 통제집단에는 일반적인 강의식 수업을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 구성한 인포그래픽의 특징은 '단순 배치'에서 '단순 재구성', '일러스트형'에서 '비교분석형'으로 표현 방식이 변화되었는데, 이는 구성 횟수 증가에 따른 학생들의 시각적 사고의 활성화에 의한 것이다. 둘째, 인포그래픽 활용 수업으로 인해 시각적 사고는 이해도, 가시도, 유용성, 소통성 영역에서 유의미하게 향상되었다. 셋째, 인포그래픽 활용 수업 후 실험집단의 성취도 평균 점수가 유의미하게 향상되었다. 넷째, 과학적 태도 검사에서는 '과학자의 평범성, 과학적 탐구의 태도, 과학적 태도의 수용' 영역에서 유의미한 향상이 있었다. 이상과 같은 연구 결과로부터, 인포그래픽 활용 수업은 학생들의 시각적 사고력 향상을 통해 과학 개념 이해, 의사소통력이 높아져 학업성취도와 과학적 태도에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제13권1호
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• pp.19-38
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• 2002

알고리즘이란 ‘유한한 단계를 거쳐 일련의 문제를 해결하기 위한 명확하고 체계적인 방법’ 으로써 수량에 관련된 문제를 보다 신속 ${\cdot}$ 정확하게 처리하기 위하여 역사적으로 다양한 알고리즘이 존재 ${\cdot}$ 변천해 왔다. 계산기가 발명되기 전까지는 지필 알고리즘이 매우 강조되어 왔으나 계산기가 상용화되면서 지필알고리즘에 대한 효용성과 활용도가 점차 줄어들고 있으나 지필 알고리즘은 수학학습의 기초 ${\cdot}$ 기본인 동시에 뼈대로써 그 가치와 역할은 여전히 중요하다. 그러나 표준화된 지필 알고리즘에 대한 지나친 강조로 인해 학생들은 대수적 구조나 계산 원리를 바르게 이해하지 못한 채 반복 연습을 통해 익힌 표준 알고리즘을 기계적으로 적용하여 답을 구하는 경우가 많으며, 이로 인해 학생들은 수학학습에 대한 불안감과 기피현상이 보이고 있다. 또 인간의 창조적 사고활동의 최종적인 산물인 표준 알고리즘은 대안적인 알고리즘에 비해 효율성에서 앞서지만 학생들의 사고 수준에서는 그 원리를 이해하기 힘든 경우가 있을 것이다. 따라서 수학교육의 목적 중의 하나인 문제 해결력을 기르기 위해, 그리고 표준 알고리즘의 가치와 효율성을 인식시키고, 수학학습에 대한 불안감을 줄이기 위해 표준 알고리즘뿐만 아니라 대안적인 알고리즘을 병행하여 지도할 필요가 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권12호
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• pp.589-599
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• 2014

본 연구는 간호학과 학생들의 핵심 간호기술의 향상과 역량을 강화하기 위해 임상 시나리오 중심의 교육프로그램을 개발하고 적용하여 간호학과 학생들의 비판적 사고성향, 문제해결과정 및 임상수행능력의 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 대상자는 4년제 간호학과 4학년 학생을 대상으로 편의 표출법(Convenience Sampling)을 하였으며, 실험군과 대조군의 동질성 검증은x2-test와 t-test를 이용하여 분석하였다. 대상자의 임상 시나리오중심 핵심실기역량 강화 프로그램의 차이는 independent t-test를 이용하여 분석하였다. 실험군은 대조군에 비해 비판적 사고(t=4.102, p<.001), 문제해결능력(t=5.082, p<.001)은 유의한 차이를 보였으나, 임상수행능력은 유의한 차이를 보이지 않았다. 이는 간호학과 학생들의 자기주도성의 차이로 사료된다. 본 연구결과 핵심 간호기술 강화를 위한 임상 시나리오 중심의 교육프로그램은 간호학과 학생들의 핵심 간호기술 역량을 향상시키는데 도움이 될 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권4호
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• pp.785-799
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• 2013

본 연구는 수학적 모델링 수업이 수학 영재 학생들에게 문제해결의 기회를 제공하고 수학적 모델링 활동을 통해 다양한 수학적 사고력을 발전시킬 수 있다는 가정 하에 중학교 3학년 수학 영재 학생들을 위한 수학적 모델링 교수 학습 자료를 개발하였다. 개발된 교수 학습 자료를 적용하여 사례연구를 통해 수학적 모델링의 단계별 활동과정을 살펴보고 각 단계에서 어떠한 수학적 사고능력이 나타나는지 분석하였다. 수학적 모델링 과정에서 다양한 수학적 사고능력이 나타났는데 문제를 이해하는 실세계 탐구과정에서는 정보의 조직화 능력이, 상황모델을 개발하는 과정에서는 직관적 통찰능력, 공간화/시각화 능력, 수학적 추론 능력, 반성적 사고 능력이 나타났다. 수학모델 개발과정에서는 수학적 추상화 능력, 공간화/시각화 능력, 수학적 추론 능력, 반성적 사고가 나타났으며 모델적용 과정에서는 일반화 및 적용 능력과 반성적 사고가 나타났다. 모델링 수업이 진행됨에 따라 반성적 사고능력이 더 많이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.15-23
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• 2008

이 연구에서는 화학전지에 대한 예비화학교사들의 학년별 사고 유형을 분석하고, 예비교사 양성교육이 이러한 사고 유형에 어떤 영향을 주었는지 알아보았다. 연구 결과, 화학전지의 전극과 전해질의 종류를 바꾸어줄 때 전류의 흐름에 대한 과학적 개념을 형성하는 데 예비교사 양성교육이 효율적이지 못함을 밝혔다. 예비교사들 중에는 대학교육이 화학전지 관련 내용을 이해하는 데 거의 영향을 끼치지 않았다고 인식하였으며 이들은 대부분 과학적 개념이 부족하였고, 많은 영향을 받았다고 인식한 학생들도 잘못된 개념을 가지고 있는 학생들이 절반 이상을 차지했다. 3학년을 제외한 예비교사의 반수 이상의 학생들이 갖고 있는 사고 유형은 고등학교 교과서에 서술된 진술 방식의 수준을 넘어서지 못하였다. 3학년에서는 다른 학년과 다르게 과학적 개념을 갖는 학생 비율이 높게 나타났는데 이는 과학교재론 수업 시간에 고등학교 화학 관련 교재들에 대해 조별 토론하면서 형성된 것으로 나타났다. 따라서 교원양성대학에서는 중등교육과정에서 다루는 과학내용지식을 가르치는 과정에서 관련된 교수 지식을 함께 다루어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.565-578
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• 2008

이 연구에서는 학생들이 개방적 참탐구 활동에서 참과학의 인지과정을 경험함에 따라 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 과학고등학교 1학년 학생들에게 인식론적으로 참과학의 특성을 반영하는 개방적 참탐구 활동을 수행하도록 하고, 이들 학생들 가운데 과학의 본성에 대한 학습이 이루어지거나 실패한 4명의 학생들을 선정하여 사례연구를 실시하였다. 초점 학생들이 탐구를 수행하면서 제기한 질문들과 사전 사후 과학의 본성 검사지(VNOS-C형) 답변을 분석하고 반구조화된 면담을 통해 답변을 정교화할 수 있는 기회를 제공하였다. 그 결과 개방적 참탐구 활동은 학생들에게 과학의 본성에 대한 이해를 돕는 탐구 상황을 제공한다는 것과 학생들의 인지적 특성이 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 것을 발견하였다. 학생들에게 실험을 설계하고 수행하도록 함으로써 과학적 방법과 연구의 다양한 형태에 대해 이해하게 되었고, 정해진 답이 없는 실험에서 얻어진 데이터로부터 결론을 도출해내는 과정에서 과학의 추론적 특성을 경험하는 것을 확인하였다. 또한 변칙데이터를 경험하게 됨으로써 과학지식의 형성에서 추론의 역할과 창의성을 이해하는데 도움이 되었다. 이러한 탐구 상황에서는 동료들과 논의를 많이 하게 되는데 이때 반성적 사고 특성을 가진 학생은 실험 설계 및 데이터 해석에서의 타당성에 대해 생각하게 됨으로써 추론의 불확실성, 이론의존성에 대한 이해로 발전하였다. 또한 확산적인 사고 특성을 가진 학생은 유추적인 사고로 연결되어 과학의 창의성을 이해하는 데에 도움이 되는 것을 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.73-81
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• 2013

초등학생들은 매일 정보를 접하면서 생활하고 있다. 또한 초등학생들은 학교 교과 수업에서도 정보를 기반으로 다양한 학습을 하고 있다. 따라서 정보를 기반으로 초등학생들이 일상 생활과 학교 교과에서 계산 사고를 하는 것이 중요하다. 지금까지 계산사고에 대한 교육 자료들은 많이 개발되었지만 계산 사고를 위한 교육 모델들은 개발되어 있지 않다. 본 연구에서는 초등학생들을 위한 계산사고를 위한 교수 학습 모델을 개발한다. 본 연구에서 제안한 계산 사고 교육 모델은 3단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 정보 수집단계이다. 두 번째 단계는 계산 수행 단계이다. 세 번째 단계는 의사 결정 단계이다. 의사 결정 단계에서 계산 수행 단계 또는 정보 수집 단계로 순환할 수 있다. 본 연구에서 제안한 모형은 초등 학교에서 계산 사고 교육을 위한 효과적인 교수 학습 방법으로 사용될 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1-8
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• 2012

프로그래밍 교육은 문제를 가장 효율적으로 해결하기 위한 알고리즘을 찾아 구현하는 것이 일반적인 형태이다. 즉, 수렴적 사고 위주의 교육을 중시한다. 하지만 프로그래밍 교육은 그 대상에 따라 교육의 성격을 달리 해야 한다. 초등학교 학생들의 경우 효율성을 추구하는 것 보다 경험 중심의 다양한 탐색 환경이 선행되어야 한다. 이를 통하여 가장 효율적인 문제해결 방안을 스스로 찾아가는 방법을 배워 나가야 할 것이다. 본 연구에서는 수렴적 사고의 비중이 큰 프로그래밍 교육을 초등학교 학습자 대상에 맞도록 확산적 사고와 수렴적 사고가 동시에 반복될 수 있는 확산적 사고전략을 도입하여 그 효과를 분석하였다. 연구는 초등학교 5학년 학생들에게 적용되었으며, 일반적인 프로그래밍 수업을 실시한 통제집단과 CPS모형의 확산적 사고 전략을 포함한 프로그래밍 수업을 실시한 실험집단으로 구분하여 12차시의 실험처치 수업을 실시하였다. 그 결과 창의적 문제해결력의 하위요소 중 자기확신 및 독립성, 확산적 사고에 있어 CPS모형이 유의한 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.87-98
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• 2016

본 연구는 아두이노 로봇 조립 및 보드 연결과 프로그래밍 협력학습이 중등 수학과학 영재 학생들의 융합적 역량 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, 학습기기, 조립, 실험, 프로그래밍이 결합된 컴퓨팅 사고(CT) 기반의 융합학습에 대한 학생들의 흥미와 역량 향상과의 상관관계도 알아봄으로써 수학과학 영재를 대상으로 한 CT 융합교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구 결과로 대인관계능력, 정보과학적 창의성 및 통합적 사고 성향이 향상됨을 알 수 있었다. 각 사고력의 하위 요소들 간의 상관관계를 분석하여 보면, 문제해결을 위한 지속성과 상상력, 정보과학적 흥미, 개방성, 모험심, 논리적 태도, 의사소통, 생산적 회의성 등이 학습에 중요한 요인으로 추출되었다. 따라서, 학생들이 문제를 해결하는 학습과정에서 여러 가지 사고 활동이 이루어지며, 이러한 학습의 결과로 융합적 역량도 유의미하게 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.249-258
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• 2005

이 연구의 목적은 초등예비교사들의 관찰활동에서 나타난 인과적 의문의 사고 유형과 생성 과정을 알아보는데 있다. 연구를 수행하기 위하여 기 개발된 (이혜정 등, 2004) 관찰활동 수행에 적합한 4가지의 과제 즉, 사이다에 담긴 건포도 관찰, 촛불 관찰, 잉크에 염색된 샐러리 관찰, 암석 관찰 과제를 토대로 교원 양성 대학교 4학년 학생 7명을 대상으로 질적연구 방법을 통하여 분석하였다. 연구 결과, 인과적 의문에서 나타난 사고 유형은 설명자 탐색의문이 8가지로 유형을 분류할 수 있었으며, 설명자 확인 의문은 설명자 탐색 의문에서 나타난 8가지 사고 유형 외에 설명자 차용이 추가로 발견되어 9가지로 사고 유형을 분류 할 수 있었다. 또한 설명자 탐색 의문의 생성 과정은 6가지 유형으로, 설명자 확인 인과적 의문의 생성 과정은 5가지 유형으로 생성되었다. 이러한 연구 결과는 학생들에게 과학적 탐구의 방향과 방법을 안내할 수 있는 교수 전략과 학생들의 과학적 의문 생성을 돕는 교수-학습 프로그램 개발을 위한 교수 전략으로 활용될 수 있을 것이다.