• International Journal of Contents
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• 제8권2호
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• pp.23-27
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• 2012

The successful use of digital textbooks (DTs) in schools requires the development of various teaching and learning methods that are appropriate for DTs. However, recent DT studies have focused mainly on the implementation of DT features and formats. The objective of this study was to investigate a problem-based learning instructional model appropriate to DTs and to present the experimental results using the problem-based DT to demonstrate its educational effectiveness. Two learning-achievements tests were conducted to analyze the learning experience and effectiveness of the problem-based DT after it had been used in a high school for a certain period. The experimental results indicated that the students who used the DT, especially lower-level students, exhibited improved problem-solving ability and demonstrated a better practical understanding of the subject than students who used printed textbooks.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.9-18
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• 2024

Digital therapy has emerged as a novel treatment modality, propelled by advancements in information and communication technology. In the last five years, there has been a substantial surge in research publications addressing digital therapeutics (DTx) interventions, signaling a sustained upward trajectory in this field. The dynamic nature of computer science, marked by continuous innovation and development, underscores the need for agile adaptation to rapid changes. Consequently, computer science education is compelled to offer students insights into the latest trends. This research endeavors to contribute to the evolving landscape by developing textbooks that impart knowledge about DTx, an integration of information technology. The study focuses on the application of these textbooks to elementary and middle school students in South Korea. The instructional materials have been carefully organized to enable students to learn about the principle of Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) DTx at the elementary level and the DTx that can prevent and address the digital drama at the middle school level. Based on the application of the textbook, students who received instruction using the textbook showed statistically significant improvements in all subcategories of creative problem-solving ability, including idea modification, visualization, task focus, analogy, idea generation, and elaboration (p<.01). Additionally, there were statistically significant changes in students' self-efficacy before and after using the textbook, with negative efficacy decreasing, and positive efficacy and social efficacy increasing (p<.001).

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권2호
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• pp.140-146
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• 2020

This study aimed to provide basic data for enhancing the structural relationship among learning motivation, learning confidence, critical thinking skill and problem-solving ability in junior high school students and factors influencing problem-solving ability, by closely examining them. To this end, it investigated the causality among variables, for 390 junior high school students in Gangwondo, based on the outcomes of a questionnaire survey conducted to verify the effectiveness of digital textbooks. Although learning motivation did not have a significant effect on critical thinking skill, learning confidence had a direct effect on it. In addition, learning motivation, learning confidence and critical thinking skill had direct effects on problem-solving ability. In order to enhance problem-solving ability, therefore, We may be necessary to make efforts to support learning capabilities and provide opportunities for them to experience rich learning and resources.

• 지능정보연구
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• 제19권2호
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• pp.177-189
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• 2013

스마트교육에서 디지털교과서의 역할은 학습자와 대면하는 교육미디어로써 그 중요성은 재론의 여지없다. 이러한 디지털교과서는 학습자의 편의와 더불어 교수자, 콘텐츠 제작자, 유통업자를 위하여 표준화되어야 활성화되고 산업화될 수 있다. 본 연구에서는 다음과 같은 3가지 목표를 지향하는 디지털교과서 표준화 방안을 모색한다. (1) 디지털교과서는 온-오프 수업을 모두 지원하는 혼합학습 매체의 역할을 해야 하며, 특별한 전용뷰어 없이 표준을 준수하는 모든 EPUB 뷰어에서 실행가능 해야 하며, 기존의 이러닝 학습 콘텐츠와 학습관리시스템를 활용할 수 있도록 하며, 디지털 교과서를 사용하는 학습자의 정보를 추적 관리할 수 있는 트랙킹기능이 있으면서도, 오프라인 동안의 정보를 축적하여 서버와 통신할 수 있는 기능도 필요하다. 디지털교과서의 표준으로서 EPUB을 고려하는 이유는 디지털교과서가 책의 형태를 가져야 하는데 이를 위해서 따로 표준을 정할 필요가 없으며, EPUB 표준을 채택함으로써 풍부한 콘텐츠, 유통구조, 산업기반을 활용할 수 있기 때문이다. (2) 디지털교과서는 오픈소스를 적극 활용하여 저비용으로 현재 사용가능한 서비스를 구성하여 표준과 더불어 실제 실행 가능한 프로그램으로 제시되어야 하며, 관련 학습 콘텐츠가 오픈마켓의 형태로 운영될 수 있어야 한다. (3) 디지털교과서는 학습자에게 적절한 학습 피드백을 제공하기 위하여 모든 학습활동 정보를 축적하고 관리될 수 있는 인프라를 표준에 따라 구축하여 교육 빅데이터 처리의 기반을 제공하여야 한다. 이북 표준인 EPUB 3.0을 기반으로 하는 오픈 디지털교과서는 (1) 학습활동 정보를 기록하고 (2) 이 학습활동 지원을 위한 서버와 통신하여야 한다. 현재 표준으로 정해져 있지 않은 이북의 기록과 통신 기능을 EPUB 3.0의 JavaScript로 구현하여 현재 EPUB 3.0 뷰어에서도 활용하면서 이를 차세대 이북 표준 또는 교육을 위한 이북 표준(EPUB 3.0 for education)으로 제안하여 향후 제정된 표준 이북 뷰어에서는 JavaScript없이도 처리되도록 하는 전략이 필요하다. 향후 연구는 제안한 오픈 디지털교과서 표준에 의한 오픈소스 프로그램을 개발하고, 개발된 오픈 디지털교과서의 학습활동정보를 활용한 새로운 교육서비스 방안(교육 빅데이터 활용방안 포함)을 제시하는 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.263-271
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• 2009

문제해결력은 21세기를 성공적으로 살아가기 위해 요구되는 역량(21st Century Skills) 또는 생애 능력(Life Competency) 중 핵심 역량이며, 2009년부터 적용되는 개정교육과정에서도 화두로 등장하고 있다. 본 연구에서는 첨단 디지털 사회에서 대안 교과서로 제안되고 있는 디지털교과서의 영향력을 학습자의 문제해결력 측면에서 확인하고자 하였다. 본 연구는 디지털교과서 사용과 문제해결력 신장 수업 경험이 학습자의 문제해결력에 유의미한 차이를 나타내는지 규명하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 관련 선행 연구 고찰을 바탕으로 디지털교과서와 문제해결력 신장 수업을 독립변수로 선정하고 두 개의 독립 변수간의 상호작용 효과가 있는지 판단하고자 이원 분산분석과 학생 면담을 실시하였다. 초등학교 5학년 4개 학급을 대상으로 통제집단 사전사후 검사를 실시한 결과, 디지털교과서를 사용한 집단이 사용하지 않은 집단보다 문제해결력이 신장된 것으로 나타났다. 그리고 문제해결력 신장 수업을 처치한 것이 처치하지 않은 것보다 학생들의 문제해결력에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 디지털교과서 사용과 문제해결력 신장 수업 간에는 상호작용 효과가 있는 것으로 나타나 디지털교과서를 활용한 교수 설계에서 교사들의 교수행위에 대한 고려가 요구됨을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권11호
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• pp.513-520
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• 2021

최근 학습, 교육 및 훈련으로 일컫는 이러닝 분야에서 교육(education)과 기술(technology)이 접목된 에듀테크(edutech)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 디지털 기기에서 자동으로 수집이 가능한 학습활동 데이터를 기반으로 학습자 개개인에게 맞춤형 학습을 제공하는 연구는 많으나, 오프라인 학습에서 추출하고 활용해야 할 데이터의 수집 연구는 적다. 이에 본 연구는 데이터 수집 연구를 위해 인공지능 컴퓨터 비전 기술을 이용하여 교재 또는 문제지의 문항 검출 방법을 연구한다. 이는 교재 또는 문제지에 대한 디지털로의 변환작업 없이도 오프라인 학습활동 데이터를 수집·저장·분석하여 지능화 교육 서비스와 연계를 통해 오프라인 학습에서도 학습자의 개인 맞춤형 학습 서비스 제공한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.262-277
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• 2017

디지털 교과서는 다양한 상호작용을 통하여 학습자의 특성과 수준에 적합한 학습을 가능하게 하는 교수학습 자료이다. 이 연구에서는 초등 과학 수업에서 디지털 교과서를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 수업모형을 개발하고 그 효율을 확인하고자 한다. 초등 과학 수업에서 학습자들의 완결학습을 도와주기 위한 수업모형은 출발점 행동 진단과 피드백, 자기주도적 학습 환경 구축 그리고 학습자의 학습을 돕는 교사, 학생, 디지털 교과서와의 상호작용이 필요하다. 이러한 특징을 반영한 디지털 교과서 활용 수업모형은 준비단계, 실행단계, 다지기단계로 구성하였다. 준비단계에서 학습자는 디지털 교과서를 이용한 진단평가 결과에 따라서 제공되는 수준별 피드백 자료를 통해 출발점 행동을 보완하고 학습 활동에 대한 흥미를 유지한다. 실행단계에서 학습자는 디지털 교과서의 다양한 기능과 여러 형태의 자료를 활용하여 자기 주도적으로 학습을 진행한다. 다지기단계에서 학습자는 교사가 구성한 다지기 영상 및 다지기 문제 풀이 활동 그리고 학습자가 커뮤니티에 누적해 놓은 결과물을 재확인함으로써 학습내용을 내면화할 수 있다. 개발한 수업모형의 효과를 확인하기 위해서 초등 과학 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활' 단원을 선정하여 수업자료를 제작하여 초등학교 5학년 101명을 대상으로 실험을 설계하였다. 실험집단 50명에게는 개별적으로 스마트기기를 제공하여 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업을 실시하였고, 비교집단 51명은 서책형 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업에 비해 학업 능력이 낮은 집단의 학업성취도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자의 자기주도적 학습 태도 향상에 효율적이었다. 셋째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업에서는 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자, 교사, 디지털 교과서와의 상호작용 횟수가 많았다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 초등 과학 수업에서의 디지털 교과서 활용 수업모형은 학습자의 학업성취도와 자기주도적 학습 태도를 향상시키는데 도움이 되었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.289-302
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• 2023

지식정보사회의 비약적인 발전에 힘입어 빅데이터를 분석하여 가치있는 결과물을 도출하고 유용한 정보를 추출하는 역량이 학교 수학의 주요 목표 중 하나로 급부상하고 있다. 고등학교 수학 진로 선택 과목 중 하나인 <인공지능 수학>은 디지털 기술을 활용한 통계 프로젝트를 통해 빅데이터에 기반한 새로운 통계 교육의 기회를 제공할 수 있다. 이 연구에서는 효과적인 빅데이터 통계 프로젝트 기반 과제를 설계하기 위한 일련의 가이드라인을 제안하고, 이 기준에 따라 5종의 인공지능 수학 교과서에 실린 최적화 단원 과제들을 평가하였다. 인공지능 수학 교과에서 빅데이터 통계 프로젝트 과제를 설계 시 고려하도록 도출된 가이드라인은 다음과 같다: (1) 지식과 기술을 국가 학교 수학 교육과정에 맞추고, (2) 전처리된 대규모 데이터 세트를 사용하며, (3) 데이터 과학자의 문제 해결 방법을 사용하고, (4) 의사 결정을 장려하며, (5) 공학도구를 활용하고, (6) 협업 학습을 촉진한다. 분석 결과에 따르면 가이드라인에 완전히 부합하는 과제는 드물었고, 특히 대부분의 교과서에서 가이드라인 2에 해당하는 요소를 프로젝트 과제에서 통합하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 소규모 데이터 세트나 빅데이터를 전처리 없이 직접 사용하는 경우가 많아 학생들의 빅데이터의 개념에 대한 오해를 불러일으킬 것이 우려된다. 본 연구에서는 결과를 토대로 인공지능에 필요한 관련 수학 지식과 기술을 밝히고, 이것이 빅데이터 과제에 통합될 때 얻을 수 있는 잠재적 이점과 교육적 고려사항에 대해 논의하였다. 이 연구는 수학적 개념과 머신러닝 알고리즘과의 연계 및 빅데이터를 사용하는 통계 교육에서의 효과적인 공학적 도구 사용에 대한 통찰을 제공하고자 하였다.