• 제목/요약/키워드: Problem-solving learning

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문학 읽기 연계 리텔링 강의 분석- 미셸 투르니에의 「기쁨이 내게 머물게 하소서」 를 중심으로 (Analysis of Retelling Cases Linked to Reading in Thinking and Expression - Focusing on Reading Michel Tournier's "Let Joy Remain in Me")

  • 황혜영;이은숙;정현숙
    • 한국교육논총
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    • 제43권1호
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    • pp.59-87
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    • 2022
  • 본 연구는 <사고와 표현2> 수업에서 문학 작품 읽기 연계 다시 쓰기 수업 사례를 소개하는 것을 목적으로 한다. 본 수업에서는 미셸 투르니에의 단편 「기쁨이 내게 머물게 하소서」를 읽고 조별활동에서 작품을 읽은 소감과 느낌을 나누고 각자 작품에 대한 질문을 하나씩 제시하여 조원들과 함께 나누었다. 이어 수업에서 치유의 방향으로 작품 마지막 장면 다음에 올 내용을 창작하는 작품 결말 이어쓰기 리텔링과 성찰의 방향을 독자 자신의 삶의 영역으로 돌려 자기가 바라는 미래 자아상을 상상해보고 그것이 이미 실현된 것으로 가정하는 미래 일상 미리쓰기 리텔링을 하였다. 본 수업에서 시행한 작품 읽기 연계 리텔링은 읽기-생각하기-표현하기를 아우르는 유기적 학습방법으로서의 의의가 있다. 또한 작품에 담긴 인간과 삶에 대한 성찰을 음미하고 작품에 담긴 문제들에 대한 해결방안을 담은 재창작을 통해 리텔링은 치유와 회복의 가치를 만든다. 본 수업에서 시행한 미래 일상 미리 쓰기는 리텔링의 방향을 독자 자신에게로 돌리게 하여 학생들로 하여금 자기가 바라는 미래 자아상을 생생하게 설계하고 자신의 비전을 향해 나아가는 데 도움을 줄 수 있는 실천인문학으로서의 의미가 있다.

K-MOOC 활성화를 위한 교수법 수업모형 개발 : 메타버스를 중심으로 (Development of Instructional Model for Activation of K-MOOC: Based on Metaverse)

  • 최동연
    • 기독교교육논총
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    • 제74권
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    • pp.273-294
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    • 2023
  • 연구 목적 : 본 연구의 목적은 지식과 이론전달에 편중되어 실재적으로 학습 적용하고 활용하는데에 한계가 있는 K-MOOC의 활성화를 위한 과제가 무엇인지 도출하는 것이다. 구체적으로 활성화를 위한 과제는 교수자의 교수법과 관련된 분야에 초점을 둔다. 그리고 도출된 과제를 실행하기 위해서, 최근의 실습과 맥락적인 적용의 분야에서 교육적 가치를 보이는 메타버스 플랫폼을 활용하여 교수법을 위한 수업모형을 개발하는 것을 목적으로 한다. 연구 내용 및 방법 : 연구 목적에 따라, 다음과 같은 절차로 연구를 진행하였다. 첫 번째, K-MOOC 사업과 관련된 자문 및 연구, 수업개발, 운영의 이력이 있는 전문가 21명을 대상으로 2022년 10월 4일부터 11월 15일까지 2차에 걸쳐 델파이 조사를 실시하였다. 델파이 조사를 두 번째로 델파 이 조사로 도출된 교수법 분야 과제를 실현하기 위해, 메타버스를 적용한 교수법 수업모형 요소와 매칭 하는 작업을 진행하였다. 마지막으로 전문가 델파이 결과와 메타버스 플랫폼 적용가능 수업모형 요소를 바탕으로 교수법 수업모형을 개발하였다. 결론 및 제언 : 연구의 절차를 통해서 K-MOOC 활성화를 위한 교수법 관련 과제는 지원 전략적 과제, 교수법 역량, 수업설계 측면, 평가 및 학습 성과 공유의 4가지 과제 총 16개의 세부항목을 도출하였다. 메타버스를 적용하여 K-MOOC 활성화를 위한 교수법 수업모형 요소는 자기주도적인 반복, 개별화된 문제해결, 실습기회 확대, 즉각적인 피드백의 4가지로 도출하여 첫 번째 도출된 16개 세부항목과 매칭 하였다. 최종적으로 수업모형은 교수법 강좌수강(1단계), 수준별 미션분석(2단계), 미션해결책 공유(3단계), 미션 평가 및 피드백(4단계)의 4단계로 최종 개발하였다. 본 연구를 통해 교수법 실습 플랫폼으로써 메타버스의 활용가능성을 특화기법의 도입과 개발측면까지 확인하였다.

윤리문화적 리더십 모형에관한탐색적연구 - 세종대왕 리더십 사례를중심으로- (An Exploratory Study on Ethical Culture Leadership - Focused on the Case of King Sejong' Leadership -)

  • 조현봉
    • 윤리연구
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    • 제97호
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    • pp.279-306
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    • 2014
  • 본 연구는 리더십을 공동체적 삶의 보편적 원리에 기초한 윤리문화적현상으로파악하고, 리더십의 관계와 과정, 기술에 내포된 윤리문화적 메카니즘을식별하고해석, 검증한 것으로서 유효성과 실증적 방법에 기초한 기존의 접근방법과는구별된다. 주요 내용은, 첫째, '윤리문화'의 개념 정립과 리더십의 윤리문화적접근방법의설정이다. 윤리문화는 구성원에 의해 공유될 수 있는 가치에 대한 사고와행동의기준으로서, 윤리적 이상의 당위와 실제의 문화적 가치의 균형적 조화와윤리적실천으로 구현된다. 이러한 윤리문화의 사고와 행동체계를 리더십에적용하여리더십의 구조와 기능을 근본적으로 파악하고자 한다. 둘째, 윤리문화적리더십모형구축이다. 리더십의 관계, 과정, 기술에 있어서 윤리적 이상의 당위와실제의문화적 가치의 균형적 조화와 윤리적 실천을 통해 갈등극복, 문제해결, 동기부여의리더십 기능을 올바르게 수행함으로써 개인목표와 함께 공동목표를 달성하는진정한영향력을 도출하려는 것이다. 셋째, 세종대왕 리더십 사례 분석이다. 세종대왕리더십은 대의와 위민과 덕화를 리더십의 윤리적 이상의 당위로 삼고, 안정과치민과 교화를 실제의 문화적 가치로 삼아 균형적 조화와 윤리적 실천이라는윤리문화적 사고와 행동체계를 리더십의 관계와 과정과 기술에 적용하였다. 이러한리더십을 통해 갈등을 극복하고 문제를 해결하며 동기를 유발시켜 신료들로하여금국가의 일을 자기의 책임으로 생각하고 변화와 창조에 자발적이고 헌신적으로행동하는 진정한 영향력을 이끌어냄으로써 민족 정체성을 확립하고 문화적기틀을구축하였다. 세종대왕의 리더십은 윤리문화적 리더십 모형이 잘 구현된리더십사례라고 할 수 있다. 본 연구를 통해 현대사회에서 요구되는 리더십은 공동체적 삶의보편적원리인도덕과 윤리를 기본바탕으로 삼아야 하며, 윤리적 이상의 당위와 실제의문화적가치를 균형적으로 조화시키고 윤리적으로 실천하는 리더의 덕을 잘 발휘하여진정한영향력을 이끌어 낼 수 있어야 한다는 점이다. 본 연구에서 제시한 윤리문화적리더십은 현대 리더십의 적실성과 실천성의 문제를 해결하는 하나의 대안이될수있다.

코로나19에 관한 데이터 활용 e-PBL 프로그램이 고등학교 생명과학 동아리 학생의 과학과 핵심역량에 미치는 효과 (Effects of e-PBL Program Using COVID-19 Related Data on Science Core Competence of High School Students in Biology Clubs)

  • 신길우;차희영;박지수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.583-594
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    • 2023
  • 본 연구는 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생을 위한 e-PBL 프로그램을 개발하고 개발된 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 학습자와 e-PBL의 특성을 고려한 e-PBL 프로그램과 과학과 핵심역량 분석틀을 개발하여, 일반고 생명과학동아리 학생 26명에게 적용했다. 질문지를 통한 과학과 핵심역량 검사가 수업 전·후로 실시되었고, 수업 중 담화 데이터를 수집하여 분석틀로 분석하였다. 연구 결과, 개발된 프로그램은 다섯가지 과학과 핵심역량 향상에 효과가 있었다. 과학과 핵심역량 설문지 분석 결과에서는 과학적 사고력, 과학적 탐구능력, 과학적 문제해결능력에서만 유의한 영향이 있는 것으로 나타났고, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생학습 능력은 질문지에서는 유의미한 결과를 나타내지 않았지만, 담화 분석 결과에서는 유의미한 결과를 나타내었다. 특히, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생 학습 능력은 프로그램 단계를 통해 가장 고르게 나타났다. 본 연구를 통해 개발한 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생용 e-PBL 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량 향상에 효과적임을 확인했으므로 과학교육 현장에서 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

수학 서술형 평가의 어려움과 지도 방안: 고교 1학년 노력형 학생의 쓰기 활동 사례 연구 (Student difficulties in constructed-response mathematics assessments: A case study of writing activities for low-performing first-year high school students )

  • 배미희;임웅
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제63권1호
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    • pp.1-18
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    • 2024
  • 본 연구는 고등학교 1학년 노력형 학생들이 (1) 수학 서술형 평가에서 보이는 어려움에 대한 분석과 (2) 이를 극복하기 위한 쓰기 활동 지도 방안을 탐구하고자 하였다. 이를 위해 서술형 문항으로 이루어진 검사를 수행한 후 검사 결과를 바탕으로 학생들과 면담을 진행하고, 15회에 걸쳐 수학 노트 쓰기 활동을 지도하였다. 연구 결과에 따르면 학생들은 서술형 평가에서 20가지의 어려움을 보였다. 이를 '수학적 어려움'과 '서술형 어려움' 등 2가지 범주로 분류한 결과 수학이라는 과목 특성에서 보이는 어려움은 수학 개념과 원리의 이해 부족, 수학 기호 사용의 어려움, 문장제 문항에 대한 어려움, 수학에 대한 고정관념에서 오는 어려움이 있었다. 서술형 문항이라는 특성에서 보이는 학생의 어려움은 객관식 문항과는 다른 평가 방법에서 오는 어려움, 서술형 문항의 풀이 과정 기술의 어려움, 기타 심리적인 어려움이 있었다. 노력형 학생들이 서술형 평가에서 보이는 어려움을 극복할 수 있는 학습전략의 일환으로 개별 수학 노트 쓰기 활동을 지도하였고 (1) 수학적 개념의 내면화, (2) 관계적 이해를 통한 정당화, (3) 다양한 풀이 시도, (4) 수학적 기호 사용, (5) 반성적 사고, (6) 심리적 방해 요소 극복으로 범주화하고 지도 과정 및 효과에 대하여 정리하였다.

청소년 자녀와 부모간 의사소통 개선을 위한 교수학습 과정안과 실제 상황적 수행평가 개발 및 적용 - 부모자녀의 실제대화 UCC동영상을 활용한 대화분석을 토대로 - (Development and application of a Teaching and Learning Plan and Practical Performance Assessment Tools to Promote Communication Between Teenagers Children and Their Parents: focusing on conversation analysis of real conversation in UCC video projects)

  • 유혜정;조병은
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.139-160
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    • 2011
  • 본 연구는 청소년 자녀와 부모가 함께 한 실제 상황의 의사소통 훈련이 실생활의 의사소통 능력에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 또한, 대화분석방법을 활용하여 이들의 대화구조와 과정을 밝히고 의사소통 문제점과 이를 개선한 사례를 제시하여 효과적인 의사소통 전략을 탐색하고자 했다. 이를 위해 중학교 기술 가정 교과 '가족의 의사소통' 단원에 적용할 수 있는 4차시의 교수학습 과정안 및 UCC제작을 활용한 실제 상황적 수행평가를 개발하고 실험집단과 비교집단으로 나누어 적용하였다. 실험집단에는 실제 가정생활에서의 부모-자녀 간 의사소통 훈련을 수행과제로 제시하고 비교집단에는 수업 중 학습활동을 통한 훈련만 제시하며, 수업 및 사전, 사후 수행과제를 동일하게 제시하였다. 연구 대상은 중학교 1학년으로 실험집단은 4학급 149명, 비교집단은 4학급 147명의 총 8학급 296명과 그의 부모이다. 실생활에서 부모자녀간 의사소통 능력과 관계정도를 알아보기 위해 사전과 사후의 설문지와 부모자녀간 실제대화를 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 양적연구 결과에서 부모님과 함께 의사소통 훈련을 실천하여 실제 상황적 수행평가를 수행한 실험집단이 학습상황에서 훈련한 비교집단보다 부/모에 대한 대화시간이 늘었고, 기능적 의사소통 능력이 향상되었으며, 관계 만족도가 증가한 결과를 보였다. 둘째, 대화분석한 결과, 부모자녀의 의사소통 걸림돌 사용은 실험집단이 비교집단보다 줄고, 긍정적 요소는 실험집단이 비교집단 보다 증가하여 실험집단의 의사소통 개선 효과가 유의미하게 높았다. 특히, 무패법(갈등해결법)을 통한 의사소통 문제 해결 사례는 실험집단이 70%, 비교집단이 43.3%로 갈등 해소에도 효과적이었다. 셋째, 두 집단 모두 부모가 자녀보다 약 3배 이상 많은 의사소통 걸림돌을 사용하고 있었으며, 부모는 훈계, 강의, 비난, 빈정대기, 명령 외에 다양했고, 자녀는 논쟁과 회피, 비난, 강요(떼쓰기) 순서로 나타났다. 대화과정에서의 의사소통 문제점은 자녀의 회피적, 반항적 말투가 부모의 역기능적 의사소통을 더욱 부추겨서 자녀 대 부모의 반응으로 회피 대 훈계 명령 캐묻기, 논쟁 대 비난 논쟁, 강요 대 명령, 비난 대 비난 빈정대기 등의 경향이 나타났다. 넷째, 학생들의 평가결과 실제 상황적 수행평가가 효과적인 의사소통 방법을 실생활에서 실천하도록 돕고 부모자녀의 의사소통 능력 및 관계를 향상시키는데 매우 효과적이라고 응답하였다. 본 수업 및 실제상황적 수행평가는 학습자가 자신의 대화 모습을 관찰하여 의사소통 문제점을 파악하고 개선함으로써 원만한 가족관계 형성을 돕는데 공헌하였다. 또한, 청소년 자녀와 부모를 대상으로 하였으며 부모자녀간 실제대화를 분석하여 대화구조를 심층적으로 밝히고 의사소통 문제점과 개선한 대화사례를 제공한 것에 의의가 있다.

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2007년 개정 교육과정에 따른 실과(기술.가정) 교과의 초.중.고등학교 학년 간 연계성 분석 - '인간발달과 가족' 영역을 중심으로 - (Analysis on Articulations of the domain 'Human development and family' in the subject of Practical Arts(Technology and Home Economics))

  • 왕석순;류경희;백정원
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-20
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    • 2012
  • 이 연구는 2007년 개정 교육과정에 따라 출판된 실과 및 기술 가정 교과서(총 16종)의 '인간발달과 가족'영역의 학습 내용요소를 분석하여, 2007개정 교육과정에서 표방한 초등과 중등의 연계성이 잘 이루어졌는가를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 학습 내용의 수직적 연계성은 발전, 반복, 격차, 축소의 기준을 적용하여 분석하였다. 또 내용 기준은 '인간발달과 가족'영역을 "인간발달, 인간관계, 결혼과 가족생활, 가족 돌보기와 가족 복지"의 4개 기준으로 분류하고 이 기준에 속하는 14개 내용요소가 각 학년의 교과서에 어떻게 반영되어 있는가를 분석하였다. 분석의 결과, 먼저 <발전>을 보인 내용요소는 인간발달 과정, 인간발달 특성, 가족관계, 의사소통, 이성교제와 배우자 선택, 결혼과 가정의 의의, 가족의 기초개념 이해, 가족의 변화와 가족 문제 해결에 관한 내용 요소이었다. <반복>을 보인 내용요소는 없었으나, <축소>를 보인 내용요소는 친구 관계, <격차>를 보인 내용요소는 5학년과 7학년의 '인간 발달 특성', '성에 대한 이해 및 임신 출산'에 대한 내용요소였다. 교육과정을 연계성 측면에서 평가할 때, 발전으로 분석된 내용요소는 교육과정에 위계성을 가지고 적절하게 구성된 내용요소들로 평가할 수 있다. 그러나 반복이나 격차, 축소로 분석된 내용요소는 차기 교육과정 개정에서 이들 내용요소에 대한 재검토를 필요로 한다. 특히 축소로 분석된 '친구관계'와 격차로 분석된 '성에 대한 이해와 임신 출산'의 내용요소는 아동후기와 청소년기의 발달에서 또래관계의 중요성이나 사춘기가 조기화되는 발달의 측면을 고려할 때, 초등단계의 교육내용에 반영할 것을 제언한다.

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학교폭력 예방을 위한 초등학교 인성교육 프로그램 개발 연구 (A Study on the Development of a Program for Prevention of Elementary School Violence)

  • 한성구;이인재;지준호;손경원
    • 한국철학논집
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    • 제28호
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    • pp.183-212
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    • 2010
  • 본 연구는 학교 폭력 예방 교육을 인성교육 및 사회·정서적 능력 함양 교육과 연계시킴으로써 학교 폭력을 조기에 감지하고 다양한 형태로 분화되어 나갈 수 있는 폭력의 유형에 장기적이고 효율적으로 대처할 수 있는 프로그램을 개발하고 효과성을 검증하는 데 목적이 있다. 아울러 인성교육과 도덕교육의 통합, 기타 교과 및 잠재적 교육과정, 가정, 지역사회와의 통합을 전제로 프로그램을 구성함으로써 어떠한 장소와 상황에서도 정서 및 폭력 예방교육을 진행할 수 있도록 하였다. 프로그램은 총 4개의 대주제와 10개의 소주제 아래에 모두 20회 차의 교안으로 구성되어 있어 프로그램의 완성도나 교육의 연속성 측면에서 완전성을 구현하고 있다. 기존의 여타 프로그램들이 단발성에 그치거나 10회 차를 넘지 않는 것과 비교해 볼 때, 장기적인 교육 프로그램으로서 기능과 상황에 맞는 선택적 교육에 효율적이다. 프로그램의 장점으로는 ① 연계성(連繫性), ② 통합성(統合性), ③ 현장성(現場性), ④ 실효성(實效性), ⑤ 용이성(容易性), ⑥ 완정성(完整性), ⑦ 목표성(目標性)을 들 수 있다. 물론 프로그램 시연 결과 본 연구에서 개발한 학교폭력 예방 프로그램은 보완해야 할 사항들도 제기되었지만, 충분한 시간이 제공된다면 초등학교 학생들에게서 일반적으로 나타나는 언어폭력과 따돌림 등의 학교폭력 발생을 억제하고 예방하는 데 도움이 되고, 공감이나 타인배려, 분노억제 등의 영역에서도 효과가 발생할 것이라는 예상을 해 볼 수 있었다. 따라서 본 프로그램의 적용이 확대되고 폭력 예방교육이 활성화되기 위해서는 다음과 같은 사항들이 고려되어야 한다. 첫째, 학생들의 발달 시기에 적합한 교육 프로그램이 필요할 뿐만 아니라 일반 학생과 고위험군 학생을 대상으로 하는 후속 프로그램이 연구 개발되어야 할 것이다 둘째, 본 프로그램은 20차시로 이루어져 있어서 제대로 효과를 보기 위해서는 충분한 양의 교육시간이 보장되어야 한다. 셋째, 본 프로그램을 실시하기 전에 최소 한 차례 이상의 교사 연수 기회를 갖는 것이 프로그램의 효과를 극대화할 수 있는 방법이라 생각된다. 넷째, 프로그램 시작 시 학부모 설명회를 하거나 단원의 전개 시 학부모에게 편지를 보내 협력을 구할 필요가 있다. 다섯째, 사회 정서기술 관련 교육이 위기의 청소년이나 반사회적 행동을 반복하는 청소년들에게만 필요한 것이라는 인식은 지나치게 협소하다. 문제된 학생을 대상으로 한 선별적 상담지원이나 기술교육이 필요하지만 보다 효과적인 되려면 학교와 교실 환경의 개선과 지원이 요구된다. 여섯째, 지역공동체의 문화적 신념과 규범을 반영할 필요가 있다. 사회·문화적으로 적합하게 예방프로그램을 계획하는 일은 중요하다. 결국 예방교육의 효과성을 보장하기 위해서는 양질의 프로그램을 개발해야 할 뿐 아니라 프로그램을 지역사회의 요구에 맞게, 프로그램의 취지와 방법을 잘 아는 사람이, 청소년의 발달시기에 맞게 시행하고, 그 결과를 평가하여 프로그램을 개선하고 교육방법을 개선해 나가는 데 달려 있다.

뇌기반 진화적 과학 교수학습 모형의 개발 (Development of a Model of Brain-based Evolutionary Scientific Teaching for Learning)

  • 임채성
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.990-1010
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    • 2009
  • 이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.

기계 학습 기반 분석을 위한 다변량 정형 데이터 처리 및 시각화 방법: Titanic 데이터셋 적용 사례 연구 (Multi-Variate Tabular Data Processing and Visualization Scheme for Machine Learning based Analysis: A Case Study using Titanic Dataset)

  • 성주형;권기원;박경원;송병철
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.121-130
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    • 2024
  • 정보 통신 기술의 기하급수적인 발전에 따라 확보 가능한 데이터의 종류와 크기가 증가하고 있다. 이러한 대량의 데이터를 활용하기 위해, 통계 등 확보한 데이터를 분석하는 것이 중요하지만 다양화되고 복잡도가 증가한 데이터를 일반적인 방법으로 처리하는 것에는 명확한 한계가 있다. 한편, 연산 처리 능력 고도화 및 자동화 시스템에 대한 수요 증가에 따라 다양한 분야에 기계 학습을 적용하여 그동안 해결하지 못하였던 문제들을 풀고자 하는 시도가 증가하고 있다. 기계 학습 모델의 성능을 확보하기 위해서 모델의 입력에 사용되는 데이터를 가공하는 것과 해결하고자 하는 목적 함수에 따라 모델을 설계하는 것이 중요하다. 많은 연구를 통해 데이터의 종류 및 특성에 따라 데이터를 처리하는 방법이 제시되었으며, 그 방법에 따라 기계 학습의 성능에는 큰 차이가 나타난다. 그럼에도 불구하고, 데이터의 종류와 특성이 다양해짐에 따라 데이터 분석을 위하여 어떠한 데이터 처리 방법을 적용해야 하는지에 대한 어려움이 존재한다. 특히, 기계 학습을 이용하여 비선형적 문제를 해결하기 위해서는 다변량 데이터를 처리하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 형태의 변수를 포함하는 Kaggle의 Titanic 데이터셋을 이용하여 기계 학습 기반으로 데이터 분석을 수행하기 위한 다변량 정형 (tabular) 데이터 처리 방법에 대해 제시한다. 데이터 특성에 따른 통계 분석을 적용한 입력 변수 필터링, 데이터 정규화 등의 처리 방법을 제안하고, 데이터 시각화를 통해 데이터 구조를 분석한다. 마지막으로, 기계 학습 모델을 설계하고, 제안하는 다변량 데이터 처리를 적용하여 모델을 훈련시킨다. 그 이후, 훈련된 모델을 사용하여 탑승객의 생존 여부 예측 성능을 분석한다. 본 논문에서 제시하는 다변량 데이터 처리와 시각화를 적용하여 다양한 환경에서 기계 학습 기반 분석에 확장할 수 있을 것으로 기대한다.