• 제목/요약/키워드: mathematical education research

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러시아의 국가통합시험에서 수학교과의 서술형 평가 연구 (A Study on Descriptive Assessment of Mathematics in Russia's Unified State Examination)

  • 한인기;신블라디미르
    • 과학교육연구지
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    • 제46권1호
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    • pp.121-149
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    • 2022
  • 서술형 평가는 수학과 교육과정에서 강조하는 문제해결 능력 신장, 추론 능력, 의사소통 능력과 관련하여 의미있는 평가 방법이라 할 수 있다. 우리나라에서는 제7차 수학과 교육과정 이후로 수행평가가 강조되면서 중등학교에서 수행평가의 한 방법으로 서술형 평가가 이루어지고 있다. 그렇지만, 대학수학능력시험에서는 여러 가지 이유로 서술형 평가가 도입되지 못하고 있다. 수학교실에서 서술형 평가가 강조되고 교육적으로 충분히 가치가 있다는 것을 감안하면, 대학수학능력시험에서 서술형 평가의 실시에 대한 진지한 논의가 필요할 것이다. 본 연구에서는 우리나라의 대학수학능력시험에 해당하는 러시아의 국가통합시험의 수학 교과에서 실시 중인 서술형 평가를 분석하였다. 문헌 연구를 통해, 국가통합시험에서 수학 시험 문제들이 어떻게 구성되었는지, 시험에서 요구되는 수학적 능력은 무엇인지 고찰하였다. 특히, 국가통합시험의 수학 2021년 출제 문제를 중심으로 문제들의 외적 구조를 분석하였고, 서술형 문제들의 채점 방법을 분석하였다. 본 연구의 결과는 우리나라의 대학수학능력시험에서 서술형 문제의 도입 가능성에 대한 다양한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

수학 AI 디지털교과서의 도입: 초등학교 교사가 바라본 인식, 요구사항, 그리고 도전 (Introduction of AI digital textbooks in mathematics: Elementary school teachers' perceptions, needs, and challenges)

  • 김소민;이기마;김희정
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권3호
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    • pp.199-226
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    • 2024
  • 인공지능(AI)과 디지털 기술의 도입 등과 같은 디지털 기반 변화의 시대를 맞아, 2025년에는 수학, 영어, 정보 교과에 AI 디지털교과서를 단계적으로 도입하는 교육혁신이 추진되고 있다. 본 연구는 2023년 11월 전국 132명의 초등학교 교사를 대상으로 실시한 설문조사를 통해 교사들의 수학 AI 디지털교과서에 대한 이해도, 핵심 기술의 필요성, 수업 활용에 대한 인식, 그리고 AI 디지털교과서의 학교 현장에의 안착을 위한 요구사항을 조사하였다. 분석 결과, 대다수 교사들은 수학 AI 디지털교과서의 도입과 필요성에 대해 낮은 인식을 보였지만, 일부 교사들은 개인별 맞춤형 학습 및 효과적인 교수·학습 지원 가능성을 인식하고 있었다. 또한, 교사들은 AI 디지털교과서의 학습 진단과 교사 재구성 기능의 필요성을 높게 평가했으며, 수업에서의 유용성을 긍정적으로 평가했지만, AI 디지털교과서의 도입으로 인해 교실에서의 상호작용성은 저하시킬 것이라고 우려했다. 이는 AI 디지털교과서의 성공적 도입 및 활용을 위해 교사연수 및 정보 제공을 통한 인식 변화의 필요성을 시사하며, 구체적이고 실용적인 활용 방안 제공, 디지털 과잉 사용 및 의존에 대한 대안 모색, 핵심 기술의 지속적 개발 등, 이와 관련한 연구의 지속적인 필요성을 제언한다.

음악의 인지기술과 학습 기술과의 관계 (Relationship between Music Cognitive Skills and Academic Skills)

  • 정현주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2006
  • 1980년대 이후 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 다양한 학습 기술에 필요한 인지기술의 영역에 대한 음악의 효과성을 계속해서 입증해 오고 있다. 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 주로 음악의 인지기술과 학습의 세부적 기술들을 개별적으로 연관 지어 다루고 있으며, 음악이 비음악적 능력에 어떠한 영향을 미치는 지에 관심을 두고 있다. 이에 본 연구는 인지 학습기술과 음악적 인지기술과의 상관관계를 설명하고 있는 다양한 이론 및 연구들을 소개하고, 이를 통해 음악이 비음악적 능력 중 학습 기술에 어떠한 영향을 미치는 지를 정리해 보고자 하였다. 먼저 음악적 능력과 공간 지각력과의 상관관계를 설명하는 두 가지 이론으로서, "신경적 연계성(neural theories)" 이론과 "근접적 전이(near transfer)" 이론에 대해 살펴보았다. 이를 통해 음악적 기술과 공간적 기술을 담당하는 대뇌의 신경망 구조에서 음악 정보를 처리하는 과정이 어떻게 공간적-시간적 정보처리 과정과 연계되는 지를 설명하였다. 또한 음악이 학습과정에 필요한 주의력, 관찰력, 독립적 사고, 문제해결력, 비판적 사고 등을 강화시킨다고 제안하는 "동기이론"을 소개하였다. 이러한 이론들에 근거하여 음악과 학습기술과의 상관관계를 메타분석한 연구들을 살펴보았다. 많은 연구들이 음악기술과 학습기술의 상관관계는 물론 유의미한 인과 관계가 있음을 보여주었으며 이러한 결과들은 음악적 훈련 과정에서 습득되는 음악의 공간적, 시간적 개념이 학습기술에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 다양한 학습기술에서도 공간 지각 능력을 주로 사용하는 수학과 읽기에 관한 연구가 많았는데, 특히 수학적 개념 중에서 분수나 집합 개념과 같은 추상적 개념들이 가장 높은 상관관계가 있었으며 읽기 능력에서는 시간적 개념에 근거한 단어 나열, 문자로 상징된 언어를 해석(decode)하는 기술이 강화된다는 점을 보여주었다. 음악과 학습과의 관계를 설명한 많은 연구들은 음악의 지각인지 기술이 다른 학습 분야에 전이된다는 사실을 이론적으로 지지하며, 또한 이러한 현상을 설명하는 세 가지 가설은 구조화된 음악활동이 학습 현장에 있는 아동들에게 효율적인 치료 교육적 개입이 될 수 있다는 근거를 제공할 수 있을 것이다.

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일본과 우리나라의 수학과 교육과정과 국가수준 학업성취도 평가 비교 (A Comparative Study of Mathematics Curriculum and National Assessment Between Japan and Korea)

  • 임해미;김부미
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제16권2호
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    • pp.259-283
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    • 2014
  • 본 연구에서는 최근 PISA에서 약진하고 있는 일본의 수학과 교육과정과 전국학력 학습상황조사의 현황을 조사하고 이를 통한 교육적 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 첫째, 일본의 수학교육 개관에 대해 알아보았다. 둘째, 일본의 수학과 교육과정을 제 8차 학습지도요령을 중심으로 살펴보고, 이를 우리나라의 수학과 교육과정과 비교하였다. 셋째, 일본의 전국학력학습상황조사의 개요, 특징, 문항 특성을 살펴보고, 우리나라의 국가수준학업성취도 평가 및 PISA 수학 평가와 비교하였다. 일본과 우리나라는 초등학교와 중학교의 교육과정에서 강조하는 영역에 차이가 있으며, 전국학력학습상황조사에서 일본은 수학적 지식의 활용을 강조하는 B형 테스트를 시행하고 있다. 일본에서 강조하고 있는 핵심역량인 수학적 사고력 판단력 표현력이 학교수학에 어떻게 반영되었는지, 학년간 내용 편제의 차이, 전국학력학습상황조사의 다원화된 평가틀 등은 현재 교육과정을 개정하고 있는 우리나라의 수학과 교육과정 개발과 국가수준 학업성취도 평가 체제 및 문항 개발에서 참조할 필요가 있을 것이다.

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비선형 PID 제어기를 이용한 선박용 가스터빈 엔진의 속도 제어 (Speed Control of Marine Gas Turbine Engine using Nonlinear PID Controller)

  • 이윤형;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.457-463
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    • 2015
  • 가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

The current state and prospects of travel business development under the COVID-19 pandemic

  • Tkachenko, Tetiana;Pryhara, Olha;Zatsepina, Nataly;Bryk, Stepan;Holubets, Iryna;Havryliuk, Alla
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12spc호
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    • pp.664-674
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    • 2021
  • The relevance of this scientific research is determined by the negative impact of the COVID-19 pandemic on the current trends and dynamics of world tourism development. This article aims to identify patterns of development of the modern tourist market, analysis of problems and prospects of development in the context of the COVID-19 pandemic. Materials and methods. General scientific methods and methods of research are used in the work: analysis, synthesis, comparison, analysis of statistical data. The analysis of the viewpoints of foreign and domestic authors on the research of the international tourist market allowed us to substantiate the actual directions of tourism development due to the influence of negative factors connected with the spread of a new coronavirus infection COVID-19. Economic-statistical, abstract-logical, and economic-mathematical methods of research were used during the process of study and data processing. Results. The analysis of the current state of the tourist market by world regions was carried out. It was found that tourism is one of the most affected sectors from COVID-19, as, by the end of 2020, the total number of tourist arrivals in the world decreased by 74% compared to the same period in 2019. The consequence of this decline was a loss of total global tourism revenues by the end of 2020, which equaled $1.3 trillion. 27% of all destinations are completely closed to international tourism. At the end of 2020, the economy of international tourism has shrunk by about 80%. In 2020 the world traveled 98 million fewer people (-83%) relative to the same period last year. Tourism was hit hardest by the pandemic in the Asia-Pacific region, where travel restrictions are as strict as possible. International arrivals in this region fell by 84% (300 million). The Middle East and Africa recorded declines of 75 and 70 percent. Despite a small and short-lived recovery in the summer of 2020, Europe lost 71% of the tourist flow, with the European continent recording the largest drop in absolute terms compared with 2019, 500 million. In North and South America, foreign arrivals declined. It is revealed that a significant decrease in tourist flows leads to a massive loss of jobs, a sharp decline in foreign exchange earnings and taxes, which limits the ability of states to support the tourism industry. Three possible scenarios of exit of the tourist industry from the crisis, reflecting the most probable changes of monthly tourist flows, are considered. The characteristics of respondents from Ukraine, Germany, and the USA and their attitude to travel depending on gender, age, education level, professional status, and monthly income are presented. About 57% of respondents from Ukraine, Poland, and the United States were planning a tourist trip in 2021. Note that people with higher or secondary education were more willing to plan such a trip. The results of the empirical study confirm that interest in domestic tourism has increased significantly in 2021. The regression model of dependence of the number of domestic tourist trips on the example of Ukraine with time tendency (t) and seasonal variations (Turˆt = 7288,498 - 20,58t - 410,88∑5) it forecast for 2020, which allows stabilizing the process of tourist trips after the pandemic to use this model to forecast for any country. Discussion. We should emphasize the seriousness of the COVID-19 pandemic and the fact that many experts and scientists believe in the long-term recovery of the tourism industry. In our opinion, the governments of the countries need to refocus on domestic tourism and deal with infrastructure development, search for new niches, formats, formation of new package deals in new - domestic - segment (new products' development (tourist routes, exhibitions, sightseeing programs, special rehabilitation programs after COVID) -19 in sanatoriums, etc.); creation of individual offers for different target audiences). Conclusions. Thus, the identified trends are associated with a decrease in the number of tourist flows, the negative impact of the pandemic on employment and income from tourism activities. International tourism needs two to four years before it returns to the level of 2019.

수학적 문제해결에서 Productive Struggle(생산적인 애씀)에 관한 연구 (A Study on Productive Struggle in Mathematics Problem Solving)

  • 김소민
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.329-350
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    • 2019
  • Productive struggle(생산적인 애씀)이란 쉽게 풀리지는 않지만 호기심과 과제 집착을 가져올 수 있는 도전적인 문제에 대하여 해결 전략을 궁리하며 문제의 기저를 이루는 수학적 개념의 이해와 문제 해결을 향해가는 학생의 노력 과정이다. 즉, 수학적 개념을 깊게 이해하거나 문제를 해결하기 위해 끈질기게 궁리하고 스스로 해결책을 찾기 위해 노력하는 것을 의미한다. Productive struggle이 학생들의 개념이해를 바탕으로 한 수학 학습의 핵심요소로 떠오르면서, 효과적인 수학 교수를 위한 NCTM(2014)의 행동 원리 중 하나로 제시되었다. 그러나 선행연구의 대부분이 학생의 productive struggle에 집중되어 있어, 본 연구에서는 예비 수학 교사들이 비정형적 수학 문제를 해결하는 과정에서 겪는 productive struggle에 초점을 맞추었다. Polya의 문제해결 4단계를 분석틀로 사용하여 문제를 해결하는 동안 각 단계별로 예비 수학 교사가 어떤 productive struggle을 보이는지 분석하였다. 분석 결과, 새로운 유형의 문제를 접했을 때, 예비 수학 교사들의 제한된 선행지식이 문제의 이해부터 계획수립 및 실행 단계까지 productive struggle을 야기하며 문제해결 과정에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다. 또한, 예비 수학 교사들이 productive struggle을 겪으며 문제를 해결해봄으로써 고군분투 끝에 얻게 되는 학습의 즐거움을 느끼게 되고, 이러한 경험은 미래의 학생들에게 효과적인 수학 학습을 위해 productive struggle을 지원할 수 있도록 격려하는 역할을 하였다. 따라서 productive struggle를 통해 수학 학습에 몰두해보는 기회를 가짐으로써 예비 수학 교사들이 미래의 수학교육전문가로서의 직업적 전문성을 키우는데 도움이 될 것으로 기대된다.

Innovative Teaching Technologies as a Way to Increase Students' Competitiveness

  • Olena M. Galynska;Nataliia V. Shkoliar;Zoriana I. Dziubata;Svitlana V. Kravets;Nataliia S. Levchyk
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권7호
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    • pp.157-169
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    • 2024
  • The article presents an analysis of innovative teaching technologies as a way to increase students' competitiveness. The author found that innovative technologies in education are information and communication technologies relying on computer-based learning. The structure, content of educational software, organization of Web-space are important when using innovative teaching technologies in English classes. We conducted the study in several stages: comparative analysis, synthesis, classification and systematization of the results of psychological and pedagogical, educational and methodological research; study of legislative acts, periodicals in order to identify the state of the research issue, and determining the directions of its solution, as well as subject, goal and objectives of the study. We used modelling to create situations of foreign language professional communication of future IT specialists. Empirical methods involved questionnaires used for identifying the motives of professional development and determining the features of the educational activities of future IT specialists in the process of training. The methods of mathematical statistics allowed to scientifically describe and systematize the obtained data, to identify the quantitative relationship between the studied phenomena, to analyse and summarize the results. We conducted a socio-psychological study during 2016 - 2019. It involved 255 first- and fourth-year students of National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Poly-technic Institute." Innovative information and communication technologies that improve the educational and cognitive activity of students, as well as increase the level of their knowledge have become important in teaching a foreign language in higher educational institutions. These technologies include MOODLE - Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment, business game, integrated pedagogical technology, case study technology. Thus, the information-rich learning process in combination with the use of innovative technologies, well-organized e-learning, interactive training courses, multimedia tools improves the program of teaching and learning foreign languages in general, and English in particular, improves the level of knowledge of future IT specialists and motivation to study and learn foreign languages, allows students to use a variety of authentic materials. We state that all these factors influence the process of individualization of learning and contribute to the successful mastery of a foreign language.

초등수학영재 선발전형에 활용되는 교사 관찰 추천서의 분석 및 평가에 관한 연구 (Study on the Analysis and Evaluation of 'Observation and Recommendation Letter by Teacher' Which is Utilized in Mathematically Gifted Elementary Students Screening)

  • 김종준;류성림
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제16권3호
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    • pp.229-250
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 최근 영재 선발을 위해서 도입된 관찰 추천 선발제도에서 교사 관찰 추천서의 활용도를 높이기 위하여 현재 영재 선발전형의 일환으로 제출되는 교사 관찰 추천서를 분석하고 적절한 평가 모형을 개발하여 교사 관찰 추천서의 객관성 확보 방안을 마련하는 것이다. 연구 대상은 2012년 D광역시 소재 D대학부설 영재교육원 선발의 1차 전형에 통과한 초등수학영재 60명에 대한 교사 관찰 추천서이다. 연구 결과 교사 관찰 추천서에 나타난 수학 영재행동특성으로 구체적인 사례보다는 피상적인 진술을 하는 경향이 많았으며, 연구자가 고안한 교사 관찰 추천서의 분석 틀에 따라 빈도분석을 한 결과 특정 문항에 집중되는 경향을 보였다. 이는 관찰하고 서술하기 용이한 부분이 있는 반면 그렇지 못한 부분이 있거나 영재의 특성으로 판단하지 않았다는 것을 보여준다. 따라서 관찰 추천을 하기에 앞서 학생의 영재행동특성을 서술할 수 있는 좀 더 세분화된 교사 관찰 추천서 양식의 개발 및 영재의 관찰 추천과 관련된 교사연수가 체계적으로 이루어져야 한다는 것을 보여준다. 또한 교사 관찰 추천서에 나타난 영재행동특성에 대해서 Rubric 모형을 적용하여 점수화한 값을 기반으로 한 채점자간의 신뢰도는 1차 채점 시에는 상관계수가 .641이었고, 채점 과정에 대한 협의를 거친 후 3주 후에 실시한 2차 채점 시에는 .732로 다소 상승하였다. 이는 1차 채점 이후에 협의과정을 거치면서 채점자간의 엄격성을 조정하였으며, 서술형이기에 나타날 수 있는 다양한 상황에서의 세부적인 판단 기준을 세우고, 새롭게 나타난 상황에 대한 점수 부여의 합의점을 찾았기 때문이라고 볼 수 있다. 즉, 초등수학영재 판별을 위해서는 적절한 모형의 개발만큼이나 평가 모형에 대한 채점자들의 엄밀한 이해와 적용이 필요하다는 것을 시사한다.

특성화 고등학교 '건축모형제작' 단원에서 프로젝트법을 적용한 수업이 직업기초능력 향상에 미치는 효과 (The Effect of Project Method on the Key Competencies on the unit of "Making Model by Architecture" in the Vocational High Schools)

  • 황동운;최지연
    • 대한공업교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.125-143
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    • 2012
  • 이 연구는 특성화고등학교 '건축모형제작' 단원에서 프로젝트법을 적용한 수업이 직업기초능력 향상에 미치는 효과를 규명하는 것을 목적으로 하였다. 연구 목적을 달성하기 위하여 경기도 고양시 G특성화고등학교 3학년 2개반을 실험집단, 통제집단으로 선정하였다. 선정된 실험집단과 통제집단의 학생들을 대상으로 직업기초능력에 대한 사전검사를 실시하여 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 확인하고 실험집단에는 프로젝트법을 적용한 수업을 실시하였고, 통제집단에는 전통적 수업을 실시한 후 사후검사를 통해 그 효과를 검증하였다. 결과를 검증하기 위하여 SPSSWIN 12.0 통계프로그램을 이용하여 t-검증을 실시하였고, 유의수준은 ${\alpha}$=.05로 하였다. 이 연구를 실시한 결과 얻어진 결론은 다음과 같다. 직업기초능력의 하위영역 중 이 연구에 적합하다고 판단되어 선정한 6개 영역, 즉 '문제해결능력', '의사소통능력', '자원활용능력', '수리능력', '대인관리능력', '자기관리능력' 모두 실험집단과 통제집단의 사후검사를 통해 프로젝트법을 실시한 실험집단과 통제집단 간의 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 종합하면 '건축모형제작' 단원에서 프로젝트법에 의한 수업은 직업기초능력을 향상시키는데 효과적이며 특히 직업기초능력의 다양한 하위영역 중 프로젝트법과 많은 관련이 있는 6개 영역을 향상시키는데 효과적인 학습방법이다.