• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.1-11
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• 2012

정보 교과는 지식정보화 사회에 필요한 정보 활용 능력은 물론 창의적인 문제해결력을 함양하기 개설된 교과이다. 그러나 창의적 문제해결요소가 교과서에 어느 정도 포함되었는지를 분석하는 연구는 미미하다. 따라서 본 논문은 중학교 정보 1 교과서 '문제해결방법 및 절차' 영역의 창의적 문제해결력 경향을 정량적으로 분석하였다. 정보 교과서가 창의적 문제해결력 함양 요소를 어느 정도 포함하고 있는지 최길수의 정량적 분석법으로 분석한 결과, 교과서별로 문제해결과정 반영과 문제해결전략 제시의 충실도에 차이가 크게 나타났고 모든 교과서가 활동 요구 지수, 창의적 문제해결력 관련지수, 활동 유형지수가 전체적으로는 바람직한 범위에 있으나 소 영역별로는 바람직한 범위를 벗어난 것이 있는 것으로 나타났으며 지수 값이 균형을 이루지 못한 교과서가 있고 활동 유형이 일부 유형에 치우쳐 있는 것으로 나타났다. 그러므로 앞으로 정보 교과서의 개발 및 수정 보완 시 문제해결과정 반영과 문제해결전략의 충실도를 높이고, 교과서의 학습 활동 구성 시 다양한 학습 활동 유형을 활용하고 기본 정신 기능과 고등 정신 기능을 요구하는 활동 비율의 균형을 유지할 것을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.655-668
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• 2019

이 연구에서는 중학생들의 과학 그래프 구성 과정을 문제 해결의 관점에서 심층적으로 조사하였다. 중학교 3학년 학생 10명이 연구에 참여하였으며, 이들은 앙금 생성 반응을 묘사한 그림 자료를 바탕으로 과학 그래프를 구성하였다. 학생들이 그래프를 구성할 때 거치는 사고 과정을 심층적으로 조사하기 위하여 발성사고법을 활용하였고, 그래프 구성 과정에 대한 녹화 및 반구조화된 면담을 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 과학 그래프 구성 유형은 사용한 문제 해결 전략과 활용한 표상의 수준에 따라 네 가지 유형으로 구분할 수 있었다. 구조적 전략을 사용한 학생들은 그래프의 목표 개념에 대한 명제적 지식을 바탕으로 자료를 분석하고 경향성을 파악함으로써 활용한 표상의 수준과 무관하게 과학 그래프 구성에 성공하였다. 임의 전략-고차원 표상 유형의 학생들은 다양한 표상을 활용해 자료의 특징을 체계적으로 분석하고 자신이 구성한 그래프의 의미를 과학적 맥락에서 검토하는 과정을 거치며 과학 그래프 구성에 성공할 수 있었다. 반면, 임의전략-저차원 표상 유형의 학생들은 단순히 점을 연결하는 방식으로 그래프를 구성하였고, 과학적 맥락에 대한 고려 없이 그래프 구성 과정만을 점검하는 수준에 머물며 올바른 과학 그래프 구성에 실패하였다. 연구 결과를 바탕으로 학생들의 과학 그래프 구성 능력을 효과적으로 함양하는 방안을 제안하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권1호
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• pp.143-161
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• 2009

본 연구는 기하문제해결에서 시각화 과정을 분석하여 기하추론교육에 시사점을 얻기 위하여 이루어졌다. 이를 위하여 선행연구를 근거로 시각화 과정을 구분하였으며 Duval의 이론을 기초로 시각화 과정 분석틀을 개발하였다. 서울과 경기지역의 중학교 3학년생 2명과 고등학교 1학년생 6명이 이 연구에 참여하였다. 각 학생들에게 평행선, 평행사변형, 닮음비, 닮음도형, 중선, 무게중심, 수직이등분선, 각의이등분선 등 평면도형 과제를 제공하고 각 학생의 문제해결 과정을 질적인 방법으로 분석하였다. 분석 결과 평면도형 문제해결에서 시각화는 도형의 이해를 도와 문제해결에 중요한 통찰을 제공하는 것으로 나타났다. 시각화 과정에서 도형에 대한 담론적 이해와 조작적 이해는 구성 요소들 간의 성질과 성질들 간의 관계를 알게 하고, 도형의 구조를 파악할 수 있게 하는 발견적 역할을 하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.111-119
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• 1998

So far the studies on mathematical problem-solving education have failed to realize the anticipated result from students. The purpose of this study is to examine the reasons from the metacognitional viewpoint, and to think of making meta-items which enables learners to study through making effective use of the meaning of problem-solving and through establishing a general, well-organized theory on metacognition related to mathematic teaching guiedance. Metacognition means the understanding of knowledge of one's own and significance in the situation that can be reflection so as to express one's own knowledge and use it effectively when was questioned. Mathematics teacher can help students to learn how to control their behaviors by showing the strategy clearly, the decision and the behavior which are used in his own planning, supervising and estimating the solution process himself. If mathematics teachers want their students to be learners not simply knowing mathematical facts and processes, but being an active and positive, they should develop effective teaching methods. In fact, mathematics learning activities are accomplished under the complex condition arising from the factors of various cognition activities. therefore, mathematical education should consider various factors of feelings as well as a factor as fragmentary mathematical knowledge.

• 정보교육학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.82-91
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• 1997

본 연구는 열린 교육 환경의 일환으로 초등학생이 문제해결 방법을 효과적으로 학습할 수 있는 인터넷 기반 코스웨어를 설계하고 구현하는 것을 목적으로 하였다. 코스웨어는 인터넷 서비스 중 GUI가 지원되는 웹 서비스를 이용하여 개발되었다. 시스템 구현을 위하여 문제해결의 의미 및 과정과 컴퓨터를 활용하여 해결학습을 할 때의 고려할 점을 살펴보았다. 그리고, 교육적 도구로서 웹의 효용성과 한계점을 파악함으로써, 웹을 교육에 효과적으로 이용할 수 있는 방안에 대해 모색하고 웹 애플리케이션을 개발하는 데 요구되는 원리 및 기술들에 대해 살펴보았다. 코스웨어의 주제는 문제해결학습에 적합한 SATIS의 학습 내용 가운데 하나를 선정하였다. 인터넷에 기반한 문제해결학습을 위해 코스웨어는 학습 활동 모듈, 교수 활동 모듈, 학습 도구 모듈로 구성되었으며, 코스웨어의 흐름을 제어하는 학습 활동 모듈에서는 문제중심학습의 학습과정에 따라 구현되었는데, 이 학습 과정은 순차적으로 학습해 갈 수 있지만, 임의적으로 어느 곳으로든지 옮겨갈 수 있도록 링크를 설정해 두었다. 이 임의적 접근은 학습자들이 각자의 경험에 맞게 학습해 나갈 수 있도록 하기 때문에 학습자들의 학습을 촉진시킨다. 교수 활동 모듈은 교사에게 학습자들의 학습을 조력해주기 위해 유용한 지식과 정보를 제공해주고, 학습자들의 학습 결과를 평가하여 적절한 피드백을 제공해 줄 수 있는 여지를 마련해 준다. 학습 도구 모듈에서는 토론장, 전자우편 주소록, 도움말, 검색 도구가 제공되어지는데 이것은 학습 활동 모듈과 교수 활동 모듈에 연결되어 있어서, 교사나 학생들이 그 학습 도구를 사용하여 교수-학습 활동을 활발히 진행해 나갈 수 있도록 하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권1호
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• pp.59-76
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• 2003

학교수학에서 학생들이 수학을 학습하고 문제해결을 하는 데에는 기호가 중요한 역할을 한다. 본 연구는 기호학의 분야인 구문론, 의미론, 화용론의 관점에서 수학 7-가 문자와 식 영역의 교과서 내용을 분석하고, 교수학적으로 대수 기호가 도입되고 전개하는 과정을 살펴보았다. 또한 기호학 관점에서 교과서의 대수 기호를 분류하고 문제 구성 분포에 대해서도 조사하였다. 그 결과 교과서의 대수 개념 설명과 문제들은 주로 구문론과 의미론의 관점이 많았으며, 화용론적 관점의 언급은 거의 없었다. 마지막으로, 대수 기호에 의한 학습을 통해 학생들의 문제해결을 예측하기 위하여 회귀 분석을 실시한 결과, 구문론과 화용론의 점수가 대수적 문제해결 점수의 예측 변수였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.429-440
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• 2017

이 연구에서는 해결자 청취자 활동이 예비 화학교사의 지필평가문항 제작 과정에서 고려된 교과교육학 지식(PCK) 구성 요소 사이의 상호작용에 미치는 영향을 조사하였다. 2명의 예비교사로 구성된 4개조의 해결자 청취자 활동을 통한 지필평가 문항 제작 활동을 분석한 결과, 해결자와 청취자 역할과 상관없이 PCK 구성 요소 중 과학 평가에 관한 지식 측면을 가장 많이 고려하였으며, 과학 내용에 관한 지식과 학생에 관한 지식 측면에 대한 고려도 비교적 많았다. 그러나 과학교육과정에 관한 지식과 과학 교수 전략에 관한 지식을 고려한 경우는 적었다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 PCK 구성 요소 중 2가지 측면 또는 3가지 측면의 통합이 다양한 유형으로 많이 나타났으며, 4가지 및 5가지 측면의 통합도 일부 나타났다. 그러나 과학교육과정에 관한 지식 측면 등을 포함한 통합은 비교적 적었으며, 과학 교수 전략에 관한 지식 측면을 포함한 통합은 매우 드물었다. 이를 통하여 예비교사의 지필평가 문항 제작 능력 신장 및 PCK 계발전략으로서 해결자 청취자 활동의 유용성, 제한점, 효과적인 활용방안에 대하여 논하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제9권3호
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• pp.397-408
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• 2007

본 연구에서는 학교에서 조건부 확률 개념을 학습하지 않은 6학년(12세) 수학 영재 학생들이 조건부 확률 문제를 어떻게 해결하는가를 사례 연구를 통해 보고하고자 한다. 본 연구에서는 3명의 영재 학생들에게 9개의 조건부 확률 문제를 제시하였으며, 이 문제들에 대한 영재 학생들의 문제해결 과정과 방법을 세밀한 관찰과 면담을 통해 확인하였다. 영재 학생들의 조건부 확률 문제해결 방법을 1차 분석 기준인 Jones et al.(1999)의 사고 특성과 본 연구자들이 설정한 2차 분석 기준에 의해 범주화하였다. 또한 영재 학생들의 조건부 확률 문제해결에서 나타난 공통된 특징과 질적으로 다른 차이점을 분석하였다. 본 연구 결과, 영재 학생들의 문제해결 방법은 3가지로 범주화되었으며, 각각의 영재 학생은 문제에 포함된 맥락에 따라 서로 다른 범주의 문제해결 방법을 활용하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.120-136
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• 2008

로봇과 같은 물리적인 객체와 교육용 프로그래밍 언어를 통합한 실체적 프로그래밍 지원 도구는 일반적인 문제해결력 신장 뿐 아니라, 창의적 사고 발현에 유용한 도구이다. 즉, 학습자가 설계한 문제해결과정을 가상의 시뮬레이션이 아닌 물리적 객체를 통해 시뮬레이션 하는 경험을 제공해 줌으로써, 사전지식이나 문제해결과정에 대한 고정관념을 최소화할 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 경험은 새로운 해법을 꾸준히 탐색하고 능동적으로 환경을 변경하고자 하는 창의적 사고 유발에 효과적이다. 따라서 본 연구에서는 로봇을 활용한 프로그래밍 교수 학습 프로그램을 개발하여 이를 대학교 프로그래밍 입문 과정의 초보 학습자들에게 적용하였고, 로봇 활용 프로그래밍 학습이 학습자들의 창의적 문제해결성향 증진에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 창의적 문제해결성향을 구성하는 3가지 하위요인 중 인지적 요인이 통제집단에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 인지적 요인은 일반적인 문제해결력 뿐 아니라 창의성을 설명하는 문제인지 및 표상, 확산적 사고 등의 개념을 포함하고 있다. 따라서 이러한 결과는 로봇 활용 실체적 프로그래밍 학습이 학습자의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 요인으로 작용할 수 있음을 의미한다. 또한 집단별 사전 사후 창의적 문제해결성향 향상 정도를 분석한 결과, 로봇 활용 프로그래밍 학습 집단은 인지적 요인, 정의적 요인, 지식구성 요인 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 이러한 결과는 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 전략들이 문제해결력 뿐 아니라, 동기와 같은 정의적 요인 모두에 유의미한 영향을 끼친 것으로 해석할 수 있다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권1호
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• pp.153-170
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• 2017

본 연구는 학생들의 추론 활동이 활발할 것으로 기대되는 개방형 문제와 학생들이 익숙해하는 선택형 문제에서 학생들이 문제를 해결하면서 보이는 추론의 유형과 추론 과정이 어떠한지 분석하였다. 그리고 개방형 문제 해결에서 추론을 증진시키는 교사의 역할에 대해 알아보았다. 선택형 문제에 비해 개방형 문제 해결에서 학생들은 더 다양한 추론 유형을 나타냈고, 추론이 연쇄적으로 진행되면서 확장되는 과정을 보여주었다. 개방형 문제에서는 학생들의 개연적 추론의 한 유형인 가추가 활발하였는데, 이에 따라 교사는 격려, 촉진, 안내의 역할을 하였다. 이에 교사는 수업과 평가에서 개방형 문제를 제시하고, 학생들이 추론에 어려움을 느낄 때 적절한 발문으로 학생들의 추론이 더욱 활발해지도록 돕는 역할을 해야 한다.