• 한국지구과학회지
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• 제36권5호
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• pp.484-499
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• 2015

This study explores the impact of a STEM integration teacher professional development program focusing on teachers' perception of engineering and their attitudes toward integrating engineering into teaching. A total of sixty-eight teachers from ten schools participated in the program for five days. Data are collected from three main sources including (1) pre and post concept maps probing teachers' perceptions about the engineering discipline, (2) a pre and post survey measuring teachers' self-efficacy of teaching science/mathematics within the engineering context, and (3) engineering integrated science and (or) mathematics lesson plans and teaching reflections. This study utilizes both qualitative and quantitative research methods depending on the data we have collected. The results show that both science and math teachers thought that integrating engineering into teaching provided valuable outcomes, i.e., promoting students' learning about engineering and improving their interest in science or math through real-world problem solving exercises. Participants also felt more comfortable about integrating engineering in their teaching after the program. The results also imply that the teachers' understandings of engineering become more concrete after the program. This study also provides an overview of the challenges and advantages of teaching engineering in K-12 science and mathematics classrooms.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.24-32
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• 2017

STEAM education is an effective teaching method to develop self-problem-solving skills through creative thinking. In order to revitalize STEAM education, various program models are being developed recently. The purpose of this study is to develop a STEAM education program based on the project-based learing method that includes the process of solving global environmental problems. The STEAM element was extracted by linking the zero energy house design with the middle school curriculum, and the STEAM education program was developed considering career activities. It was analyzed whether the developed program can improve STEAM core competence and job preparation ability. The education program was conducted for middle school students and the program was evaluated through questionnaires. In order to strengthen the STEAM competency, project-based learning method was applied and it was able to enhance the active problem solving ability of learners. In addition, opportunities for career experience could be provided through career exploration programs and various activities. Through this STEAM education program, it is expected to contribute to cultivating human resources with convergence knowledge and core competency.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권2호
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• pp.123-139
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• 2015

본 연구의 목적은 수학 수업에서 생산적 실패를 한 경험이 초등학생들의 수학적 문제해결력과 수학적 성향에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 선행 연구를 바탕으로 생산적 실패를 경험할 수 있도록 수업 과정을 고안하였다. 연구대상으로 서울 은평구 Y초등학교 4학년 2개 학급을 선정하여 실험반은 생산적 실패를 활용한 수업을 진행하였으며, 비교반은 전통적인 강의식 수업을 진행하였다. 사전 사후 검사로 수학 개념이해 검사, 다양한 수학적 문제해결력 검사, 수학적 성향 검사를 실시하여 각각 t-검정하였으며, 학생들의 토의과정 및 활동지, 면담 등을 활용하여 수학적 문제해결력과 성향을 질적으로 분석하였다. 그 결과 생산적 실패를 경험한 학생들의 문제해결력과 수학적 성향에 유의미하게 개선되는 효과를 보였다. 이는 학생들이 실패를 통해 수학 개념을 스스로 구성하면서 보다 명확한 이해를 하는 과정에서 긍정적인 효과를 가져 온 것으로 보인다. 심층적인 추후 연구로 수학교과서 개발 및 수업 방법 개선에서 이를 활용해야 함을 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.556-564
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• 2019

본 연구는 팀 기반 학습방법을 고위험 임부간호교육에 적용하여 학생들의 학업성취도, 문제해결능력 및 의사소통능력에 미치는 효과를 검증하기 위한 동등성 대조군 전후 실험설계연구이다. 연구대상은 J도에 소재한 간호학과 2학년 중 실험군 60명, 대조군 60명으로 총 120명이었다. 주 1회, 8주간 프로그램을 실시하였으며 실시 전과 후에 학업성취도, 문제해결능력 및 의사소통능력을 측정하였다. 측정된 자료는 ${\chi}^2-test$와 Fisher's exact test, independent t-test, paired t-test로 분석하였다. 연구결과 학업성취도에서는 두 군 간의 유의한 차이가 없었으나(1차 시험: p=.38, 2차 시험: p=.26) 학습자의 문제해결능력과 의사소통능력을 증진시켰다(p<.001). 그러므로 본 연구는 팀 기반 학습이 고위험 임부간호교육에서 학생들의 문제해결능력과 의사소통능력을 향상시키는데 효과적임을 파악한 점에서 연구의 의의를 지니며, 향후 다른 간호학 전공 분야의 효과적인 교수법으로 확대적용 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.241-247
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• 2019

연구의 목적은 시뮬레이션에 기반한 융합 교육프로그램을 개발하고 적용하여 간호 학생들을 위한 문제해결 과정과 의사소통에 미치는 효과를 확인하고자 하였다 연구의 대상은 D대학의 4학년 재학생들로 본 연구의 목적과 절차를 이해하고 연구 참여에 동의한 71명으로 구성되었다. 단일군 전후설계의 실험연구방법을 사용하였다. 프로그램 실습 적용 후 간호대학생의 문제해결과정(t=-12.6, p<.001), 의사소통(t=-9.91, p<.001)은 유의하게 효과가 나타나고, 학습만족도 긍정적인 영향을 주었다. 이상의 결과로 시뮬레이션에 기반한 융합 교육프로그램은 간호학 교육에 있어 유효한 결과를 제시하였다. 따라서 임상에서 이루어지고 있는 다양한 사례를 적용한 시뮬레이션 시나리오를 개발하여 간호학생의 실습교육에 적용할 것을 권장한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권2호
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• pp.223-239
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• 2017

이 논문에서는 초등 영재학생들에게 수학화의 경험을 주기 위한 교수단원 <삼 사각형의 등주문제>를 설계하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 각 조별 학생들의 문제 해결과정 중에 나타나는 사고과정을 바탕으로 교사와 수업관찰자(연구자)가 수업분석을 통하여 교수단원 설계와 관련된 논의를 하였다. 교육적 시사점을 줄 수 있는 논의 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들의 인지적인 간극을 줄이기 위한 교구활용을 고려해야한다. 둘째, 삼각형에서 삼각형이 지닌 속성인 변의 개념과 추상적인 속성인 높이 개념과의 관계를 심도 있게 다룰 필요가 있다. 셋째, 귀납적인 추론으로부터 시작하여 추론을 정당화하는 낮은 수준의 연역적인 논리가 필요하다. 끝으로, 도형을 보는 직관(spatial sense)에 영향을 줄 수 있는 도형의 개념이미지를 조사할 필요성이 있다.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1042-1055
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• 2011

이 연구는 보일의 법칙과 샤를의 법칙에 대한 중학교 1학년 학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교한 것이다. 연구를 위해 개념과 수리 문제 해결력 검사지를 개발하여, 중학생들의 인지수준과 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력을 비교하고, 기억 보유 효과를 알아보았으며, 어떠한 개념을 가지고 문제를 해결하였는지 분석하였다. 연구 결과, 모든 인지수준에서 개념 문제 해결력이 수리 문제 해결력보다 높았으며, 구체적 조작기와 과도기의 중학생들의 경우 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 대한 기억 보유 효과 비교에서 형식적 조작기 중학생들은 기억 보유 효과가 있었다. 중학생들의 배경 요인에 따른 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력 비교에서 사교육을 받은 중학생들과 받지 않은 중학생들 사이의 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 과학 활동 경험과 과학 관련 진로 희망 여부에서는 과학 활동 경험이 있고 과학 관련 진로를 희망하는 중학생들이 그렇지 않은 중학생들보다 개념 문제 해결력과 수리 문제 해결력이 모두 통계적으로 유의미하게 높았다. 중학생들의 문제 해결 과정을 분석해 본 결과, 거시적인 현상을 단순히 기억하여 과학적 개념에 대한 올바른 이해 없이 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 그러므로 중학생들의 비과학적인 개념을 사전에 파악하여 이를 과학적인 개념으로 바꿀 수 있는 교수-학습 전략이 필요하다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.1-14
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• 2010

지금까지의 정보 교과에서의 논리적 사고력 향상에 관한 연구는 대부분 일반적인 논리적 사고력 검사지를 바탕으로 이루어졌으며, 프로그래밍 학습 결과를 통한 논리적 사고력의 향상에 한정되어 있다. 본 연구에서는 일반적인 논리적 사고력의 특성 및 타 교과에서 논리적 사고력의 특성과 달리 정보 교과의 문제 해결 과정에서의 논리적 사고력의 조작적 정의를 제시하였다. 먼저, 정보 교과의 문제 해결 과정에서 요구되는 논리적 사고력의 구성요소를 선정하고, 각각에 대한 조작적 정의를 개방형식의 전문가 설문과 연구자 숙의 과정을 통하여 제시하였다. 또한, 각각의 조작적 정의를 바탕으로 중등 정보 교과 '문제 해결 방법과 절차' 영역의 내용요소와 연관성을 제시하고, 그에 따른 평가 문항을 개발하였다. 연구 결과, 정보 교과의 문제해결과정에서 요구되는 논리적 사고력의 구성요소는 서열화 논리, 명제 논리, 상관 논리, 변인 통제 논리, 조합 논리, 비례 논리이며, 조작적 정의와 정보교과 내용요소를 바탕으로 논리적 사고력 평가문항을 개발하여 그 실효성을 알아보았다. 본 연구 결과는 정보 교과의 논리적 사고력 신장을 위한 교수학습방법과 평가 방안의 가이드라인을 제공하는 데에서 의의를 찾을 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.385-406
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• 2018

본 연구에서는 수학적 문제제기 활동을 반영한 수학 수업이 고등학교 1학년 학생들의 수학 학업 성취도 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 본 연구는 이질통제집단 설계(nonequivalent control group design)를 통해 고등학교 1학년 2개 학급의 81명의 학생들을 대상으로 총 45차시의 정규 수학 수업 시간에 이루어졌다. 연구 결과에 의하면, 수학적 문제제기 활동을 반영한 수업 방식이 전통적인 문제해결에 중점을 둔 수업 방식보다 학생들의 수학 학업 성취 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 보다 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 문제제기 활동을 반영한 수업은 학생들의 자기성찰적 학습 동기를 유발시킬 수 있었고, 이를 통해 학생들은 학습한 수학적 개념에 대한 이해를 보다 확고히 할 수 있는 것으로 나타났다. 이와 더불어 문제제기 활동은 학생들의 문제해결력, 수학적 의사소통 능력, 수학적 사고력 발달에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 정의적 특성과 관련해서는 본 연구에서 제안한 수학적 문제제기 활동은 학생들의 수학 교과에 대한 흥미 향상에 매우 효과적인 전략으로 나타났다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.39-56
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• 2018

최근 일반교육 교육과정을 통해 장애학생의 성인생활 자립 역량을 갖추어야 한다는 목소리가 높다. 일반교과인 가정교과는 사명지향적인 학문으로써 장애학생들의 개인생활과 가정생활에 도움을 줄 수 있다. 가정교과에서 식생활 교육은 학생들의 자립성과 사회성을 향상시키면서 식생활 교육과 식생활 연구가 부족한 특수교육 상황에 효과적으로 활용될 수 있다. 이에 본 연구의 목적은 문제중심학습(problem based learning: PBL)을 적용한 가정과 식생활 교수·학습 과정안을 개발하여 지적장애 학생들에게 수업을 실행한 후 이 수업이 식품 선택과 보관 지식과 문제해결력에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 본 연구는 단일 집단 사전-사후 설계로 연구 대상은 지적장애 특수학교 중학과정에 다니는 학생 6명으로 편의 표집하였다. 이들 학생들에게 PBL을 적용한 가정과 식생활 수업을 6차시 실행한 후 이 수업의 효과를 알아보았다. 1~3차시 주제는 식품 선택과 보관방법이고, 4차시 주제는 샌드위치 재료를 구입하여 보관하는 것이며, 그리고 5~6차시 주제는 샌드위치를 만들어 선물하는 것이다. 지적장애 학생을 위한 PBL 적용 가정과 식생활 교수·학습 과정안을 개발하기 위해서 먼저 학생의 흥미를 유발하며 실생활에서 충분히 발생할 수 있는 '문제'를 개발하였고 이 문제를 해결하는 수업 과정과 학습 자료를 제작한 후 가정교육학 교수 1인과 특수교육 전문가인 교사 3인으로부터 선정된 문제와 개발된 교수·학습 과정안의 타당도 검증을 받았다. 수업 효과를 알아보기 위한 측정도구는 식품 선택과 보관 지식 평가 도구, 문제해결력 관찰 평가와 학생용 자기평가 도구, 학생 수업만족도 평가지, 교사의 수업행동 평가지, 수업 관찰 일지로 구성되며 이 도구들은 신뢰도와 타당도를 검증 받았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다 첫째, PBL을 적용한 가정과 식생활 수업을 받은 6명 학생 모두가 100점 만점인 식품 선택과 보관 지식 점수에서 사전보다 사후에서 평균 30점 높아졌고 14점 만점인 문제해결력 점수는 사전보다 사후에서 평균 5점 더 높아졌다. 따라서 이 수업은 지적장애 학생들의 식품 선택과 보관 지식과 문제해결력에 효과를 미친다고 볼 수 있다. 둘째, 지적장애 학생들은 PBL을 적용한 가정과 식생활 수업시간에 열심히 참여하였으며 이 수업에 만족감을 느꼈다. 특수교육 전문가인 교사 3인은 이 수업에 대해서 실습을 위한 수업 준비 시간이 오래 걸린 점이 다소 아쉬웠지만 교수·학습 과정안이 타당하게 철저히 준비되었고 학생 간 상호작용이 적절하였으며 문제중심학습 수업 흐름에 맞는 진행을 하였다고 평가하였다. 이 연구를 통해 PBL을 적용한 가정과 식생활 수업은 지적장애 학생들이 식품 선택과 보관부터 안전하고 건강한 음식을 만드는 종합적인 식생활 기술을 습득하여 일상생활에서 발생할 수 있는 식생활 관련 문제를 스스로 해결하는데 도움이 되었다고 사료된다. 따라서 전국의 특수학교의 장애학생들에게 PBL을 적용한 가정과 식생활 수업뿐만 아니라 의생활, 주생활, 소비생활, 아동·가족생활, 자원관리 전 영역을 다루는 가정교과가 특수학교에서 정식교과로 도입되기를 제언한다.