본 연구에서는 퍼즐 기반 학습에서 이루어지는 초등정보영재의 컴퓨팅적 문제 해결 접근법을 분석함으로써 퍼즐 기반 학습의 체계적 개선을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해, 제약조건, 최적화, 확률, 통계, 패턴인식, 전략의 6가지 유형별 교육용 퍼즐을 구성하고 초등정보영재를 대상으로 퍼즐 기반 학습을 수행하였다. 또한 각 퍼즐 유형에 따른 학습자의 문제 해결 접근법을 확인하기 위해 사전 사후검사 결과의 정답률 및 정답자와 오답자의 문제 해결 접근법을 비교 분석하였다. 연구 결과, 각 퍼즐 유형별 빈번한 오류 발생의 원인인 몇 가지 양식 오류와 다양한 직관들을 확인하였으며, 오답자들은 '백트래킹', '동적 프로그래밍', '추상화', '모델링', '문제 축소'와 같은 컴퓨팅적 전략을 적용하지 못함으로 인해 완전한 해법에 도달하지 못한다는 것을 확인하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 퍼즐 문제 표현 방식의 개선, 인지적 피드백의 적시 제공, 퍼즐 기반 학습 지원을 위한 웹 기반 시스템 개발 등 퍼즐 기반 학습 개선 방안을 제안하였다.
이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.
초중등 과학교사들은 인성교육의 필요성을 인지하고 있지만 평가, 경쟁적 분위기, 과중한 업무, 시간 부족의 이유로 인성교육을 실천하는데 어려움을 느끼고 있다. 이러한 선행 연구들은 실제로 인성교육을 수업에 적용한 경험이 없는 교사를 대상으로 한 것이 대부분이다. 인성교육 프로그램을 수업에 적용한 경험이 있는 교사들에 대한 연구가 많지 않기 때문에 실제로 과학 수업에서 인성교육 프로그램을 적용했을 때 발생하는 문제와 제안점을 논의하는 연구가 흔치 않다. 이 연구는 선행연구에서 그 효과가 논의된 인성역량 함양을 위한 협력적 문제해결(CoProC; Collaborative Problem-Solving for Character Competence) 프로그램을 수업 현장에 적용한 교사들의 실천에 대한 것이다. 과학 수업에 CoProC 프로그램을 적용한 5명의 교사가 연구에 참여하였다. CoProC 프로그램 수업에 참여한 학생들의 인성역량 성취도와 교사들의 두차례 인터뷰를 분석하여 결과를 도출하였다. 연구결과에 따르면 교사의 일반 교직 경력보다는 CoProC 프로그램에 대한 연수, 개발, 수업 경험이 학생의 인성역량 성취에 영향을 미치고, CoProC 프로그램의 목적에 대한 교사의 이해가 수업에서 어려움, 평가, 피드백에 영향을 미친다.
이 연구에서는 오프라인과 온라인의 융합 수업 전략으로 블렌디드 러닝 교수·학습 방법론을 적용한 HTE 창의교육 프로그램을 개발하였고, 이에 대한 중학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보았다. 이에 대한 결과는 다음과 같다. 5개 교과의 창의교육 실천 프로그램을 적용한 결과 창의적 문제해결력의 하위구인인 '아이디어 수정', '이미지화', '비유', '아이디어 생성', '정교성' 의 경우 통계적으로 유의미한 차이(p < .05)를 보였으며, 전체 중학생들의 창의적 문제해결력의 사전·후 평균이 3.65점에서 3.79점으로 .14점 향상되어 중학생들의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 파악되었다. 또한 창의교육 프로그램에 참여한 중학생의 72%가 '만족한다'는 반응을, 68%가 '흥미롭다'라는 응답을 주었다. 이 연구결과에 따라, 블렌디드 러닝을 활용한 HTE 창의교육 프로그램은 COVID-19 상황과 다양한 창의형 인재가 필요한 4차 산업혁명 시대에 맞춤형 수업 전략으로 그 의미가 크다고 볼 수 있다. 이 연구의 제언으로 외적타당도의 일반화를 위해서는 다양한 학년과 위계에 맞는 창의교육 프로그램의 개발과 현장적용이 필요할 것으로 판단된다.
In the era of the fourth industrial revolution, the world is undergoing rapid social change. The purpose of this study is to predict the expected changes and necessary competencies and desired curriculum and teaching methods in the field of mechanical engineering in the near future. The research method was a Delphi study. It was conducted three times with 20 mechanical engineering experts. The results of the study are as follows: In the field of mechanical engineering, it will be increased the situational awareness by the use of measurement sensors, development of computer applications, flexibility and optimization by user's needs and mechanical equipment, and demand for robots equipped with AI. The mechanical engineer's career perspectives will be positive, but if it is stable, it will be a crisis. Therefore active response is needed. The competencies required in the field of mechanical engineering include collaborative skills, complex problem solving skills, self-directed learning skills, problem finding skills, creativity, communication skills, convergent thinking skills, and system engineering skills. The undergraduate curriculum to achieve above competencies includes four major dynamics, basic science, programming coding education, convergence education, data processing education, and cyber physical system education. Preferred mechanical engineering teaching methods include project-based learning, hands-on education, problem-based learning, team-based collaborative learning, experiment-based education, and software-assisted education. The mechanical engineering community and the government should be concerned about the education for mechanical engineers with the necessary competencies in the era of the 4th Industrial Revolution, which will make global competitiveness in the mechanical engineering fields.
방사선과에 전공과목을 이수하는 학생들을 대상으로 H대학에서 개발한 Shift+N 교수법을 적용한 수업진행을 통해 수강생들의 설문 조사를 바탕으로 교수법이 전공과목에 대한 학습성과와 만족도에 영향을 미치는 요인들에 관한 분석 결과를 기술하였다. 기존의 전공수업 방식과 비교하였을 때 사전 비대면 강의를 통해 예습을 진행하고 본 수업에 대면 강의를 실시하였으며, 강의가 끝난 후 주차에 해당되는 관련 키워드를 제시하고 키워드와 관련하여 수업 내용을 적용시킬 수 있는 문제를 제시하였다. 그 다음 주차에는 문제풀이를 통해 학생들의 복습과 관련하여 어렵거나 부족한 부분을 다시 설명해주는 방식으로 진행하였다. 결과적으로 Shift+N 교수법은 기존의 이론 전공수업과는 다른 방식의 새로운 수업 진행에 따라 학생들의 참여도와 만족도가 높은 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 토대로 전공역량 강화를 위한 학습 내용의 효율적인 전달을 위해서는 기존의 전공 수업에 대한 개선과 더불어 전공 과목에 맞는 교수법을 개발하여 보다 효과적이며 혁신적인 수업방식을 통해 학생들의 지식 향상과 만족도를 높이는 방안을 모색해야 한다.
그동안 수학교육에서 의미는 강조되었지만 의미가 뜻하는 것이 무엇인지, 어떻게 분류될 수 있는지는 명확하게 규정되지 못하였다. 이러한 입장에서 의미를 표현적 의미와 인지적 의미로 구분하였으며, 두 의미도 수학적 상황과 현실적 상황으로서의 의미로 다시 재분류 하였다. 의미의 분류를 기반으로, 본 연구에서는 수학적 모델링문제 해결에서 보이는 학생의 의미 인식에 대해 살펴보았다. 그 결과 다른 의미의 이해에 비해 현실적 상황의 인지적 의미 이해에서는 상대적으로 어려움을 겪는다는 것을 알게 되었으며, 식을 세우는 단계에서의 의미보다 풀이과정에서의 의미 이해에 더 어려움을 겪는다는 것을 알게 되었다. 따라서 수학적 모델링의 전 과정에서 의미의 이해를 돕기 위해, 학생이 실생활 상황과 수학을 연결 지어 사고하도록 지도하여야 하며, 측정과 단위를 통한 지도 방법이 실생활 상황과 수학의 연결을 위한 하나의 방안이 됨을 알 수 있었다. 이러한 현실 상황과 수학의 연결을 강조한 지도를 통해 더 폭넓은 수학의 활용이 가능하리라 생각된다.
목적 본 연구의 목적은 간호대학생의 비판적 사고성향과 문제해결과정 정도 및 시뮬레이션 기반 임상수행능력 평가 점수와의 상관관계를 파악하는 데에 있다. 방법 본 연구의 대상자는 일 간호대학 3학년 학생 214명으로 대상자의 비판적 사고성향과 문제해결과정 정도 및 시뮬레이션 기반 임상수행능력 평가 점수와의 관계를 파악하였다. 비판적 사고성향은 Yoon (2008)이 개발한 5점 척도의 도구를 사용하여 측정하였고, 문제해결과정 정도는 Lee 등(2008)가 개발한 5점 척도의 문제해결과정 측정도구, 시뮬레이션 기반 임상수행능력 평가는 연구자가 개발한 체크리스트를 사용하였다. 수집된 자료는 SPSS WIN 18.0 프로그램을 이용하여 기술통계, Pearson's correlation coefficients를 이용하여 분석하였다. 결과 간호대학생의 비판적 사고성향 정도는 $3.76{\pm}0.46$ (점수범위 1-5점), 문제해결과정 정도는 $3.67{\pm}0.47$ (점수범위 1-5점)으로 중간 이상의 점수를 보였다. 시뮬레이션 기반 임상수행능력 평가 점수는 비판적 사고 성향이 평균점수(3.67점) 이상으로 높은 간호대학생에게서 유의하게 높게 나타난 반면, 문제해결과정 정도와의 유의한 상관관계는 없는 것으로 조사되었다. 비판적 사고성향은 시뮬레이션 기반 임상수행능력 평가의 하부 영역 중 간호사정 영역에서 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 결론 본 연구는 시뮬레이션 기반 학습은 간호학생들의 비판적 사고성향이 기반이 되어야 하며 비판적 사고 성향정도는 복합적인 상황에서 대상자의 상태를 파악하는 간호사정에서 긍정적 영향을 미친다는 근거를 제시하였다. 그러므로 간호대학생의 비판적 사고함양을 위한 지속적인 교육이 필요하다. 또한 시뮬레이션 기반 학습은 학습자의 이러한 강점과 약점을 고려하여 시뮬레이션 평가 전 단계에서 충분한 학습의 기회를 제공함으로써 질적으로 우수한 간호사에 대한 요구가 증대되는 현 시점에 효과적인 대응책이 될 수 있을 것이다.
본 연구는 액션러닝을 적용한 간호과정 학습프로그램이 간호학과 학생들의 문제해결능력과 자기주도적 학습능력에 미치는 효과를 규명하기 위한 비동등성 대조군 전후설계 실험연구이다. 연구대상은 G시와 J도에 소재한 4년제 간호학과 2학년 중 실험군 53명, 대조군 52명으로 총 105명이었다. 주 2회, 4주간 프로그램을 실시하였으며 실시 전과 후에 문제해결능력과 자기주도적 학습능력를 측정하였다. 측정된 결과는 ${\chi}^2$-test와 Chi-Square test, t-test, paired t-test로 분석하였다. 연구결과 액션러닝 학습프로그램은 문제명료화, 원인분석, 대안개발, 계획/실행, 수행평가로 구성된 학습자의 문제해결능력을 증진시켰고 학습계획, 학습실행, 학습평가로 구성된 자기주도적 학습능력을 증진시켰다. 그러므로 본 연구는 학습방법으로의 액션러닝이 간호학과 학생들의 간호과정 수업을 하는데 효과적임을 파악한 점에서 연구의 의의를 지니며, 향후 간호관련 전공학문 분야의 효과적인 교수법으로 확대적용 할 수 있을 것으로 기대한다.
우리는 수 과학 영재 고등학생들의 정보과학 창의성 향상을 위한 효과적인 정보과학 교수-학습 방법을 제안하였다. 학생들은 현실적 응용문제를 해결하는 정보과학 팀 프로젝트의 수행을 통하여 창의적 문제해결 능력과 팀워크 능력을 향상할 수 있다. 이러한 교육목표를 효과적으로 달성하기 위하여 기본과정과 응용과정으로 구성되는 2단계 정보과학 수업 방법과 체계적 프로젝트 수행 단계를 설계하고, 소규모 협력 학습 전략과 입체적 평가 방안을 적용하였다. 논문에서 제안한 프로젝트 기반 교수-학습 방법의 학습 효과를 분석한 결과, 정보과학 창의성의 지적 정의적 및 사회적 영역에서의 효과적인 교육 목표 달성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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