• 제목/요약/키워드: teaching for problem solving

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컴퓨터 비전공자를 위한 파이썬 기반 소프트웨어 교육 모델 (Python-based Software Education Model for Non-Computer Majors)

  • 이영석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.73-78
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    • 2018
  • 컴퓨팅 기술을 다양한 분야와 융합하여 새로운 가치를 만들어내고자 하는 노력이 현대 사회에서 강조되고 있다. 이제 소프트웨어를 설계하고 제작하는 능력을 포함한 컴퓨터 소양 교육은 전공분야와 상관없이 누구에게나 이뤄져야 하는 사회 보편적인 교육으로 자리 잡고 있다. 많은 대학들이 컴퓨터 비전공 학생들을 포함하여 컴퓨팅 기술을 활용한 문제 해결력을 향상시키기 위해 소프트웨어 교육을 필수 이수하도록 시도하고 있다. 하지만, 아직은 컴퓨터 전공 학생들을 위한 프로그래밍 교육 관점에서의 소프트웨어 교육을 실시하다 보니 프로그래밍 언어 문법을 학습하는 과정에서 많은 어려움을 호소하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 교육 모델 연구결과를 분석한 뒤, 컴퓨터 비전공자를 위한 파이썬 기반 소프트웨어 교육 모델을 제안한다. 이를 위해, 파이썬 기반 소프트웨어 교육 모델을 위한 학습절차와 교수 전략 및 한 학기 분량의 커리큘럼을 제안하였으며, 교양 수업에 적용하여 유의미한 결과를 도출하였다. 제안하는 소프트웨어 교육 모델을 적용한 강의가 진행한다면 학생들에게 흥미와 관심을 유도하면서 컴퓨팅 사고력과 문제 해결력을 향상시킬 수 있을 것이다.

AI 메이커 코딩 교육이 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 영향 분석 (An analysis of the Impact of AI Maker Coding Education on Improving Computing Thinking)

  • 이재호;김대현;이승훈
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.779-790
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    • 2021
  • 본 연구에서는 AI 메이커 코딩 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상은 안산시 H 초등학교에 재학 중인 10명의 학생이며, 소프트웨어 코딩 기반 메이커교육용 교수학습모형을 활용한 총 8차시의 AI 메이커 코딩 교육을 학생들에게 적용하여 컴퓨팅 사고력의 향상 정도를 분석하였다. 수업에 참여한 학생들은 실생활의 문제를 코딩과 메이킹 활동을 통해 해결하는 과정을 수행하였고, 컴퓨팅 사고력 검사지를 통해 교육 전·후의 컴퓨팅 사고력 향상 정도를 측정하는 한편, 면담을 통해 컴퓨팅 사고력 구성요소와 관련된 학생들의 사고 과정을 관찰하였다. 연구 결과 모든 학생의 컴퓨팅 사고력 평균 점수가 향상되었으며, 학생 간 점수의 편차가 감소함을 확인하였다. 면담을 통해서는 문제해결 과정에서 학생들이 컴퓨팅 사고력과 관련된 사고 능력을 적극적으로 활용함을 알 수 있었다. 이를 통해 AI 메이커 코딩 교육은 학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

수학과 수행평가과제의 개발 및 적용이 수학 학습 태도에 미치는 영향 - 중학교 1학년을 중심으로 - (The Influence on the Learning Attitude of the Development and Application of Mathematical Performance Assessment Tasks - Focused on 1st Grade Middle School Students -)

  • 정재영
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.61-74
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    • 2001
  • The purposes of this study are to develop the mathematical performance assessment tasks and to apply them to the middle school students. And I also intend to know the students' inclination and learning attitude to mathematics. In order to satisfy this study, I developed the performance assessment tasks and the standard program of marking about the mathematical function and statistics for the first grade students at middle school. After examining the students' basic investigation, their inclination and learning attitude to mathematics, I applied these developed tasks to them After that I put both classes and performance assessment into operation in all 15 periods. I set up two classes of the first grade students (49 students) at J middle school in Kongju, Chungcheongnam-do as a model group. The results of this study are as follows: First, owing to the developed performance assessment tasks of function and statistics, the teachers can operate the assessment system as a process of teaching and learning. Second, because of the application of mathematical performance assessment tasks, we can change the students' inclination and learning attitude to mathematics affirmatively. And by using these tasks, we can help the students to think mathematically. In this way, the students will be able to realize the real value of mathematics and have a growing interest in mathematics through all these meaningful processes. Judging from this study, we can elevate the students' abilities of problem solving and reasoning and improve teaching-learning method by applying the performance assessment tasks to them. Thanks to these tasks, the students will be changed affirmatively in their inclination and learning attitude to mathematics. I think that these tasks are very good assessment method which can call forth curiosity and interest. Besides, they can also help the students realize the real value of mathematics.

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RME 기반 수학 교실에서의 개념적 모델의 사회적 변환: 미분방정식에 대한 개념적 은유 사용 패턴 분석 (Social Transformation of Students' Conceptual Model in an RME-based Differential Equations Course: An Analysis of Students' Use of Conceptual Metaphor)

  • 주미경;권오남
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제14권3호
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    • pp.221-237
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    • 2004
  • 본 연구는 개념적 은유의 분석을 통해 RME 기반 대학 미분방정식 수업에 참여한 학생들의 개념적 모델의 변환을 탐구하였다. 분석 결과 학기초 이산적이고 양적인 개념적 모델이 학생들의 수학적 토의 맥락에서 지배적이었으나 맥락문제탐구에 기반한 수학적 의미의 재조정 과정을 통해 연속적이고 질적인 사고를 반영하는 개념적 모델이 발생하여 기존의 개념적 모델이 확장됨이 밝혀졌다. 이와 같은 개념적 모델의 변환은 본 프로젝트 교실 참여가 학생들의 미분방정식에 대한 문제해결적 사고의 유연성을 증대시키는데 기여하였음을 보여준다. 이와 같은 분석 결과에 기초하여, 본 논문은 학생들의 개념적 모델의 변환을 촉발한 교수학적 요소에 대한 논의를 통해 학생들의 개념적 모델 변환이 가지는 사회문화적 의미를 조명하고 RME 기반 수학 수업 모델의 학교 현장 적용에 유용한 시사점을 제공하였다.

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문제해결력 향상을 위한 초.중학교 정보교과의 생산성 도구에 대한 교육과정 구성 연구 (A Study on Information Science Curriculum of Productivity Tools to Increase Ability for Problem Solving in Elementary and Middle School)

  • 안성훈
    • 정보교육학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.235-242
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    • 2014
  • 국내외의 여러 기관과 단체에서는 21세기 학습자가 갖추어야 할 핵심 역량의 하나로 ICT 능력을 선정하고 있다. 따라서 한국정보교육학회에서는 정보 교과의 내용 체계에 대한 개정안에 대하여 연구하였으며, 정보 교육 내용을 '컴퓨터 시스템', '소프트웨어 제작' 및 '융합 활동'의 세 영역으로 구분하는 내용세계를 제시하였다. 이에 따라 본 논문에서는 한국정보교육학회에서 제시한 정보교과 내용체계의 '융합활동' 영역 중 생산성 도구에 대한 초등학교 및 중학교의 성취 기준을 학년군별로 마련하였다. 그 결과, 초등학교 1-2학년군에서는 그리기 도구를, 3-4학년은 문서 작성 도구를, 5-6학년은 멀티미디어 도구를, 중학교 1-3학년군은 자료분석 도구를 각각 선정하였다. 그리고 이 성취 기준을 도달하기 위한 교수 학습 방법과 평가 방안을 학년군 별로 세분화하여 제시하였다. 이와 같이 본 연구에서 제시한 '생산성 도구'에 대한 성취기준, 교수 학습 방법, 평가 방법은 향후 초 중등학교 정보교과 교육과정을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다.

초등학생의 특성을 고려한 비트맵이미지 저장원리 수업을 통한 초등정보과학의 교수학습에 관한 연구 (A Study on the Elementary Computer Science Teaching and Learning the Principle of Saving Bitmap Images by Considering Characteristics of Elementary School)

  • 이미영;구정모;한병래
    • 정보교육학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.405-415
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    • 2008
  • 현재의 초등컴퓨터교육과정은 응용소프트웨어 및 학습용 소프트웨어의 기능을 익히는 측면이 강조되어 왔다. 최근 컴퓨터과학원리 교육을 통한 사고력 교육을 주장하는 측면도 있지만, 그에 따른 문제점, 학생들의 반응 등 다양한 연구 결과가 많지 않다. 이에 본 연구에서는 초등학생에게 컴퓨터 교과 내용학의 컴퓨터 과학 원리를 도입할 수 있는지 그 가능성을 알아보고자 한다. 다양한 컴퓨터과학 원리 가운데, 이진수의 개념, 영상의 표현, 파일 저장을 하나의 주제로 통합한 비트맵이미지 저장원리를 학습주제로 선정하여 연구를 진행하였다. 연구 결과, 초등학생의 특성을 고려하여 수업을 활동 중심으로 진행하고, 학습내용을 초등학생의 수준에 맞춘다면 초등학생들도 내용을 이해할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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구조적 동형을 활용한 순열과 조합의 교수.학습 효과 (Teaching and Learning Effects of Structural-Mapping used Instruction in Permutation and Combination)

  • 김원경;홍갑룡;이종학
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.607-627
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    • 2011
  • 본 연구는 구조적 동형을 활용한 순열과 조합의 교수 학습이 학생들의 학업 성취도에 효과가 있는지를 살펴보고 문제 해결 과정에서 나타나는 학생들의 특징이 무엇인지를 분석하는 데 그 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 S고등학교 2학년 2개 반 학생들을 대상으로 실험반에는 4차시의 구조적 동형을 활용한 수업을, 비교반에는 4차시의 기존의 교과서 중심의 수업을 실시하였다. 그 결과, 구조적 동형을 활용한 수업은 기존의 교과서 중심의 수업보다 학업 성취도 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편, 실험반의 5명을 대상으로 성취도 검사지를 분석하고 면담한 결과, 학생들은 순열과 조합 문제에서 '서로 다른', '서로 같은'과 같은 표현이 있으면 구조적 동형을 활용하여 문제를 해결하는 것이 더 쉽다고 하였고, 공 상자 모델에서는 공과 상자의 구별 여부만 판단하면 되므로 기존의 방법보다 더 많이 사용한다고 하였다. 또, 구조적 동형을 이해하는 학생들은 문제를 해결할 때 공 상자 모델과 기존의 방법 중에서 각 문항에 적절한 풀이 방법을 스스로 택하여 해결하는 것으로 나타났다.

교과서에서 계산기의 활용 방안 (A study of ways using calculator in elementary mathematics textbook)

  • 안병곤;김용태
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.23-40
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    • 1998
  • 지금 까지 여러 세기 동안 초등학교에서의 수학은 기초적인 연산과 같은 지식의 향상에 중점을 둔 교육이었다. 이제는 정보화 시대에 알맞게 계산은 빠르고 정확하게 수행할 수 있는 도구를 사용하고 논리적 사고력과 창의력을 기를 수 있는 시간으로 변화해야 할 시대가 되었다. 교육 현장에 최초로 계산기와 컴퓨터가 수학 학습의 보조 도구로 등장하였을 때, 많은 사람들은 이들의 사용이 학생들의 계산 능력의 저하와 두뇌 발달 등에 부정적인 영향을 가져올 것이라는 우려를 하였다. 그러나 최근 초ㆍ중등학교에서 계산기를 사용하여 나타난 연구결과에 따르면 예상보다는 바람직한 교육의 성과를 얻고 있다는 연구 결과가 계속 발표되고 있다. 이제 논의 초점은 계산기를 어떻게 활용하는 것이 보다 적극적이고 효과적인가에 대한 방향으로 변화가 있어야 한다. 그러한 변화를 유도하기 위해서 본 연구에서는 가장 강력한 교수ㆍ학습매체인 교과서에서 계산기를 활용할 수 있는 문제의 유형을 제시하고 이를 활용할 수 있도록 하였다. 상당수의 학생들이 펜티엄급 컴퓨터를 사용하고 있는 현실에서 전통적인 학습만을 고집한다는 것은 이제는 바꿔져야 할 때가 되었다.

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인공지능 가치판단에 대한 교수학습 설계 (Teaching and Learning Design for AI Value Judgment)

  • 정민희;신승기
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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    • pp.233-237
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    • 2021
  • 4차 산업혁명이 도래함에 따라 초등학교 현장에서는 인공지능 교육에 대한 관심이 증가하고 있다. 인공지능 역량을 지닌 미래 인재를 기르기 위해서는 학교 현장에서 인공지능 교육이 적극적으로 이루어져야 한다. 2015 개정 교육과정에서는 기초적인 소프트웨어 교육을 하고 있지만 인공지능을 만들어내는 프로그래밍 과정을 문제해결 과정으로만 보는 경향이 있다. 하지만 하나의 인공지능을 만들 때에는 인공지능을 만드는 개발자의 가치가 투영된다. 따라서 SW교육 시 인공지능 가치 판단에 대한 내용을 다루어야 할 것이다. 본 연구는 전문가 집단을 대상으로 델파이 조사가 이루어진 점에 따라 제한점이 존재한다. 향후 이와 같은 제한점을 보완하기 위해 양적 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

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거꾸로 교실을 활용한 수학학습부진아의 학습지도에 관한 연구 (A Study of Teaching Math Underachievers Using Flipped Classroom)

  • 김환철;강순자
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.521-536
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    • 2017
  • 교사가 수업에서 느끼는 큰 어려운 점 중의 하나는 배우고자 하는 의욕과 동기를 상실한 학습부진아를 수업에 참여시키는 것이다. 수학학습부진아는 평균 혹은 평균 이상의 능력을 가지고 있지만 교사의 노력에도 불구하고 수학 학습에 많은 어려움을 느낀 학생들이다. 이 학생들에 대한 수학학습지도 전략은 수학학습에 대한 동기를 부여하고 수학에서의 학업 성취도의 향상을 경험하게 하는 것이다. 본 연구는 수학학습 부진아들의 기초수학 학습지도 전략방안으로 거꾸로 교실 수업을 선택하고 이를 수학학습부진아 수업에 적용한 후 이 학생들의 수학에 대한 학업성취도와 수학적 성향에서의 변화를 분석함으로써 수학학습 부진아에 대한 거꾸로 교실 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 연구의 결과, 첫째, 거꾸로 교실을 활용한 수학학습부진아의 기초수학 학습 지도 후 수학학업성취도에 긍정적인 유의미한 변화가 있음을 확인 할 수 있었다. 둘째, 거꾸로 교실을 활용한 수학학습부진아의 기초수학 학습 지도 후 수학에 대한 자신감, 융통성, 의지력, 호기심, 반성, 수학적 가치의식 등 수학적 성향에서도 유의미한 긍정적 변화가 있었다. 특히, 수학의 가치에 대한 생각과 수학문제 풀이에 대한 의지 부분에서 가장 두드러진 변화를 보였다.

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