• 정보교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.255-264
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• 2019

현대 사회는 소프트웨어가 국가 경쟁력을 결정하는 핵심 요소로 자리잡게 되었다. 이에 우리나라는 2015 개정 교육과정에 실과 교과에서 연간 17시간 이상 소프트웨어 교육을 필수화 하였다. 본 논문은 '2015 개정 교육과정'에 근거하여 출판된 6종의 초등학교 실과 교과서에 수록된 소프트웨어 관련 단원을 분석하여, 초등현장에서 소프트웨어 교육 관련 교과서 선정을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 분석 결과, 2015 개정 교과서 6종은 '소프트웨어의 이해', '절차적 문제해결', '프로그래밍 요소와 구조'의 내용 요소 모두를 적절하게 반영하고 있었으며, 내용 요소에 따른 성취기준에 도달 할 수 있는 적절한 활동들을 잘 제시하고 있었다. 단원 보조 자료는 흥미유발이나 본문 보충, 심화 학습을 위해 만화나 삽화 등을 사용하고 있으며, 4종의 교과서에서는 읽기 자료 등을 제시하여 추가 정보를 제공하고 있다. 하지만 대부분의 교과서에서 부록을 활용한 학습 비중이 낮게 나타났다. 지식 이해와 실습 위주의 단원으로 구성되어 있기는 하지만, 생활 속 소프트웨어, 절차적 사고에 의한 문제 해결 내용 등을 붙임 딱지 등으로 제작하면 학생들의 흥미와 참여를 높이는 교과서가 될 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.331-344
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• 2020

본 연구는 한국과 캐나다의 수학 교과서 중 수와 연산 영역을 초등학교 5, 6학년을 중심으로 비교·분석하여 한국 초등학교 수학교육과정 및 교과서 개발에 의미 있는 시사점을 찾는 데 목적이 있다. 이를 위해 한국과 캐나다 초등학교 수학과 교육과정 및 수학 교과서의 교과서 구성 체제를 비교·분석하고, 수학 교과서 수와 연산 영역의 학년별 도입 시기 및 초등학교 5, 6학년 수와 연산 영역의 학습 내용을 비교·분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 학습한 수학적 개념과 연산을 사칙연산의 종류나 수학 영역에 구애받지 않고, 실생활과 밀접하게 연관된 문제 상황 속에서 자연스럽게 도입하여 통합적으로 문제를 해결할 수 있는 교과서 구성이 필요하다. 둘째, 실제 사진과 수학, 과학, 기술, 공학, 예술 등의 소재를 사용한 문항 구성 및 읽을 거리로 수학의 필요성과 유용성을 느낄 수 있도록 하는 교과서 구성이 필요하다. 셋째, 다양한 실제 교구 및 수학 모델의 사용을 통한 충분한 수학 원리 학습, 공학 도구를 사용하여 문제해결 전략에 초점을 맞춘 교과서 구성이 필요하다. 넷째, 분수와 소수 학습에 대한 학습 지도 시기나 학습 내용 구성 및 전개 방법에 대한 깊이 있는 논의가 필요하다.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.317-325
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• 2021

본 연구는 2015 개정 초등과학 교과서의 이독성을 분석하여 어휘 및 문장의 수준을 확인하고, 추후 교과서를 집필하는 과정에서 학년별로 적절한 수준의 이독성을 갖는 어휘와 문장을 사용할 수 있는 계기를 마련하는 데 목적이 있다. 이를 위해 2015 개정 초등과학 교과서의 이독성을 측정하고, 과학 용어를 정의하는 문장 및 이해를 돕는 문장의 이독성을 어휘와 문장 수준에서 분석한 후, 학년별 수준 분석과 함께 이전 교과서의 이독성과 비교하였다. 연구 대상의 선정은 연구자를 포함한 교직 경력 10년 이상의 교사 3인의 협의를 거쳐 실시하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 어휘의 등급 평균은 1.5~2.1 수준으로 초등학생 수준에 적합한 어휘가 사용되고 있었으나 4학년의 경우 4~5등급 어휘가 비교적 높은 비율로 분포되어 있었다. 2015 개정 과학 교과서 3, 6학년 용어 정의 부분의 이독성은 이전 교육과정 과학 교과서의 어휘 이독성보다 낮았지만, 타 교과와는 비슷하거나 낮은 수준을 유지하고 있었다. 둘째, 3, 5학년의 문장 수준은 4, 6학년과 달리 문장 길이가 비교적 길고 단문의 비율이 낮아 문장 수준 이독성이 낮았다. 특히 2015 개정 교육과정 3학년 교과서의 용어 정의 부분의 평균 어휘 수와 단문 비율은 매우 낮은 문장 수준 이독성을 보이고 있어 개선이 필요하다. 셋째, 타 교육과정 교과서의 이독성과 비교할 때, 어휘 수준의 이독성은 적절하지만 3학년 과학 교과서의 경우 문장 당 어휘 수와 복문의 비율이 높아 이독성이 낮았다. 또한 쉬운 어휘의 사용과 함께 문장의 길이를 짧게 하여 이독성을 높이기 위한 노력은 계속되어야 할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제26권2호
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• pp.115-124
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• 2023

본 연구는 초등 수학 교과서 발행 체제 전환이라는 수학 교육의 새로운 변화에 따라 초등 교사들의 수학 교과서에 대한 관심은 어떠한지 알아보았다. 이를 위해 전국의 초등 3-4학년 교사를 대상으로 온라인 설문 플랫폼을 활용하여 설문 조사를 실시하였고 참여자 199명의 응답 데이터를 바탕으로 수학 교과서에 대한 관심을 분석하였다. 연구 결과 초등 교사들의 수학 교과서에 대한 관심도는 정보적 관심과 개인적 관심에서 높게 나타났다. 그리고 교사 개인의 최고점 관심을 보인 단계는 강화적 관심과 운영적 관심 순으로 많이 나타났다. 개인 변인에 따라 수학 교과서에 대한 관심도 차이를 분석한 결과 교사의 수학 교육 연수 경험, 수학 교과서에 대한 만족도, 그리고 수학 교육 전공 여부에 따라 유의미한 차이가 나타났다. 이를 통해 초등 교사들은 검정 수학 교과서에 대한 특징, 장단점, 자료 등에 관한 정보적 관심이 높음을 알 수 있고 수학 교과서에 대한 개인적 관심이 높게 나타난 것은 검인 정제 전환 목적에 따라 긍정적으로 작용할 수 있을 것으로 보인다. 또 교사 개인의 수학 교과서에 대한 최고점 관심 단계 분석 결과 강화적 관심 단계인 교사가 많은 비율을 나타냈으므로 교사의 창의적인 수학 교과서 사용과 재구성을 지원하기 위한 다양한 방안 마련이 필요할 것으로 보인다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권1호
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• pp.73-88
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• 2022

수학교육은 수학을 읽고, 쓰고, 듣고, 말하면서 이루어진다. 즉, 수학을 한다는 것은 수학적으로 사고한다는 것을 의미한다. 따라서 자국어로 잘 쓰인 수학 교재를 읽고, 자국어로 수학을 토론하며 배우게 되면, 그 내용과 개념을 더욱 깊이 이해하고 자연스럽게 활용하게 된다. 수학 선진국들의 경우, 대학 학부 수학 교재는 대부분 자국어로 쓰인 양질의 교재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 대학수학교육에서 사용하는 교재와 언어가 국가 수학 경쟁력에 미치는 영향에 대하여 논한다. 특히 대학의 설립 초기부터 자국어 교재의 중요성을 인지하여 대학수학 교재를 모두 히브리어로 최초 개발한 이스라엘 공과대학(테크니온)의 언어전쟁 사례와 양질의 자국어 대학수학 교재를 발간하면서 수학 선진국에 이르게 된 프랑스, 미국 및 일본 등의 사례를 분석하여 소개한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권3호
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• pp.299-324
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• 2020

본 연구에서는 고등학생들의 수학 학습양식, 성격기질별 특징을 확인하고 각 성격기질별로 수학학습 전략을 제시하고자 하였다. 이를 위해, 375명의 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 MBTI 성격유형 검사, 수학학습 선호도 조사를 실시하여 그 결과를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 많은 학생들이 사교육의 효과를 높게 평가하고 교과서보다는 참고서를 활용한 수학학습을 더 선호하였다. 둘째, 학습 태도, 학습 습관(개념이해 집중도), 문제해결 전략(문제이해 노력, 다양한 전략 사용), 자기 관리(메타인지) 영역에서 성격기질에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다. 셋째, SJ형 학생들은 마인드맵 등의 학습 전략, SP형 학생들은 장,단기 학습목표를 꾸준히 실천하는 전략이 필요하다. NT형 학생들은 SRN(자기성찰노트)이나 수학일지를 활용한 학습 전략, NF형 학생들은 논리적 근거를 제시하는 수학학습 노트 쓰기 활동과 대수 학습에 더 많은 시간 투자가 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제67권5호
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• pp.353-361
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• 2023

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 중학교 과학과 교과서의 물질 단원에 제시된 시각적 입자 표상의 활용 방식을 분석하였다. 4종의 과학 교과서의 물질 단원을 설명, 탐구, 평가 영역으로 구분하고 제시된 시각적 입자 표상의 활용 형태, 요구되는 활동 방식, 활동 수준을 분석하였다. 설명 영역의 경우 시각적 입자 표상은 주로 보조적 활용 형태로 제시되었으며 탐구와 평가 영역의 경우 직접적 활용 형태로 주로 제시되었다. 직접적 활용의 시각적 입자 표상의 활동 방식은 설명과 평가 영역에서는 주로 해석하기가, 탐구 영역에서는 다른 두 영역에 비해 완성하기와 생성하기가 비교적 높은 비율로 제시되었다. 활동 수준의 경우 설명 영역에서는 찾기 수준이, 탐구와 평가 영역에서는 유추하기 수준이 주로 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 과학 교과서 속 시각적 입자 표상의 제시와 활용 방향에 대한 시사점을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.262-277
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• 2017

디지털 교과서는 다양한 상호작용을 통하여 학습자의 특성과 수준에 적합한 학습을 가능하게 하는 교수학습 자료이다. 이 연구에서는 초등 과학 수업에서 디지털 교과서를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 수업모형을 개발하고 그 효율을 확인하고자 한다. 초등 과학 수업에서 학습자들의 완결학습을 도와주기 위한 수업모형은 출발점 행동 진단과 피드백, 자기주도적 학습 환경 구축 그리고 학습자의 학습을 돕는 교사, 학생, 디지털 교과서와의 상호작용이 필요하다. 이러한 특징을 반영한 디지털 교과서 활용 수업모형은 준비단계, 실행단계, 다지기단계로 구성하였다. 준비단계에서 학습자는 디지털 교과서를 이용한 진단평가 결과에 따라서 제공되는 수준별 피드백 자료를 통해 출발점 행동을 보완하고 학습 활동에 대한 흥미를 유지한다. 실행단계에서 학습자는 디지털 교과서의 다양한 기능과 여러 형태의 자료를 활용하여 자기 주도적으로 학습을 진행한다. 다지기단계에서 학습자는 교사가 구성한 다지기 영상 및 다지기 문제 풀이 활동 그리고 학습자가 커뮤니티에 누적해 놓은 결과물을 재확인함으로써 학습내용을 내면화할 수 있다. 개발한 수업모형의 효과를 확인하기 위해서 초등 과학 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활' 단원을 선정하여 수업자료를 제작하여 초등학교 5학년 101명을 대상으로 실험을 설계하였다. 실험집단 50명에게는 개별적으로 스마트기기를 제공하여 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업을 실시하였고, 비교집단 51명은 서책형 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업에 비해 학업 능력이 낮은 집단의 학업성취도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자의 자기주도적 학습 태도 향상에 효율적이었다. 셋째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업에서는 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자, 교사, 디지털 교과서와의 상호작용 횟수가 많았다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 초등 과학 수업에서의 디지털 교과서 활용 수업모형은 학습자의 학업성취도와 자기주도적 학습 태도를 향상시키는데 도움이 되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.478-485
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• 2013

"국민소학독본"의 과학 내용을 살펴보고 과학교육사적으로 어떤 의의를 가지는지 연구하였다. "국민소학독본"은 1895년 학부에서 편찬하여 발간한 최초의 국정 교과서이다. 전체 41개 과 중 10개 과가 과학 내용으로 구성되어 있다. 제시되어 있는 과학 내용은 식물변화 시계 낙타 바람 벌집 호흡 악어 동물천성 원소이다. 다양한 분야의 내용들이 수록되어 있는데, 학생들의 수준을 고려하지 못한 어려운 내용도 있으며, 설명이 자세하지 않아 이해가 어려운 부분도 있다. 일부 잘못된 내용도 포함되어 있다. "국민소학독본"의 과학 내용은 과학 지식을 체계적으로 이해하는 이론적 측면에서가 아니라, 내용을 소개하고 정보를 제공하는 측면에서 더 의의가 있다. "국민소학독본"을 통해 우리나라 초기 과학교육이 통합 교과서적 성격을 가진 교과서를 읽는 방식으로 이루어졌다는 것을 알 수 있다. 이는 1860년대 미국의 초등 읽기 교과서로 사용되었던 "Willson's Reader"나 일본 문부성이 발간한 "소학독본(小學讀本)"의 예에서도 찾아볼 수 있는 것으로 과학교육 초기의 공통된 모습이다. "국민소학독본"은 생소한 과학 내용을 이야기 형식으로 전달하여 학생들의 관심을 유도하였다. 이야기 형식으로 내용을 전달하는 것은 학생들의 흥미와 이해도를 높이는데 긍정적인 역할을 한다. 이러한 점은 오늘날 스토리텔링 학습의 모습으로 활발히 연구되고 적용되고 있다. 이상으로부터 "국민소학독본"은 국어 교과서로서의 역할을 함과 동시에 초기 과학교육의 모습을 가지고 있으며, 과학 내용을 이론적으로 접근하기 보다는 새롭고 생소한 내용을 이야기로 전달했다는 의미를 가진다고 할 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.123-138
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• 2024

본 연구는 S대학 <인공지능을 위한 기초수학[Math4AI]> 강좌의 교수·학습과정에서 맞춤형 챗GPT를 개발하여 활용한 경험을 공유한다. 연구진은 ① 먼저 강좌 맞춤형 챗GPT (https://math4ai.solgitmath.com/)를 개발하였다. 이때 챗GPT가 부정확한 정보를 주지 않도록 수년간의 해당 강좌 주요 데이터(교재, 실습실, 토론 기록, 코드 등)를 우선적으로 학습하는 챗GPT의 기능을 적용하였다. ② 학생들이 교재를 스스로 학습하다 궁금한 부분이 생기면, 맞춤형 챗GPT 인터페이스를 통해 자연어로 수학 용어, 정리, 예제, 열린 문제 번호, 핵심어 등을 질문하여 도움을 얻을 수 있도록 하였다. 그러면 챗GPT는 관련된 주요 문제나 용어, 그리고 이전 학생들의 토론에 기반한 몇 가지 샘플 답안 또는 토론 내용과 함께 사용되었던 코드 샘플을 제공한다. ③ 학생들이 챗GPT를 통해 얻은 내용을 스스로 윤문하여 공유하고, 상호 토론하면서, 교재에서 제시하는 주요 개념과 열린 문제의 대부분을 이해하도록 하였다. ④ 학기 말에는 그간 본인이 얻은 열린 문제들에 대한 학습기록을 모아 PBL (Problem-Based Learning) 보고서로 제출하고, 발표하여 강좌를 수료하도록 하였다. 이러한 방식은 학생들이 학습을 포기하지 않고 한 단계 앞으로 더 나아갈 추진력과 동기를 주며, 궁극적으로 각각의 문제를 스스로 해결하는 자기 주도적 학습을 도울 수 있다. 또한 학생들 각자의 수준에 맞추어 실시간으로 최적화된 조언을 제시하므로 강좌뿐만 아니라 대학수학교육 전반에 대한 학생별 맞춤형 교육(personalized education)을 제공할 수 있다. 즉, 학생들이 담당교수(또는 조교)와 AI 조교의 도움으로 실시간 답변과 효과적인 조언을 받을 수 있게 됨을 의미한다. 이는 양질의 조교 부족에 대한 고민을 추가 비용 없이 획기적으로 해결할 수 있다. 본 연구는 강좌의 교수·학습과정에 교재 맞춤형 챗GPT를 접목한 것으로, 인공지능(AI) 기술을 기타 대학수학 과목들(미적분학, 선형대수학, 이산수학, 공학수학, 기초통계학 등)과 초·중·고 수학교육에 적용할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 특히 AI 기술을 적용하여 이전 수강생들의 학습기록(열린 문제 풀이, 토론 자료, 코드 등)을 참고하며, 각자 실습한 결과를 공유 및 상호 토론하여 문제를 해결하는 방식은, 다양한 전공의 학생들이 내용을 더 효과적으로 이해하고, 본인 전공 관련 문제 해결 능력을 향상시키는 데 획기적인 도움을 줄 것으로 예상된다. 또한 교재 맞춤형 챗GPT와 함께 자기주도적인 학습을 경험토록 하는 교수학습 방법은 평생 교육(lifelong learning, extension school, extension college, extended college) 또는 평생학습의 관점에서 중요하다.