• 제목/요약/키워드: thinking Model

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Models and Modeling Behavior: A Look at the Critical Thinking Skills of Biology Majors

  • Partosa, Jocelyn D.
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.1281-1294
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    • 2012
  • This paper describes the types of models that biology majors use and how they go about making their models in learning key concepts in biology such as the cell membrane, cytoskeleton and cell structure. Initially, a total of 44 biology students from all year levels enrolled in the second semester of calendar year 2008-2009 were asked to make their respective models of the cell membrane, cytoskeleton and cell structure. They were also asked to answer an open-ended questionnaire. Of the 44, only 20 (five from each year level) were randomly selected for a one-on-one interview. Results showed that the student-generated models from all year levels were mostly analogies, some textbook definitions and occasional drawings. In making their model, students first read the text; second, outline similarities in structure and function or both; and third, make the model. Data suggest that models are good diagnostic tools for identifying critical thinking skills of students. In this case, students mostly demonstrate the ability to recognize similarities in structure and function between the concept and their model. Some senior students demonstrated integration and reflective thinking in making their models. Thus, more opportunities for student-generated models must be available if students were to develop integration and reflective thinking in their models.

창의적 문제 해결력 지향 일반화학실험 교수 전략 개발 및 적용 효과(제I보) (The Development of Teaching Strategy for the Enhancement of the Creative Problem Solving Thinking Skills through General Chemistry Laboratory and the Effects of It's Applications(I))

  • 방담이;박지은;송주연;강순희
    • 대한화학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.290-303
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    • 2011
  • 발산적 사고력과 수렴적 사고력 신장 모형을 만들고 난 후에 현행 과학 탐구 교수 전략에 함께 사용한 새로운 수업 전략을 개발하였다. 이 연구에서 창의적 사고력은 협의의 측면으로 발산적 사고력이다. 그리고 과학과에서의 문제 해결력은 탐구 능력이며 수렴적 사고인 비판적 사고력이다. 이러한 창의적 문제해결력 지향 탐구 수업 모형에 의한 수업 전략을 사범 대학 학생들에게 1학기 동안 적용하여 그 적용 효과를 알아보았다. 첫 번째, 이 학생들의 창의적 사고력인 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 문제를 인식하는 기능, 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능에 있어서 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 두 번째, 이 학생들의 문제 해결력인 탐구 능력에서의 비판적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능, 결론을 도출하는 기능에 있어서 유의미하게 비판적 사고력이 신장되고 있음을 알 수 있었다. 세 번째, 이 학생들의 창의적 문제 해결력도 유의미하게 신장되었다. 구체적으로 변인 통제 능력을 제외한 나머지 탐구 능력에서 모두 창의적 문제 해결력이 유의미하게 신장 되었다.

과학적 문제해결과정과 컴퓨팅 사고의 관련성 탐색을 통한 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 제안 (Suggestion of Computational Thinking-Scientific Inquiry (CT-SI) Model through the Exploration of the Relationship Between Scientific Problem Solving Process and Computational Thinking)

  • 황요한;문공주
    • 과학교육연구지
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    • 제44권1호
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    • pp.92-111
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    • 2020
  • 컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

Strategic Model Design based on Core Competencies for Innovation in Engineering Education

  • Seung-Woo LEE;Sangwon LEE
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권3호
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    • pp.141-148
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    • 2023
  • As the direction of education in the fourth industry in the 21st century, convergence talent education that emphasizes the connection and convergence between core competency-based education and academia is emerging to foster creative talent. The purpose of this paper is to present the criteria for evaluating the competency of learning outcomes in order to develop a strategic model for innovation in engineering teaching-learning. In this paper, as a study to establish the direction of implementation of convergence talent education, a creative innovation teaching method support system was established to improve the quality of convergence talent education. Firstly, a plan to develop a teaching-learning model based on computing thinking. Secondly, it presented the development of a teaching-learning model based on linkage and convergence learning. Thirdly, we would like to present educational appropriateness and ease based on convergence learning in connection with curriculum improvement strategies based on computing thinking skills. Finally, we would like to present a strategic model development plan for innovation in engineering teaching-learning that applies the convergence talent education program.

데이터 분석적 사고력 향상을 위한 딥러닝 기반 학습 시스템 개발 연구 (A Study on Development Deep Learning Based Learning System for Enhancing the Data Analytical Thinking)

  • 이영호;구덕회
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.393-401
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 학습자의 데이터 분석적 사고력 향상을 위한 딥러닝 기반 학습 시스템 개발 연구이다. 연구의 내용은 다음과 같다. 첫째, 데이터 분석적 사고력 향상을 위해 발견학습 모형에 딥러닝 기법을 적용하였다. 이는 데이터의 관계를 나타내주는 모델을 딥러닝 기법을 사용하여 생성하고, 새로운 데이터를 이 모델에 적용하여 데이터를 분석하는 과정을 경험할 수 있는 학습 방법이다. 둘째, 이 학습 방법에 따른 수업을 위한 딥러닝 기반 학습 시스템을 개발하였다. 딥러닝 기법을 사용하여 학습자가 입력한 데이터의 모델을 생성하고 적용할 수 있는 시스템을 개발하였다. 딥러닝을 적용한 발견학습 및 시스템 설계 연구는 데이터의 중요성이 더욱 커지는 미래 사회에서 학습자의 데이터 분석적 사고력을 향상시킬 수 있는 새로운 접근이 될 것으로 기대한다.

유아기 어머니의 해결중심사고가 배우자 양육참여와 부부갈등을 매개로 결혼만족도에 미치는 영향 (The Effect of Solution-Focused Thinking on Marital Satisfaction of Mothers with Infants Mediated by Father Involvement in Childcare and Marital Conflict)

  • 손성희;김득성;권윤아
    • Human Ecology Research
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    • 제59권1호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • This study investigated the impact of solution-focused thinking on marital satisfaction via mediating roles of father involvement in childcare and marital conflict. A questionnaire survey was conducted among mothers with infants, living in Busan, Daegu and Yangsan, South Korea. Data from 264 mothers were analyzed using several multiple regression analyses and bootstrapping method with SPSS 25.0 and PROCESS macro (model 6) to test the serial double mediation model. The results of this study are as follows. First, mothers' solution-focused thinking had a significant direct and indirect positive influence on marital satisfaction through both father involvement in childcare and marital conflict. Second, the sequential mediating effects of father involvement in childcare and marital conflict were statistically significant in the relationship between solution-focused thinking and marital satisfaction. The model accounted for 60% of the variance in mothers' marital satisfaction. The results highlight the importance of solution-focused thinking that can enhance the marital satisfaction of mothers with infants and act as a resource for increasing father involvement in childcare and decreasing marital conflict. Based on the results, it is necessary to include solution-focused thinking, father involvement in childcare, and marital conflict as key elements in the intervention to improve marital satisfaction of mothers with infants.

The Influence of Cognitive Factors on the Creative Abilities in Design -Focused on the Sensory Modalities and Thinking Modes-

  • Woo Heung-Ryong
    • 디자인학연구
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    • 제19권3호
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    • pp.143-154
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    • 2006
  • The primary purpose of this study was to investigate the influence of Cognitive Factors (CF) on the Creative Abilities (CAs) in design. We set up a model of Cognitive Design Process (CDP), which consists of four domains: Concepts, Experience, Five Senses (FS), and Thinking Modes (TM). Here, experience is first perceived by the five senses, and then recognized by intelligence. We regard design as a transforming process from concept to experience. For this study, two major Sensory Modalities (Visual and Kinesthetic), four Thinking Modes (Brain Dominance Profile), and four Creative Abilities (Fluency, Flexibility, Originality, and Elaboration) were reviewed. We hypothesized that idea generation is influenced by different Sensory Modalities (Visual Sense vs. Kinesthetic Sense) and Thinking Modes, and that these have a close relationship with the attributes of CAs. Firstly, we have examined the cognitive thinking model in design. Then, we adapted the Test of Creative Abilities of Design Thinking (TCADT) for measuring CAs. We surveyed the CAs under CF in particular. Finally, we have investigated the influences of the different Sensory Modalities (Visual Sense vs. Kinesthetic Sense) on CAs. It was found that a close relationship between Brain Dominance and CAs, and Sensory Modalities (SM) have different influence on these creative abilities. As a result, a tool for the Test of CAs and a framework for creative idea generation with the effective CF will be presented. These provide the basis for a new approach to creative idea generation in Experience Design.

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고등학생을 위한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램 개발 및 적용 효과 (The Development and Application of STEAM Education Program based on Systems Thinking for High School Students)

  • 전재돈;이효녕
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.1007-1018
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    • 2015
  • 21세기 지식 기반 정보화 사회에서 융합인재교육이 요구하는 과학기술 인재는 복잡한 문제 현상을 이해하고 해결하기 위해서 시스템 사고 능력이 중요하게 요구된다. 이 연구는 시스템 사고를 기반으로 한 융합인재교육 프로그램을 개발하고, 고등학생에게 적용하여 시스템 사고에 미치는 효과를 검증하는 데 그 목적이 있다. Park & Lee(2014)의 ADBAS 모형을 적용하고 물레방아를 주제로 개발된 프로그램을 고등학생 60명을 대상으로 투입하여 효과를 검증하였다. 그 결과 시스템 사고 능력에 대하여 양적 효과와 질적 효과 모든 측면에서 향상된 것을 확인하였다. 따라서 학생들의 시스템 사고 능력과 창의적 문제 해결 능력을 위해 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램을 투입하기에 적절한 것으로 판단되며, 교육 현장에서 융합인재를 양성하는데 활용될 수 있을 것으로 기대 된다.

Research of the Relationships between Self-control, Thinking Quality and Mathematical Academic Achievement for Senior School Students

  • Yu, Wenhua;Yu, Ping
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제14권1호
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    • pp.79-98
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    • 2010
  • To analyze the relationships between self-control, thinking quality and mathematical academic achievement, 197 senior school students were asked to complete questionnaires called "self-control ability on mathematics for middle school students" and "thinking quality for senior school students." The results were as follows: (1) There was strongly positive relevance between self-control ability, thinking quality and mathematical academic achievement. (2) A model was presented in which self-control ability had a direct impact on mathematical academic achievement, meanwhile had indirectly influenced mathematical academic achievement by thinking quality which acted as the intermediate variable. Thinking quality had a direct impact on mathematical academic achievement, too. (3) There's no significant difference between the two groups of boys and girls on the structural weights.

컴퓨터 비전공자 대상 SW 교육에서 컴퓨팅 사고력이 문제 해결 과정에 미치는 영향 분석 (Effect of Computational Thinking on Problem Solving Process in SW Education for non-CS Major Students)

  • 김재경
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.472-479
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    • 2019
  • Today, computational thinking takes an important role in problem solving in software education. As a result, software education as liberal arts for non-CS major students is rapidly expanding. It is necessary to study the effects of computational thinking on software problem solving ability compared to traditional programming language education. In this paper, we propose an evaluation model for analyzing the effects of computational thinking on the overall software development process, and analyze how the problem solving process is different for learners who take computing thinking classes and programming language courses as liberal arts courses. As a result, students who learned computational thinking showed higher ability in problem analysis and design process.