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      • 블록을 이용한 공학적 발명교육프로그램이 아동의 뇌파와 인지적 특성에 미치는 영향

        정정숙 청주교육대학교 교육대학원 2009 국내석사

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        이 연구의 목적은 블록을 이용한 공학적 발명교육 프로그램의 적용이 아동의 뇌파와 인지적 특성에 미치는 영향을 알아보고자 하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하셔 충청북도 영동군 소재의 ○○초등학교 5학년 6명을 선정하여 구성하였다. 6명의 아동은 교사가 임의로 추출된 대상이 아닌 아동의 연구에 참여하길 원하고, 부모님의 동의를 얻은 아동을 대상을 선정하여 구성하였다. 이 연구는 아동 개개인의 뇌파와 인지적 특성의 변화를 살펴보기 위함이기 때문에 실험집단과 통제집단으로 구성하지 않았다. 이 연구의 실험기간은 2008년 9월 1일부터 2008년 12월 31일까지 12가지 주제는 하나의 주제당 2시간에 걸쳐 실시하였으며, 먼저 뇌파 검사를 통해 각 아동의 뇌파 특징 알아보았고, 인지적 특성을 분석하기 위해 창의성과 종합학습능력에 관한 사전검사를 실시하였다. 4개월에 걸쳐 실험처치를 하였으며, 실험기간동안에는 연구에 참여한 아동들에게 미리 제작된 블록을 활용한 공학적 발명교육프로그램을 활용하였다. 실험이 끝난 후에는 사전과 동일한 사후검사를 실시하였다. 아동의 두뇌에 미치는 영향을 살펴보기 위하 검사도구는 뇌파 측정기를 통하여 뇌파를 측정, 초등창의성 검사와 종합학습능력진단검사를 활용하였다. 본 연구에서 뇌파 검사를 통해서 나온 자료는 전체적으로 일관된 경향이 있는 전극을 추출하여 분석하였으며, 창의성 검사와 종합학습능력 검사는 개인별 하위요소의 점수를 비교하여 분석하였다. 연구의 결과를 종합해 보면, 전체 아동의 뇌파를 분석하여 나타난 특징을 살펴보았을 때 프로그램을 적용한 후에 전체적으로 전전두엽과 우뇌 측두엽에서 공통적인 경향이 나타났다. 이 두뇌 부위에서는 세타파의 활성도가 대부분을 증가하였고, 알파파의 활성도는 우뇌 전전두엽에서 모두 활성이 높아졌다. 베타파의 활성도는 프로그램을 적용한 후에 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 블록을 이용한 공학적 발명교육 프로그램이 아동의 신경세포의 활동을 편안한 상태로 활성이 될 수 있도록 하였으며, 창의적 사고능력이 활발해 질 수 있도록 하였다. 프로그램이 아동의 창의성에 미치는 영향을 살펴보았을 때, 아동 모두 종합 창의성 지수는 향상된 것으로 보아 블록을 이용한 공학적 발명교육 프로그램이 아동의 창의성을 향상시키는 것으로 해석할 수 있다. 아동의 인지적 특성을 분석하기 위해 아동의 종합적인 학습능력의 변화에 미치는 영향을 살펴보았을 때, 사고능력의 요소가 프로그램을 적용한 후에 전체적으로 향상된 것으로 보아 블록을 이용한 공학적 발명교육 프로그램이 아동의 사고능력 향상에도 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 결과를 토대로 뇌파와 인지적 특성간의 관계에서 전전두엽의 세타파의 활성과 사고능력의 변화 정도가 일관성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 이 연구의 결과는 블록을 이용한 발명활동이 아동의 뇌파와 인지적 특성간의 관계를 알아 볼 수 있는 가능성을 제시했다고 할 수 있다.

      • 3D CAD를 이용한 STEM 기반 교육프로그램이 초등학생의 공간능력에 미치는 영향

        양지나 청주교육대학교 교육대학원 2009 국내석사

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        현 초등 실과 교육은 기술적 교양을 목표로 하고 있다. 때문에 기술적 교양을 목표로 하는 실과 교육에서는 ‘창조’를 바탕으로 둔 교육활동이 보장 되어야 한다. 이중 기술적 문제해결을 위한 중요한 활동은 새로운 기술과 아이디어를 위한 구상과 설계활동이다. 이러한 구상과 설계활동은 발달된 정보화 기술에 의해 쉽게 표현될 수 있다. 그것이 3D CAD 프로그램이다. 이중 스케치업은 무료로 보급되고 일반 CAD 보다 기능이 쉽기 때문에 초등학생들이 다루기에 알맞다. 따라서 3D CAD를 이용하여 기존의 수학교육 중심에서의 공간교육에서 벗어나 실세계를 정확하게 이해하며 기술적 교양을 함양하고 자신의 아이디어를 가시화 할 수 있는 기본적인 능력이 공간능력을 길러 주는 것이 필요하다. 그러므로 수학 교육을 중심으로 이루어졌던 공간능력에 대한 논의는 3D CAD 프로그램의 공학적인 면을 바탕으로 수학적요소, 기술적요소, 과학적요소, 공학적 요소를 통합한 통합교육 프로그램에 의해 재논의 되어야 한다. 3차원 실세계의 정확한 정보를 얻고 외부세계를 이해하기위하여 지식이 실제적 경험과 분리되지 않고 행하는 과정으로서의 통합교육이 필요한 것이다. 따라서 공간능력의 향상에서 나아가 기술적 교양을 함양 할 수 있도록 3D CAD를 이용한 STEM 기반 교육 프로그램의 개발이 필요하다. 3D CAD를 이용한 STEM 기반 교육 프로그램을 개발한 후, 청주시 소재 U 초등학교 6학년 학생 35명을 대상으로 3D CAD를 이용한 STEM 기반 교육 프로그램을 실시하여 공간능력향상도를 분석 하였다. 그 결과 3D CAD를 이용한 STEM 기반 교육 프로그램이 초등학교 학생들의 공간 감각 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 개인별 공간 감각 향상도를 분석해 보면 사전검사에서 공간수준이 낮거나 중간 수준인 학생들의 공간 감각이 향상된 것을 알 수 있다. 또한 2차원->3차원변환, 3차원->2차원 변환, 회전등 복잡하게 2차원과 3차원의 변환과 회전을 반복하는 문제유형에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 성별에 따른 공감감각 향상을 살펴본 결과 남자와, 여자 모두 공간능력이 향상되었으며 여자보다 남자의 공간능력이 더 향상된 것을 볼 있다. 이에 본 연구는 3D CAD와 같은 탐구 형 소프트웨어의 공학적인 면을 활용하여 STEM 기반 통합 교육 프로그램을 실현하여 초등 실과에서의 통합 가능성을 높이고 실과 교과에 대한 긍정적 인식에 영향을 줄 수 있는 기틀을 마련하고자한다.

      • 로봇교육이 ADHD아동의 문제행동과 주의집중력에 미치는 영향

        이진향 청주교육대학교 교육대학원 2015 국내석사

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        논 문 요 약 로봇교육이 ADHD아동의 문제행동과 주의집중력에 미치는 영향 이 진 향 청주교육대학교 교육대학원 초등실과교육 전공 (지도교수 남 현 욱) 본 연구의 목적은 주의집중 과잉행동 장애를 가진 초등학생들을 대상으로 하는 로봇 교육활동이 학생들의 문제행동과 주의집중력에 미치는 영향을 임상 전문가, 학생, 교사의 측면에서 살펴봄으로써 ADHD 아동의 치료가 특수교육 외에 로봇 교육활동을 통해서도 문제행동을 개선하고 주의집중력 향상에 도움이 될 수 있는지에 대한 가능성을 검증 해 보고자 하였다. 연구대상은 ADHD아동으로 판정되었거나 담임교사가 추천한 4-6학년 학생 8명을 학부모의 동의를 얻어 선정하였다. 토요 방과 후 로봇 교실을 조직하여 주 1회 10차시를 지도하였으며 로봇교육활동의 효과를 살펴보고 다각적으로 검증하기 위하여 임상전문가에 의한 주의산만도 측정, 교사에 의한 ADHD 평정척도(CTRS-R), 아동의 주의집중력 검사 도구(ADS)를 활용하여 자료를 얻었으며, 그 자료를 분석하여 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 임상전문가에 의한 행동관찰 측정 결과는 ADHD 아동의 주의산만 행동이 지도회수가 증가 할수록 감소하는 경향이 있어 주의집중력이 향상됨을 알 수 있었다. 둘째, 교사의 주의력결핍 평정척도(CTRS-R) 검사를 로봇 교육 프로그램 적용 전, 후에 조사한 결과, 교실에서 아동의 주의집중력이 향상되었다. 셋째, 아동의 주의력 장애 진단시스템(ADS)을 통하여 보다 객관적으로 아동의 주의 집중력이 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 로봇 교육활동은 ADHD 학생들의 주의집중력 향상에 도움이 된다는 것을 알 수 있었으며, 이는 로봇 교육활동의 다양한 교육적 효과를 제시한 것이다. ABSTRACT The Effect of the Robot Education on the Behavioral Problems and Attention of ADHD Children Lee Jin Hyang Major in Practical Arts Education Graduate school of Education Cheongju National University of Education Supervised by Professor Nam, Hyun-wook The purpose of this study was to target attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) in elementary students using operational design in robots. The study focused on the improvement of concentration in students with ADHD using a robot building program. The effects were judged by clinical professionals, students and teachers. The results of this study can be used to evaluate the potential for this program to improve concentration in ADHD students. The students in this study of ADHD were selected by homeroom teachers and doctors after careful consideration. The student's grades ranged from grade four to six. Each student's parents also consented to the study. The study was performed over ten Saturday after-school periods. The study utilized various observers to measure the results of the student. This included clinical professionals, homeroom teachers, and the students themselves. Based on the results from these observations, the following conclusions can be made. First, through the observation of clinical professionals, the program resulted in the improvement of student's attentiveness. Second, the results from the previous and post analysis of the revised Conners Teacher Rating Scale (CTRS-R) measured the improvement of the ADHD student's attentiveness in the classroom. Third, the results from the ADHD Diagnostic System (ADS) showed that concentration had improved in ADHD students. This study presents that this robot program has been effective in the improvement of concentration in ADHD students. The robot program has proven that it has a variety of educational benefits present. * 본 논문은 2015년 청주교육대학교 교육대학원 대학원위원회에 제출된 교육학 석사학위 논문임.

      • 교류분석에서 나타나는 초등학생의 특성 및 발명에 대한 태도 연구

        이승희 청주교육대학교 대학원 2018 국내석사

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        본 연구는 초등학생의 발명에 대한 태도, 교류분석상의 자아상태 및 기타 변인(성별, 학년, 선호과목) 상호간에 어떠한 관계가 있는지를 밝히는데 그 목적이 있다. 이 연구를 진행하기 위하여 충청북도 청주시에 소재한 3개의 초등학교 5,6학년 306명을 대상으로 교류분석상의 성격 검사인 Ego Gram을 실시하였으며, 발명에 대한 태도와 기타 변인을 분석하기 위해 기존의 설문지를 참고하여 설문을 진행하였다. 발명에 대한 태도에 관한 설문지의 타당성을 검증하기 위해 실과 교수 2명과 발명영재교육 대학원생 2명, 총 4명의 자문을 받아 타당성을 검증하였다. 이 연구에서 수집된 자료는 Spss statistics 23 통계프로그램을 이용하였으며 사용된 분석은 t검증, F검증, 적률상관관계 분석이다. 유의 수준은 5%로 하였다. 본 연구를 진행하여 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 교류분석상의 자아유형과 성별 간에는 NP와 FC 자아가 남학생 보다 여학생에게서 높게 나타나는 유의미한 차이가 나타났다. 이는 부모의 NP자아가 여학생에게 더 많은 영향을 미쳤고 여권신장 등의 이유로 여성의 FC가 높아졌음을 시사한다. 둘째, 교류분석상의 자아유형과 학년 간에는 6학년이 5학년보다 FC자아가 높게 나타나는 유의미한 차이가 나타났다. 이는 6학년에서 사고수준이 높아져서 자의식이 높아졌기 때문으로 해석된다. 셋째, 성별에 따른 발명에 대한 태도는 유의미한 차이점이 나타나지 않았다. 이는 최근의 여권신장 및 사회적 흐름의 변화로 인해 여성의 과학에 대한 관심과 흥미가 높아졌기 때문으로 판단된다. 넷째, 학년에 따른 발명에 대한 태도에서 유의미한 차이는 없으나, 정서적인 부분에서는 차이가 난다. 이는 교육과정의 반복학습에 대한 피로감과 학습량의 증가로 인해 발명에 대한 흥미가 떨어진다는 것을 알 수 있다. 다섯째, 초등학생의 자아 유형과 발명에 대한 태도와는 A, CP, NP자아와 유의미한 상관성이 나타났다. 발명교육에 A, CP, NP자아와 연관된 프로그램의 개발을 통해 효율성을 높일 수 있음을 시사한다.

      • 발명영재 교육 프로그램이 초등학생의 이공계 선호 및 진로의식에 미치는 영향

        강규승 청주교육대학교 교육대학원 2009 국내석사

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        論 文 要 約 발명영재 교육 프로그램이 초등학생의 이공계 선호 및 진로의식에 미치는 영향 姜 圭 勝 淸州敎育大學校 敎育大學院 初等實科敎育 專攻 (指導敎授 남 현 욱) 이 연구의 목적은 발명영재 교육프로그램이 초등학생의 이공계 선호 및 진로의식에 미치는 영향을 알아보고자 하는데 있다. 이를 위하여 다음과 같은 영가설을 설정하였다. 가설 1. 발명영재교육프로그램을 적용한 실험집단과 적용하지 않은 통제집단 간에 진로의식 성숙도의 변화에는 유의한 차이가 없을 것이다. 가설 2. 발명영재교육 프로그램을 적용한 실험집단의 실험전과 실험 후의 이공계 선호에 대한 의식 변화는 유의한 차이가 없을 것이다. 이러한 연구의 문제를 검증하기 위하여 경기도 수원시 소재의 D초등학교 6학년 영재학급을 대상으로 하여 실험집단 1개 반을 구성하였고, 같은 수원지역에 소재한 J초등학교 6학년 영재학급을 대상으로 통제집단 1개 반으로 구성하였다. 여기에서 파생되는 동질성의 문제는 진로의식 성숙도 사전검사를 집단별로 t-검증하여 동질성을 검증하였다. 이 연구의 실험기간은 2009년 3월 24일부터 4월 2일까지 12차시에 걸쳐 실시하였으며 먼저 실험집단과 통제집단을 각각 선정한 후 사전검사를 실시하고 2주에 걸쳐 실험처치를 하였으며, 실험기간동안에는 실험집단에게 발명영재 교육 프로그램을 적용하였다. 실험이 끝난 후에는 사후검사를 실시하였다. 진로의식 성숙도를 측정하기 위한 검사 도구는 진로의식 성숙 수준을 측정할 수 있는 대표적 도구인 Crites(1978)의 CMI(Career Maturity Inventory) 중 Counseling Form(B-1)을 이현림(1994)이 번안한 것을 사용하였고, 이공계 선호에 대한 의식 변화를 알아보기 위해서는 에세이쓰기를 실시하였다. 본 연구의 설문자료는 SPSS WiN 12.0프로그램을 이용하여 분석하였으며, 발명영재 교육 프로그램이 초등학생의 진로의식 성숙에 미치는 영향을 알아보기 위하여 t검증을 실시하였다. 본 연구의 실험을 통하여 얻어진 결과에 대한 결론은 다음과 같다. 발명영재 교육프로그램 적용에 진로의식 성숙도의 차이를 보면 실험집단이나 통제집단 모두 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 진로의식 성숙도의 하위영역 중 독립성 부분에서는 평균값이 상승하기도 했지만 t검증을 실시한 결과 실험집단이 통제집단에 비하여 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다고 해석하기는 어려웠다. 이는 발명영재 교육프로그램이 초등학생의 진로의식을 높이는 것에는 적합하지 않은 것으로 해석되어진다. 발명영재 교육프로그램 적용을 통한 이공계 선호 및 이공계 기피 현상에 대한 인식 변화에 대한 에세이 분석 결과 많은 학생들이 이공계 보다는 의학계열 및 안정적인 직업을 선호하는 것으로 나타났지만, 과학자 및 이공계 영역에 대한 인식변화에 많은 차이를 나타냈다. 발명영재 교육프로그램을 통한 이공계 직업 선택으로의 변화도 몇 명 있었고, 이공계 직업인의 삶을 바라보는 시각도 긍정적인 방향으로 바뀌었다. 이러한 분석을 토대로 볼 때 발명영재 교육프로그램은 초등학생의 이공계 직업에 대한 긍정적인 진로의식을 심어주는 것으로는 매우 적합하며, 이공계 선호에 대한 인식을 변화 시켜주기에 적합한 것으로 판단된다. 이 연구결과를 기초로 하여 후속연구를 위해 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 첫째, 본 연구에서 검증된 바와 같이 발명영재 교육프로그램이 진로의식 성숙에 미치는 영향이 유의미하지 않은 점과 발명영재 교육프로그램을 통해 이공계에 대한 긍정적인 인식 변화 결과를 볼 때 발명영재 교육프로그램의 수정이 필요하다. 발명영재 교육을 통해 훌륭한 발명가를 길러 대한민국의 경쟁력을 높이기 위함이라는 교육 목표를 생각하였을 때 현재의 발명영재 교육프로그램은 학생들의 확고발명??로의식을 심어주지 못함에 문제가 있음을 알 수 있다. 초등학생들의 과학 및 수학, 발명 등의 이공계에 대한 높은 흥미를 희망 직업으로 연결시켜명??로의식을 갖 있하는 교육체계가 잡히지 않는다면 지금과 같은 이공계 기피 현상을 극복할 수 없는 것이다. 따라서 발명영재 교육프로그램의 내용체계 속에 진로의식을 성숙시켜 줄 수 있는 부분이 포함되어 교육이 이루어져야지만 단순히 발명품 만들기와 아이디어 발상 등의 흥미위주에서 그치고 있는 발명교육의 문제점을 해결하여 진정한 발명교육의 목표에 도달할 수 있으리라 생각되어진다. 둘째, 이 연구에서는 발명영재 교육프로그램의 적용을 6학년 초등학생의 진로의식에 미치는 영향에 대해서만 검증하였다. 따라서 같은 고학년이더라도 4학년, 5학년, 6학년으로 나누어 각 학년의 특성에 맞는 교육 프로그램의 개발이 필요하리라 생각된다. 그러므로 앞으로 4학년, 5학년, 6학년으로 나누어 각 학년에게 맞는 발명영재 교육프로그램을 구성하고 검증하는 종합적인 연구가 이루어진다면 초등학생들의 이공계에 대한 긍정적인 인식 변화와 함께 발명교육이 이루어질 수 있을 것이다.

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