Earticle

최근 생성형 인공지능의 등장으로 수학 교육에서 이를 활용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있으나, 학생 중심의 활용 방식에 대한 실증적 연구는 아직 부족하다. 본 연구는 초등학교 5학년 수학 수업에서 조력자이자 협력자의 역할을 수행하는 생성형 AI 기반 챗봇과 학생 간의 협력적 문제 해결 과정을 분석하는 데 목적을 두 었다. 이를 위해 생성형 AI 챗봇을 개발하고, 초등학교 5학년 학생 20명을 대상으 로 수업을 실시한 후, 학생과 챗봇 간의 대화 내역을 수집·분석하였다. 분석 결과, 챗봇은 해결 계획 제안, 비계 제공, 학생 풀이의 점검, 긍정적 피드백 등의 발화를 통해 학생들의 개별화된 학습을 지원하였으며, 학습 참여도와 흥미를 높이는 데 기 여하였다. 반면, 일부 응답에서는 부정확한 계산, 교육과정 외 개념 사용 등 오류가 나타나 교육적 활용 시 주의가 요구된다. 본 연구는 초등 수학 수업에서 생성형 AI 의 가능성과 한계를 동시에 조명하며, 효과적인 활용을 위한 교육적 시사점을 제시 하였다.

With the emergence of generative artificial intelligence (AI), there has been growing interest in applying it to mathematics education. However, empirical research on student-centered uses of generative AI remains limited. This study aimed to analyze the process of collaborative problem solving between elementary students and a generative AI-based chatbot acting as both a facilitator and partner in a 5th-grade mathematics classroom. A generative AI chatbot was developed and implemented in lessons with 20 fifth-grade students. The interactions between students and the chatbot were collected and analyzed. The results revealed that the chatbot frequently engaged in utterances related to providing scaffolding, suggesting solution plans, checking students’ answers, and offering positive feedback. These interactions supported personalized learning and enhanced students’ engagement and interest. However, some responses included errors such as incorrect calculations and the use of concepts beyond the curriculum, indicating the need for caution in educational applications. This study highlights both the potential and limitations of generative AI in elementary mathematics instruction and offers educational implications for its effective integration.

본 연구의 목적은 협력적 문제 해결력에 영향을 미치는 PISA(Programme for International Student Assessment) 2015의 ICT 요인을 바탕으로 학생들의 협력적 문제 해결력을 예측하는 시스템을 개발하는 데 있다. PISA 2015의 컴퓨터 기반 협력적 문제 해결력 평가에는 한국에서 5,581명이 참여하였다. 연구방법은 먼저 상관분석을 사용하여 유의미한 변수를 선정하였으며, 딥러닝을 사용하여 협력적 문제 해결력 예측 모델을 생성하였다. 모델 생성 결과 테스트 데이터 셋에 대해 약 95%의 정확도로 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있었다. 이 모델을 바탕으로 협력적 문제 해결력 예측 시스템을 설계 및 구현하였으며, 해당 시스템을 사용하여 학습자의 ICT 관련 설문을 통해 협력적 문제 해결력을 예측할 수 있다. 본 연구는 교육에서 ICT 투입 및 사용에 대한 정책 결정에서 빅데이터와 인공지능을 적용할 수 있는 새로운 관점을 제공할 것으로 기대한다.

The purpose of this study is to develop a system for predicting students' collaborative problem solving ability based on the ICT factors of PISA 2015 that affect collaborative problem solving ability. The PISA 2015 computer-based collaborative problem-solving capability evaluation included 5,581 students in Korea. As a research method, correlation analysis was used to select meaningful variables. And the collaborative problem solving ability prediction model was created by using the deep learning method. As a result of the model generation, we were able to predict collaborative problem solving ability with about 95% accuracy for the test data set. Based on this model, a collaborative problem solving ability prediction system was designed and implemented. This research is expected to provide a new perspective on applying big data and artificial intelligence in decision making for ICT input and use in education.

본 연구는 체육-수학 교과간 융합 교육의 효과를 알아보기 위해 수학적 사고를 활용한 체육수업이 초등학생의 학습몰입 및 협력적 문제해결력에 관한 연구이다. 연구대상자는 2개 초등학교의 2개 학급 6학년 학생들로 총 81명이며, 실험집단과 통제집단으로 구분하였다. 실험집단은 6주간(12차시) 수학적 사고를 활용한 체육수업, 통제집단은 교육과정에 따른 일반적인 체육수업을 진행하였다. 두 집단 모두 학습몰입 및 협력적 문제해결력을 측정하였으며, 자료처리는 대응표본 T 검증을 실시하였고, 유의수준은 .05로 설정하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학습몰입의 결과를 보면, 자기 목적적 경험에서는 실험집단과 통제집단 사전-사후에 통계적으로 유의한 증가를 보였고, 수업내용에 대한 몰두에서는 실험집단에서만 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 수업과정의 통합에서는 실험집단에서만 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 수업 행동과 의식의 일치, 도전과 통제감에서는 실험집단과 통제집단 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 둘째, 협력적 문제해결력의 결과를 보면, 공동 문제 분석에서는 실험집단에서만 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 협력 방식 수립에서는 실험집단과 통제집단 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 협력적 문제 해결안 도출 및 문제 해결안 적용에서는 실험집단에서만 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 평가 및 성찰, 명확한 소통과 책임감, 공감 및 배려에서는 실험집단과 통제집단 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 수학적 사고를 활용한 체육수업은 초등학생에게 학습 몰입 및 협력적 문제해결력에 긍정적인 결과를 보이는 것으로 판단된다.

This study investigates the learning engagement and collaborative problem-solving skills of elementary school students through physical education classes utilizing mathematical thinking, in order to examine the effects of convergence education between physical education and mathematics. The subjects of this study were 81 sixth-grade students from two classes at two elementary schools, and the study was conducted by dividing them into an experimental group and a control group. The experimental group conducted physical education classes utilizing mathematical thinking for 6 weeks (12 sessions), while the control group conducted general physical education classes according to the curriculum. Learning engagement and collaborative problem-solving skills were measured and analyzed for both groups. A paired-sample t-test was performed as the statistical method, and the significance level was set at .05. First, regarding the results of learning immersion, self-purposeful experiences showed a statistically significant increase in the experimental and control groups before and after the study, and In terms of engagement with class content, only the experimental group showed a statistically significant increase. In the integration of the coursework, only the experimental group showed a statistically significant increase. Neither the experimental group nor the control group showed significant differences in consistency between classroom behavior and consciousness, or in challenge and sense of control. Second, regarding the results of collaborative problem-solving ability, only the experimental group showed a statistically significant increase in the joint problem analysis. Neither the experimental group nor the control group showed a significant difference in establishing cooperation methods. In the derivation of collaborative problem solutions and the application of problem solutions, only the experimental group showed a statistically significant increase. Neither the experimental group nor the control group showed significant differences in evaluation and reflection, clear communication and responsibility, and empathy and consideration. In conclusion, physical education classes utilizing mathematical thinking are judged to show positive results in elementary students' learning engagement and collaborative problem-solving skills.

현 학교의 학생들은 알파 세대로 디지털 도구에 적응이 빠른 특성을 지니고, 아바타를 통해 자아를 표출하는 특성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 메타버스 활용이 학생들의 협력적 문제해결력에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 본 연구에서는 메타버스 플랫폼 중 마인크래프트 교육용 에디션을 활용한 교육 프로그램을 개발하였다. 초등학교 6학년 2개 학급을 대상으로 한 학급에는 메타버스 활용 교육 프로그램을, 다른 학급은 일반적인 협력 수업을 적용하여 실험하였다. 그 결과 메타버스 활용 교육 프로그램을 받은 집단이 다른 집단보다 공동문제 분석 및 정의, 협력적 문제해결 방법 도출 및 의사결정, 문제해결 방법 적용, 평가 및 성찰, ICT 활용, 소셜 테크놀로지와 디지털 협업도구 활용 요인에서 유의미한 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과 메 타버스 활용 교육 프로그램은 일반 협력 수업 보다 초등학생의 협력적 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미침을 확인할 수 있었다.

Students of the present school is called ‘alpha generations’, and they have characteristic that can adapt to new digital tools and express their egos with avatars. Therefore, in this study, we investigate the effect of using Metaverse on students' cooperative problem-solving ability. In this study, an educational program using Minecraft education edition was developed. For two classes of 6th graders in elementary school, one class is subject to the Metaverser utilization education program, and the other class is applied to the cooperative class with friends. Result Metaverse utilization education program was more meaningful than other groups in terms of public problem analysis and definition, cooperative problem solving method or decision-making, problem solving method application, evaluation and reflection, ICT use, social technology and digital cooperation tool use factors. As a result of this study, it was confirmed that the Metaverse utilization education program had a positive effect on the improvement of elementary school students' cooperative problem-solving ability more than general cooperative classes.

본 연구는 우리나라 고등학교 학생들(142개 학교의 4863명)의 PISA 2015 컴퓨터 기반의 협력적 문제해결력 (Collaborative Problem Solving, 이하 CPS)에 미치는 학생, 학교 수준의 배경요소와 ICT 요인을 설정하여, 설명 변수가 없는 기초모형(모형1)부터 모든 변수가 투입된 최종모형(모형5)까지 2수준 위계선형모형(Two-Level Hierarchical Linear Model, 이하 HLM)으로 분석하였다. 연구 결과 첫째, 성별, 사회경제문화적 배경, 협동지수 는 CPS 점수를 정적으로 예측하였던 반면 학생들이 지각하는 교사의 불공평함은 CPS 점수를 부적으로 예측하 였다. 둘째, 학교 밖에서 이루어지는 학습 목적의 ICT 사용빈도가 많을수록, 그리고 오락 목적의 ICT 사용빈도 와 학교에서의 ICT 사용빈도가 적을수록 CPS 점수가 높았다. PISA 2015에서 최초로 측정된 ICT 태도 중 ICT 에 대한 흥미가 높고 ICT 기기 사용에 대한 자율성이 높을수록 CPS 점수가 높았으며, ICT를 사회적 상호작용 (SNS, 채팅)을 위한 도구로 더 중요하게 인식하고 있는 경우에는 CPS 점수가 낮았다. 셋째, 학교 수준 변수에서 는 학교의 학습 분위기를 저해하는 학생 행동이 적을수록, 교사 근무환경 만족도가 높을수록, 그리고 학생 당 이 용가능한 컴퓨터 수가 적을수록 CPS 점수가 높았다. 결론적으로 컴퓨터 기반의 협력적 문제해결력 소양을 높이 기 위해서는 학생들이 ICT에 대한 흥미나 자율성을 가질 수 있도록 조력해야 하며, 학교현장의 ICT 기기의 효 과성을 높이기 위한 ICT 활용이나 SW 교육과정에 대한 지침이 마련되어야 할 것이다.

This study examined student- and school-level background and ICT factors that affected PISA 2015 Collaborative Problem Solving (CPS) for Korean students (4863 students from 142 high schools). A two-level hi-erarchical linear model (HLM) was analyzed from the basic model (model 1) with no predictors to the final model (model 5) with all predictors. Results showed that first, gender, socioeconomic/cultural backgrounds, cooperation level positively predicted CPS scores while perceived unfairness of teacher negatively predicted the outcome. Second, the more frequently ICT was used for out-of-school learning purposes, the less frequently ICT was used for entertainment purposes, and the less frequently ICT was used in schools, the higher CPS scores were. Considering ICT autonomy and social interaction variables measured for the first time in PISA 2015, students who were more interested in ICT and more autonomous in using ICT devices achieved higher CPS scores. On the other hand, the more students considered ICT important as social interaction, the less they gained CPS scores. Third, in terms of school-level characteristics, the smaller the students behavior detrimental to learning, the higher the teachers perceived positive working environment, and the fewer the number of computers available per student, the higher CPS scores were. To facilitate computer-based collaborative problem-solving competence, it is important for students to have interest and autonomy in using ICT. In addition, the guidelines of ICT use and SW curriculum need to be established in order to increase the effectiveness of using ICT device in school.

The purpose of this study is to investigate how individual students' heuristics and control actions contribute to the formation of group-level control during collaborative mathematical problem solving. To achieve this, the researcher observed two ninth-grade students solving an unstructured quadratic function task involving a drone’s trajectory using a "think-aloud" method. The analysis, based on Schoenfeld’s framework, revealed that while individual students actively utilized metacognitive control—such as questioning the use of conditions and setting strategic goals—these actions were not stably organized into effective group-level control, often leading to repetitive interruptions or regressive discussions. The findings provide two key pedagogical implications: (a) effective group-level control requires a pre-established collective consensus on fundamental problem premises, such as coordinate settings and variable interpretations; (b) individual self-questioning does not automatically scale to group-level control without specific social interaction mechanisms to bridge the two. Finally, this study suggests further research to explore the specific instructional conditions and discourse structures that facilitate the transition of individual metacognitive questions into stable group-level control actions.

본 연구는 프로젝트 기반 기후변화 교육이 초등학 생의 기후변화 대응 실천 역량과 협력적 문제해결력에 미치는 영향을 분석하고, 기후 행동 성찰일지 분석을 통해 실제 행동 변화 양상을 탐색하는 데 목적이 있다. 이를 위해 초등학교 6학년 학생 20명을 대상으로 3주 간 10차시의 프로젝트 기반 기후변화 교육 프로그램을 적용하고, 사전·사후 검사와 성찰일지 및 면담 자료를 분석하였다. 연구 결과, 기후변화 대응 실천 역량과 협 력적 문제해결력에서 유의미한 향상이 나타났다. 성찰 일지 분석 결과, 행동 비용이 낮고 일상에서 반복 가능 한 기후 행동에서 높은 실천 빈도와 자기 효능감이 나 타났으며, 귀찮음 및 습관 저항이 가장 강력한 실천 저항으로 나타났다. 이에 학생들은 자기 조절 전략을 자 발적으로 고안하는 양상을 보였다. 본 연구는 단일 집 단 설계라는 한계가 있으며, 행동 비용 수준을 고려한 단계적 기후 행동 설계와 성찰 중심 교수·학습 설계의 체계화, 장기적이고 반복적인 프로젝트 운영의 필요성을 제언한다.

This study aims to examine the effects of project-based climate change education on elementary students’ climate change action competency and collaborative problem-solving ability, and to explore patterns of actual behavioral change through an analysis of climate action reflection journals. To achieve this, a three-week program consisting of ten sessions of projectbased climate change education was implemented with 20 sixth-grade elementary school students. Pre- and post-tests, along with reflection journals and interview data, were analyzed. The results showed significant improvements in both climate change action competency and collaborative problem-solving ability. Analysis of the reflection journals indicated that climate actions with low behavioral cost and those easily repeatable in daily life showed the highest frequency of practice and levels of self-efficacy. In contrast, inconvenience and resistance to existing habits emerged as the strongest barriers to action. In response, students demonstrated a tendency to voluntarily devise self-regulation strategies to sustain their climate actions. This study has limitations due to its single-group design. Based on the findings, the study suggests the need for a staged design of climate actions considering behavioral cost, the systematization of reflection-centered teaching and learning strategies, and the implementation of long-term and iterative project-based programs.

현대 사회에서 협력은 문제해결을 위한 핵심 역량이며, 클라우드 기반 학습도구는 시간과 공간의 제약 없이 실시간 협업을 가능하게 하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구는 초등학교 6학년을 대상으로 클라우드 기반 학습도구를 활용한 협력적 수학 문제해결 수업을 실시하고, 그 과정에서 나타난 학생 발화의 기능적 특징을 분석하였다. 이 연구를 위해 실생활 맥락과 연계하여 ‘주어진 금액을 적절히 나누 기’라는 협력적 수학 문제해결 과제를 제시하고, 음성 녹음 자료와 개인 태블릿 화면 활동 녹화 자료, 패들렛의 모둠 자료 수집 게시판, 구글 문서의 개인 조사 보 고서, 캔바의 화이트보드 기록 및 모둠별 정산 보고서를 수집·분석하였다. 연구 결과, 클라우드 기반 학습도구는 실시간 공유 기능을 기반으로 근거 중심의 논리적 의사소통과 메타인지적 평가 및 반성을 효과적으로 촉진하였고, 동료 간 상호 지원 과 역할 조정 활동을 효과적으로 촉진하였다. 또한 수업 단계 및 도구의 기능에 따 라 발화 특징에 차이가 나타났다. 제언으로, 교사의 실시간 공유 기능 활용 확대, 학생의 도구 사용에 대한 심리적 부담 완화, 후속 연구에서 클라우드 기반 학습도 구의 차별적 효과를 명확히 규명할 필요성을 제시하였다.

In modern society, collaboration is a core competency for problem-solving, and cloud-based learning tools are attracting attention as a means of enabling real-time collaboration without constraints of time and space. This study analyzed the functional characteristics of students’ utterances during a collaborative math problem-solving class using cloud-based learning tools for sixth graders. For this study, students were presented with a collaborative math problem-solving task, based on an activity involving dividing a given amount of money appropriately. The task involved collecting and analyzing audio recordings, individual tablet screen recordings, group data collection boards in Padlet, individual research reports in Google Docs, whiteboard records in Canva, and group allocation reports reports. The analysis revealed that the cloud-based learning tools, based on its real-time sharing functionality, effectively promoted evidence-based, logical communication, metacognitive assessment, and reflection, as well as peer support and role coordination. Furthermore, differences in speech characteristics were observed depending on the lesson stage and tool functionality. Recommendations include expanding teachers' use of the real-time sharing feature of cloud-based learning tools, alleviating students' psychological burden of using the tools, and clarifying the differential effects of these tools in future research.

본 연구는 AI 작곡 시스템을 활용한 협업 창작 활동이 음악 전공 대학생의 문제해결능력에 미치는 영향을 분석하고, 이 과정에서 협력적 자기효능감이 매개 역할 을 수행하는지를 실증적으로 검증하는 데 목적이 있다. 이를 위해 본 연구는 AI 작곡 시스템을 활용한 협업 창작 수업에 참여한 음악 전공 대학생을 대상으로 사전· 사후 설문조사를 실시하였다. 측정 도구로는 협력적 자기효능감과 문제해결능력 및 그 하위 요인을 사용하였으며, 수집된 자료는 기술통계 분석, 대응표본 t-검정, 회귀분석, 그리고 매개 효과 분석을 통해 검증하였다. 또한 성별, 학년, AI 도구 사용 경험, 팀 규모를 통제 변수로 포함하여 분석의 타당성을 확보하고자 하였다. 연 구 결과, AI 작곡 시스템을 활용한 협업 창작 활동 이후 학습자의 협력적 자기효능감과 문제해결능력은 모두 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 특히 문제해결능 력의 하위 요인인 문제해결자신감과 접근회피스타일 역시 긍정적인 변화를 보여, 협업 창작 경험이 학습자의 문제 인식 및 해결 태도 전반에 긍정적인 영향을 미쳤 음을 확인할 수 있었다. 또한 협력적 자기효능감은 문제해결능력에 유의미한 영향을 미치는 핵심 요인으로 나타났으며, AI 작곡 시스템을 활용한 협업 창작 경험과 문제해결능력 간의 관계에서 협력적 자기효능감이 매개 역할을 수행하는 것으로 검증되었다. 이러한 결과는 AI 기반 협업 창작 활동이 단순한 기술 활용을 넘어, 학 습자의 협력에 대한 신념과 자신감을 강화함으로써 고차적 문제해결능력 향상으로 이어질 수 있음을 시사한다.

This study aims to empirically examine the effects of collaborative creative activities using an AI composition system on the problem-solving ability of university students majoring in music, and to investigate whether collaborative self-efficacy mediates this relationship. To address this gap, this study conducted pre- and post-survey assessments with music major university students who participated in collaborative composition classes utilizing an AI composition system. Collaborative self-efficacy and problem-solving ability, including its sub-factors, were employed as measurement instruments. The collected data were analyzed using descriptive statistics, paired-sample t-tests, regression analysis, and mediation effect analysis. Additionally, gender, academic year, prior experience with AI tools, and team size were included as control variables to enhance the validity of the analysis. The results indicated that both collaborative self-efficacy and problem-solving ability significantly improved following the collaborative creative activities using the AI composition system. In particular, the sub-factors of problem-solving ability—problem-solving confidence and approach–avoidance style—also demonstrated positive changes, suggesting that collaborative creative experiences had a beneficial effect on students’ overall problem recognition and problem-solving attitudes. Furthermore, collaborative self-efficacy was identified as a key factor exerting a significant influence on problem-solving ability, and it was confirmed to play a mediating role in the relationship between collaborative creative experiences using an AI composition system and problem-solving ability. These findings suggest that AI-based collaborative creative activities extend beyond simple technological utilization by strengthening learners’ beliefs in collaboration and their confidence, thereby contributing to the enhancement of higher-order problem-solving abilities.

유가공산업 순환생태계 내의 다양한 이해관계자들이 참여한 디자인 사고 기반의 협력적 워크숍(Design Thinking Workshop)은 ‘창의기제’로서 디자인 작업 방식을 바탕으로 직면 문제에 대한 구성원 간 공감대와 집단지성의 발현, 협업과 소통방식의 전환, 조직의 업무처리에 있어 실천적 프로토타이핑 문화 확산을 독려하는 새로운 문제 혁신 패러다임을 보여 준다. ‘문제에 대한 접근’, ‘문제의 재정의’, ‘경험기반 미래비전 설계’의 3단계로 추진된 이 워크숍은 참여자들 스스로 사료 공급업체와 축산농가주 간 사료주문의 정확도, 사료의 정시주문, 사료공급의 비용절감 측면에서 진짜 문제를 재정의 하고 새로운 대안과 확장된 비즈니스 영역을 제시한다. 이 워크숍에서 제안된 결과는 축산사료의 수급율과 품질 향상뿐만 아니 라 산업의 직·간접적 이해관계자들에게 문제에 접근하는 방식과 그 해결점을 모색하는 창의적인 사고체계를 제시했다는 점에서 비즈니스 혁신에 있어 디자인 사고의 유용성을 시사한다.

A design thinking-based collaborative workshop in which various stakeholders in the milk processing industry circulation ecosystem participated shows a new problem innovation paradigm that encourages the spread of practical prototyping culture. in the expression of empathy and collective intelligence among members on facing issues, the conversion of collaboration and communication methods, the business handling of the organization based on the design work method as 'creativity mechanism'. In this workshop, which was promoted in three stages of 'approach to problems', 're-definition of problems', and 'experience-based future vision design', participants themselves redefine real problems in terms of the accuracy of feed orders between feed suppliers and livestock farmers, ordering of feeds on time, cost reduction of feed supply and present new alternatives and expanded business areas. The results suggested in this workshop suggest the usefulness of design thinking in business innovation in that they presented how to approach the problem and a creative thinking system to find its solution to direct and indirect stakeholders of the industry as well as the improvement of supply and demand rate of livestock feed and quality.

본 연구는 중국 축구클럽에 참가하고 있는 초등학생의 재미와 협업역량의 관계를 확인하고, 문제해결 자신감의 유형에 따른 매개효과를 검증하여 스포츠를 통한 협업역량에 대한 시사점을 제공하는 목적이 있다. 연구 대상은 2023년 1월 15일부터 2월7일까지 중국　산시성, 허베이성, 간쑤성, 저장성 등의 프로축구단 소속 및 학교 팀 소속에서 활동하는 초등학생을 모집단으로 설정하여 총 241부의 설문지가 통계분석에 사용되었다. 자료분석은 AMOS 28.0과 SPSS 28.0 을 사용하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 중국 축구클럽에 참가하는 초등학생이 느끼는 재미는 문제해결 자신 감에 정(+)적인 영향을 미치는 변인으로 나타났다. 둘째, 중국 초등학생의 축구클럽에 참가하면서 얻는 재미는 협업역량 에 정(+)적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 중국 초등학생의 축구클럽에 참가하면서 얻는 문제해결 자신감이 협업역량에 정(+)적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to confirm the relationship between fun and collaboration capabilities of elementary school students participating in Chinese soccer clubs and to verify the mediating effect according to the type of problem-solving confidence to provide implications for collaboration capabilities through sports. From January 15 to February 7, 2023, the subjects of this study were set as the population of elementary school students who belong to professional soccer teams and school teams in Shaanxi, Hebei, Gansu, and Zhejiang, China, and a total of 241 questionnaires were used for statistical analysis. AMOS 28.0 and SPSS 28.0 were used for data analysis, and the following results were obtained. First, the fun felt by elementary school students participating in Chinese soccer clubs was found to be a variable that had a positive(+) effect on problem-solving confidence. Second, it was found that the fun gained by participating in a soccer club of Chinese elementary school students had a positive(+) effect on the collaboration capability. Third, it was found that the problem-solving confidence obtained by participating in a soccer club of Chinese elementary school students had a positive(+) effect on the collaboration capability.

This study developed and evaluated a learning model to improve collaborative problem-solving skills for nursing students taking physiology courses. This one-group pretest-posttest design used the jigsaw cooperative learning method on 30 nursing students from one local university. We analyzed the effect of a cooperative problem- solving learning model using SPSS 21.0 to compare changes in the students’ collaborative self-efficacy, problem-solving abilities, and team-member exchange. As a result, the participants showed significant increases in collaborative self-efficacy, problem-solving ability, and team-member exchange after experiencing cooperative problem- solving learning model. Therefore, we will help nursing students improve their communication skills by enhancing their collaborative self-efficacy and help them solve problems effectively in conflict situations.

This qualitative study aimed to investigate ways to improve effective cooperative learning from students’ perspective by understanding and analyzing the learning experiences of nursing students who participated in a collaborative problem-solving learning model. Data were collected through focus group interviews and reflection journals of six second-year nursing students from G-university in J-city who participated in a collaborative problem-solving learning model course. The interview data were analyzed and divided into 3 categories and 10 subcategories according to the six-step thematic analysis method proposed by Braun and Clarke. The results of analyzing the interviews were considered based on three areas: preparation before learning, the process of collaborating as a cooperative learning experience, and solutions and expectations after learning. The participants felt frustrated because collaborative problem-solving took more time for individual learning than traditional methods did and would not allow them to check the correct answers immediately. However, they gained new experiences by solving problems and engaging in discussions within their learning community. The participants’ expectations included material that could help their learning, measures to prevent free-riders, and consideration of the learning process in evaluation factors. Although this study has sample limitations by targeting nursing students in only one region, it can be used to help operate collaborative problem-solving classes, as it reflects the real experiences and opinions of students.

본 연구는 CT(computational thinking)를 기반으로 공유와 리믹스 기능을 활용한 스크래치 프 로그래밍 수업의 효과에 관한 연구이다. 본 과정은 초등학교 5, 6학년 영재학생들을 대상으로 6주 간 사이버수업으로 실시되었다. 스크래치 시뮬레이션 프로그램 제작을 위하여 학생들은 댓글활동 및 모둠활동과 더불어 작품 공유 및 리믹스를 하는 활동에 계속해서 참여하였다. 연구 결과, 학생 들은 실생활문제를 창의적으로 해결하는 능력이 유의미하게 향상되었다. 또한, 의사소통능력의 향 상을 보인 학생들의 공통점은 스크래치의 공유에 대한 긍정적인 생각을 갖고 있었고, 리믹스 기 능을 2회 이상 활용하였다는 점이다. 또한 대인관계능력에 관련된 다른 구성요소에 대한 능력도 고루 향상됨을 알 수 있었다. 따라서, CT를 기반으로 설계한 스크래치 협력학습은 학생들의 창의 적인 문제해결력과 의사소통능력 향상에 긍정적인 시사점을 준다고 볼 수 있겠다.

Our study examines the effects of the computational thinking (CT)-based Scratch programming class utilizing sharing and remix functions. This course was implemented with the fifth and sixth grade elementary school students as on-line classes for 6 weeks. To make Scratch simulation programs, the students continuously conducted work-sharing and remixing activities along with comment writing and group activities. According to the results of the study, the students showed significant improvement in the ability to creatively solve real-life problems. Further, factors in common among most students who achieved improvement in their communication ability were that they utilized remix functions at least two times along with positive thinking about Scratch sharing, and as a result their ability for other components of interpersonal skills was also improved.

본 연구의 목적은 두 가지로 나뉜다. 첫 번째 목적은, 질적인 방법의 예비연구로서, “도구적 발생”(Genese instrumentale, Rabardel, 1995)의 측면에서, 세 요인들 - 컴퓨터화된 컨셉맵 협력구성도구, Knoware 의 특성, 실시간 온라인 협력학습에 참여한 두 명의 조원, 학습과제의 특성- 간의 상호 작용의 양태를 분석하여 논증적 토의를 활발하게 유발하는 협력학습 과제를 분석하는 것이었다. 두 번째 목적은, 실험을 통하여, 실시간 온라인 협력문제해결과정에서, 선형적 텍스트 표상의 커뮤니케이션 도구, Chat와 비교 했을 때 Knoware가 고차적 사고 개발에 미치는 영향을 네 가지 면(비판적/창의적 사고 개발, 논증적 상호 작용의 개발, 협력문제 수행결과, 개발된 논증타입) 에서 분석한 것이었다. 연구 결과로는 첫째, Chat을 사용한 조원들과 비교했을 때 Knoware을 사용한 조원들이 논증적 상호 작용 개발 면에서 유의미하게 우수하였고, 또, 주어진 문제와 연결된 종속 변인들을 더 잘 찾아내는 경향을 보였다. 그러나 비판적 사고와 창의적 사고의 개발과 논쟁타입에는 유의미한 영향을 미치지 못한 것으로 나타났다. 둘째, 조원들이 구성한 Knoware의 활용의 지적 도식의 수준과 협력 문제 수행 결과 간의 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통해 비 구조화된 문제해결을 통한 고차적 사고 스캐폴드로서 컨셉맵을 설계할 때 고려해야 할 점들을 제시 할 수 있었다.

Our work combined two approaches. First, qualitative analysis of the instrumental genesis aimed at validating the choice of problem, making it possible to develop an argumentative discussion and to analyze the effects of the use of the schemes of Knoware (software for constructing collaborative concept map) on interaction types and on the quality of collaborative problem solving. Second, a test aimed at comparing the effects of two types of synchronous software, one linear discussion software, chat, and Knoware, on the development of critical and creative thinking, quality of argumentative interaction, performance of problem-solving, and type of arguments. This experiment was carried out with a total of twenty students: five paired groups using chat, and five paired groups using the Knoware. The results showed that students who used the Knoware demonstrated better argumentative interactions and had a better tendency to solve problems related to the dependent variables. This work contributes to the design of collaborative software dedicated to development of reflective thinking.

본 연구는 중학생들이 수학 교과에서 협력적 문제해결력을 신장할 수 있도록 메타정의를 활용한 학교 수학 수업 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해 수학 교과에서 학생과 학생의 상호작용을 바탕으로 협력적 수학 학습 프로그램을 수업 모형, 메타정의와 메타인지에 대한 자기보고 형식의 수학 일기, 학생 자신과 교사에게 편지 쓰기 양식 등으로 개발하였다. 본 연구는 개발 연구로서, 기존 연구에서 반성적 사고 활동을 위해 활용해 왔던 메타인지뿐만 아니라 메타정의도 활용할 수 있도록 수학 수업 모형을 개발하고, D시와 G시 중학교 1학년 학생 총 10명을 대상으로 CPS-M 수업 프로그램을 적용하는 사례 연구를 시행하여 현장 적용 가능성을 확인하였다. 수업 동영상 및 학생의 수학 일기와 교사의 관찰 평가지 분석, 참여 학생 과 참여 교사에 대한 심층 면담 결과, 협력적 문제해결 과정 중 문제의 의미를 이해하고 공유하는 과정과 문제해결 전략의 공유 과정에서 학생들은 자신의 감정을 자각하고 조절하는 것으로 메타정의를 활용하였다. 특히 수업 모형을 적용 전후로 메타정의 검사를 한 결과, 학생들은 메타정의 세부 요인 중 정의의 자각, 감정 조절에서 수준 상승이 나타났다.

The purpose of this study is to develop a teaching model of a school mathematics that utilizes meta-affect to help middle school students develop collaborative problem solving skills in mathematics. To this end, a collaborative mathematics learning program based on student-student interaction in mathematics, including a teaching and learning model, a mathematics diary for self-reporting on meta-affect and metacognition, and a letter: writing form for students to write to themselves and their teachers. As a developmental study, this study developed a mathematics teaching model so that mata-affect could be added to the metacognition that had been used for reflective thinking activities in existing research and conducted a case study of applying the CPS-M lesson program to 10 first-year middle school students in cities D and G to confirm its applicability in the field. Based on the analysis of class videos, students' math diaries, and teachers' observation evaluation etc., during the collaborative problem solving process, students used mata-affect to become aware of and control their emotions in the process of understanding and sharing the meaning of the problem and sharing problem solving strategies. In particular, as a result of the pre-post test on meta-affect, students' grades increased in awareness of affect and emotional control among the detailed factors of meta-affect.

본 연구는 대학의 SNS를 활용한 협력학습에서 문제해결력과 성취도에 영향을 미치는 변인들 간의 예측력을 규명하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 수도권 I전문대학 유아교육과 1학년 학생 61명을 대상으로 설문조사를 실시 하였으며 수집된 데이터를 바탕으로 중다회귀분석을 실시하였다. 실시 결과, 첫째, 자기효능감, 동료학습, 도움구하기가 문제해결력에 유의한 영향을 미쳤으며, 문제해결력을 70% 설명하는 것으로 나타났다. 둘째, 동료학습 도움구하기, 문제 해결력이 성취도를 유의하게 예측하였으며, 성취도를 72% 설명하는 것으로 나타났다. 셋째, 문제해결력은 자기효능감과 성취도 간의 관계를 부분매개 하였다. 위와 같은 결과는 대학의 SNS를 활용한 협력학습에서 대학생의 학업성취도를 향상시키기 위해 학습자가 자기효능감을 갖도록 학습동기를 높여야 하며, 동료학습과 도움구하기가 적극적으로 제공될 수 있는 수업환경을 설계하고, 문제해결력을 신장시킬 수 있는 구체적인 방안이 고려되어야 함을 시사한다.

This study was intended to investigate predictability among variables having an effect on problem solving skill and achievement in collaborative learning by utilizing SNS at university. To this end, 61 first-year students majoring in early childhood education at I community university in the national capital region were surveyed. And on the basis of the collected data, a multiple regression analysis was carried out. The results of carrying out the analysis are as follows. First, it was shown that self-efficacy, peer learning and help seeking had a significant effect on problem solving skill, and explained 70 of variability in problem solving skill. Second, it was shown that peek learning, help seeking and problem solving skill significantly predicted achievement, and explained 72% of the variability in achievement. Third, problem solving skill partially mediated the relationship between self-efficacy and achievement. The above-mentioned results imply that learning motivation should be increased so that learners have self-efficacy in order to improve college students' academic achievement in collaborative learning by utilizing SNS at university, and a class environment making it possible to actively provide peer learning and help seeking should be designed and a specific scheme enabling the enhancement of the problem solving skill should be considered.