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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 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.

본 연구의 목적은 협력적 문제해결이 성공적으로 일어난 사례를 분석하여 협력적 문제해결의 구체적인 과정을 기술하고 그 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해, 수학영재 학생들의 개인적인 문제 풀이결과를 분석하고, 각자의 풀이를 고려해서 소집단을 구성하여 이들의 협력적 문제해결 과정을 관찰하였다. 협력적 문제해결과정에서 2가지 특징을 확인하였다. 첫째, 수학영재학생들은 서로 다른 풀이를 공유하면서 서로 다른 관점을 이해하고 이를 토대로 자신의 풀이와 상대방의 풀이를 검증할 수 있었다. 둘째, 학생들은 타인의 관점을 재해석하여 자신의 풀이에 적용할 수 있었고, 이 과정에서 자신의 풀이는 물론 상대방의 풀이와도 다른 질적으로 수준 높은 풀이를 완성할 수 있었다. 이를 토대로 협력적 문제해결 지도를 위한 시사점을 제안하였다.

The purpose of this study is to describe the specific process of collaborative problem solving and analyze its characteristics by analyzing cases in which collaborative problem solving occurred successfully. To this end, the results of the personal problem solving of math gifted students were analyzed, and a small group was formed in consideration of their own solutions to observe their cooperative problem solving process. Two characteristics were identified in the collaborative problem-solving process. First, math gifted students were able to understand different perspectives while sharing different solutions and verify their own solutions and the other’s solutions based on them. Second, students were able to reinterpret others’ perspectives and apply them to their own solutions, and in this process, they were able to complete quality solutions that were different from their own solutions as well as the other’s.

본 연구는 유아코딩로봇활동 실천방안을 위한 코딩교육의 구성과 요소를 분석하고 협동적 문제해결학습에 기반한 유아코딩로봇 활동이 교사 학습지원 행동과 유아의 수학적 문제해결력에 미치는 영향을 밝히는데 주목적을 두고 수행되었다. 이에 따라 본 연구의 처치는 만 5세 43명을 대상으로 6주의 예비연구를 거쳐 12주간 실시되었다. 학습지원 행동 분석을 위해서는 처치 회기에 따른 이원반복측정 분석을 실시하였으며, 유아의 수학적 문제해결력 분석을 위해서는 두 집단의 사전 사후 검사 대상 독립표본 t-검증을 실시하였다. 연구결과 첫째, 본 연구의 처치는 교사 학습지원 행동에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 둘째, 회기에 따라 학습지원 행동에 있어 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 셋째, 본 연구의 처치는 유아의 수학적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 이러한 연구결과에 기초하여 협동적 문제해결학습에 기반한 유아코딩로봇 활동의 활용방안을 논의하였다.

This study is to analyze the 'structure and components of the coding education' for the ways of practicing young children's coding robot activities and to identify the effects of children's coding robot activities and to identify the effects of coding robot activities based on collaborative problem solving study on teacher learning support behavior and children's mathematical problem-solving ability. Accordingly, the study was conducted on 43 five-year-old children for 12 weeks after a six-week preliminary study. The learning support behavior was analyzed through a two-way measurement and as for the mathematical problem solving ability, Independent t-test was carried out on pre and post-inspection of two groups for analysis. The results were as following. First, execution of this study was found to have a positive impact on the teacher learning support behavior. Second, it was analyzed that there were statistically significant differences in learning support behavior based on the time period. Lastly, it was analyzed that execution of this study showed a positive effect on young children's mathematical problem-solving ability. According to these results, the use of children's coding robot activities based on collaborative problem solving study was discussed.