Earticle

본 연구에서는 창의 산출물 활동이 초등 과학 영재 의 과학적 태도, 자기효능감, 창의적 문제해결력에 어 떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 K도에 위치한 G초등학교 과학영재반 학생 20명을 연 구 대상으로 하였고 본 수업에 앞서 모의 창의 산출물 활동 수업을 진행하였다. 모의 수업 후 창의 산출물 활 동 본 수업을 8차시 5주 동안 진행하였으며 사전 사후 의 검사지를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫 째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 과 학적 태도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 자기효능감 향상에 유의미한 효과가 있었다. 셋째, 창의 산출물 활 동은 초등 과학영재반 학생들의 창의적 문제해결력 향 상에 유의미한 효과가 있었다. 기존 수업 방법과는 달 리 학생 주도적 개방형 탐구를 실시하였기 때문에 학 생들은 이 과정에서 잦은 실패와 시행착오를 겪어야 했고 아쉬움을 토로하기도 하였지만 동료와 함께 주제 에 대해 직접 실험을 설계하면서 의견을 나누고 탐구 문제를 해결해가는 과정이 즐겁고 만족스러웠다고 진 술하였다. 앞으로 과학영재교육 대상자들을 위해 창의 산출물 활동 수업을 더 효과적으로 활용할 수 있는 프 로그램이 개발되어서 교육 현장에 널리 보급될 수 있 도록 하는 노력이 필요하리라 생각된다.

The purpose of this study was to examine the effects of creative product performance on scientific attitude, scientific self efficacy and creative problem solving ability of science-gifted elementary students. The subjects of the study were 20 students who were enrolled in science-gifted class of G elementary school. 8 period lessons of the creative product performance were given to the students after simulated creative product performance lessons. Pre and post tests were done before and after executing lessons to assess the change of students’ scientific attitude, scientific self efficacy and creative problem solving ability. The findings and results of this study can be summarized as follows: First, creative product performance had meaningful effect in improving scientific attitude of science-gifted students. Second, creative product performance had meaningful effect in improving scientific self efficacy of science-gifted students. Third, creative product performance had meaningful effect in improving creative problem solving ability of science-gifted students. From questionnaire interview, we could know that subject students had difficulties in carrying out the performance at first but after the performance they came to have favorable impression and high satisfaction level about the performance.

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 초등학교에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었다. 실과 교과의 한 단원 으로 구성되는 소프트웨어 교육의 내용은, 정보 윤리, 알고리즘과 프로그래밍, 컴퓨터과학의 원리로 이루어져 있 는데 교수·학습 방법으로 놀이 중심의 언플러그드 활동을 권장하고 있다. 하지만 현장 교사들은 적합한 언플러 그드 활동 자료의 부재를 가장 큰 어려움으로 생각하고 있었으며, 기존 자료가 성취기준 달성에 적합하지 않다 는 점, 단순한 놀이 교육이 많아 컴퓨팅 활동과 연계되지 않는 점 등을 해결해야 할 문제로 지적하였다. 이에 본 연구에서는 초등 소프트웨어 교육의 성취기준으로 제시된 기본 제어구조는 물론 센서를 활용한 다양한 활동을 통해 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 언플러그드 활동 중심의 로봇을 개발하였고 이를 활용한 소프트웨어 수 업을 통해 효과성을 검증하였다.

With the introduction of the 2015 revised curriculum, software education became mandatory in elementary school. The practical subject in the content for the software education consists of information ethics, algorithms, programming, and computer science. Especially, elementary school encourages the unplugged activities. Unplugged activities are preferred among the teachers in the education field as a teaching-learning method. However, those teachers pointed out that the lack of suitable unplugged activity materials was the biggest challenge. In addition, it was pointed out that the existing materials were not suitable for achievement standards, and there are many simple playing-oriented educations that are not linked to computing activities. In this study, we developed an unplugged activity-oriented robot that can be used for the elementary students to learn the basic control structure suggested in the achievement criteria SW education and to develop creative problem solving ability through various activities using sensors. The effectiveness was verified through the software class using the developed robot in this study.

최근 인공지능 기술의 발전으로 사회의 변화가 급속하게 이루어지고 있으며, 이러한 변화 속에서 인공지능에 대한 교육의 관심 또한 높아지고 있다. 우리나라는 AI를 활용하는 것을 넘어서 다양한 지식과 AI 역량을 겸비한 융합인재 양성을 목표로 하고 있다. 이를 현장에서 현실성 있게 적용하기 위해서는 교과 융합 및 융합 인재교육 (STEAM)을 통한 교육 방법의 제시가 필요하다. 본 연구에서는 각국의 교육과정을 분석하고, 인공지능 관련 교 육 내용을 사회, 윤리, 기술적 차원으로 구분한 후, 다양한 교과의 성취기준과 연계하여 프로그램을 개발하고 적 용하였다. 프로그램의 적용한 결과 학생들의 인공지능 기술에 대한 긍정적인 태도와 창의적 문제 해결력을 신장 에 효과가 있었다. 그리고 인공지능을 주제로 한 융합인재교육에 대한 학생들의 만족도와 흥미, 그리고 관심을 증진하였다는데 의의가 있다.

With the recent advancement of artificial intelligence technology, society is rapidly changing. Amid this change, the interest in education for artificial intelligence is also increasing. Korea aims to cultivate convergent talents with diverse knowledge and AI capabilities beyond using AI. In order to apply this realistically in the field, it is necessary to present an education method through STEAM. In this study, the curriculum of each country was analyzed and the contents of education related to artificial intelligence were divided into social, ethical, and technical dimensions. In addition, the program was developed and applied in connection with the achievement standards of various subjects. As a result of the application of the program, it was effective in enhancing students' positive attitudes toward artificial intelligence technology and creative problem-solving ability. In addition, it is significant that students' satisfaction, interest, and interest in STEAM as the subject of artificial intelligence have been enhanced.

목적: 본 연구는 에스테틱 기기 관리 수업에서 사례 기반 학습(Case-Based Learning, CBL)을 경험한 학습자의 메타인지와 창의 적 문제해결력 간 관련성을 분석하고, 성찰 기록을 통해 실무 역량 형성 과정을 탐색하고자 하였다. 방법: 혼합 연구로 설계하여, 양 적 연구에서는 메타인지와 창의적 문제 해결력 하위 요인 간 상관관계를 검증하였고, 질적 분석에서는 성찰 기록에 대한 주제 분석을 실시하였다. 결과: 메타인지의 계획·조절과 모니터링은 창의적 문제 해결력과 유의한 정적 상관을 보였으나, 평가는 유의하지 않았다. 질적 분석에서는 ‘피부반응 기반 미세조절’과 ‘피부관리 장비 적용 숙련’이 핵심 주제로 도출되었으며, 실습 과정에서 전략을 즉각 수정하는 행위 중 성찰이 수행의 질에 중요한 역할을 함을 확인되었다. 결론: 에스테틱 실무 교육에서 메타인지는 실시간 상황 판단과 전략 조정을 가능하게 하는 성찰적 실천 과정으로 작동하며, 향후에는 비구조화된 사례 상황을 반영한 성찰 기반 수업 설계가 요구된다.

Purpose: This study examines the relationship between metacognition and creative problem-solving ability among learners engaged in case-based learning in an esthetic device management course. Additionally, it explores how practical competency processes develop through analysis of learners’ reflective records. Methods: A mixed-methods design was employed, integrating quantitative and qualitative approaches. Quantitative analysis assessed the correlations between metacognition and creative problem-solving ability, whereas the qualitative process used thematic analysis of learners’ reflective records. Results: The planning–regulation and monitoring components of metacognition was positively associated with creative problem-solving ability, whereas the evaluation component was not. The qualitative analysis identified two core themes: skin reaction–based micro-adjustment and proficiency in the application of skincare devices. These indicate that reflection-in-action, characterized by immediate strategy modification during practice, plays a critical role in enhancing the quality of task performance. Conclusion: In esthetic education, metacognition functions as a reflective practice that enables real-time situational judgment and strategic adjustment. These findings suggest the need to strengthen reflection-based instructional designs that incorporate ill-structured case situations in future curricula.

目的: 探讨在美学设备管理课程中，采用案例式学习方法的学习者元认知与创造性问题解决能力之间的关系。此 外，本研究还通过分析学习者的反思记录，探索其实践能力的发展过程。方法: 本研究采用混合方法设计，整合 了定量和定性方法。定量分析评估了元认知与创造性问题解决能力之间的相关性，而定性分析则采用主题分析 法分析学习者的反思记录。结果: 元认知中的计划-调节和监控成分与创造性问题解决能力呈正相关，而评估成 分则不然。定性分析确定了两个核心主题：基于皮肤反应的微调和护肤设备应用的熟练程度。这些结果表明， 以实践过程中即时调整策略为特征的行动中反思，在提升任务表现质量方面发挥着关键作用。结论: 在美学教育 中，元认知作为一种反思性实践，能够帮助学生进行实时情境判断和策略调整。这些发现表明，未来的课程需 要加强以反思为基础的教学设计，并纳入非结构化案例情境。

본 연구는 창의적인 문제해결 능력을 기르기 위한 문제기반 학습이 학교현장에서 쉽게 적용될 수 있도록 기술교육에 적합한 문제기반 학습을 설계하고, 전략적인 활동 과제를 개발하는데 그 목적이 있다. 먼저, 선행연구를 통해 문제기반 학습의 과정을 살펴보고, 기술교육에 적합한 문제기반 학습 과정을 제시하였다. 둘째, 문제기반 학습 과정의 준비 - 실행 - 마무리단계에 따른 각 단계별 교사의 행동과 학생의 행동을 제시하였다. 셋째, 초등학생을 위한 ‘생활 속의 목제품’ 단원의 ‘대용량 책꽂이 만들기’ 활동 과제 를 개발하였다. 넷째, 초등학생을 위한 ‘생활 속의 전기 ․ 전자’ 단원의 ‘LED 초 만들기’ 활동 과제를 개발하였다. 개발된 과제는 기술교육 전문가 3인에게 검증을 받고 화성 J초등학생 8명을 대상으로 개발된 과제를 적용하고, 나타난 문제점을 개선하였다. 본 연구의 문제기반 학습 과제를 적용해 본 결과, 제시된 문제기반 학습 과정에 따라 교사들은 교육환경 실정에 맞는 수업 목표 및 내용, 사용 가능한 학교 시설과 배당된 시간, 학생들의 학습수준을 고려하여 체계적이고 구조화된 문제기반학습을 쉽게 설계할 수 있었다.

The purpose of this study was twofold: (1) design problem-based learning(PBL) and (2) to develop hands-on activity in accord with the problem-based learning for enhancing students' creative problem solving ability in technology education at the elementary level. The study was conducted by the following phases: preparation, development, and improvement for the development of hands-on activity in accord with the problem-based learning. The results of the study were as follows. First of all, design of PBL in accord with the technology education was conducted through the literature review. Second, teacher and students' behaviors were suggested according to PBL steps : preparation, implementation and closure. Third, ‘Making universal bookshelves’ was developed as an hands-on activity for 'wooden product in daily life' unit in accord with the problem-based learning for enhancing students' creative problem solving ability at the elementary level. Fourth, ‘Creating LED candle’ was developed as an hands-on activity for 'electricity and electron in daily life' unit in accord with the problem-based learning for enhancing students' creative problem solving ability at the elementary level.

본 연구의 목적은 미래사회와 2015 개정 교육과정의 인재상인 ‘창의융합형 인재’를 육성하기 위 해 도입된 SW 창의교육의 효과성을 검토하는 것이다. 창의적 문제해결력과 SW 관련 진로지향도 에 대해 효과성 검토에 대한 연구가 진행되었으며, 적용된 SW 창의교육 프로그램은 경기도 S시에 서 운영되고 있는 SW 교육 시범학교 운영 프로그램이다. 연구대상 중 실험집단은 경기도 S시의 H초등학교 6학년 2개 반 43명이며, 비교집단은 경기도 S시의 S초등학교 6학년 2개 반 56명이 다. 수업은 학생들의 주도적인 실습을 위주로 진행되었으며, 창의적 문제해결력과 SW 관련 진로지 향도에 대한 사전ㆍ사후 검사 후, 이원공변량분석(2-way ANCOVA)을 실시하여 프로그램 적용에 대한 효과와 처치-성별의 상호작용 효과를 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, SW 창의교육은 초등학교 6학년 학생의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미치고, 처치-성별의 상호작용 효과도 관찰되어 남학생의 경우 SW 창의교육의 효과가 높은 것으로 나타났 다. 둘째, SW 창의교육은 초등학교 6학년 학생의 SW 관련 진로지향도 향상에 긍정적인 영향을 미치고, 처치-성별의 상호작용효과는 존재하였으나, 유의미한 결과는 아니었다. 셋째, SW 창의교 육에 의한 창의적 문제해결력, SW 관련 진로지향도의 향상은 여학생보다 남학생에게서 뚜렷하게 나타났다. 미래사회를 이끌어 갈 인재를 키우기 위한 교육으로서 SW 창의교육은 위와 같은 효과 가 본 연구를 통해 검증되었으나, 다양한 검증 기준을 통한 후속연구가 필요하며, 의무교육으로서 의 SW 교육으로 거듭나기 위해서는 남학생에게만 특히 효과적인 교육이 아닌 남녀 모든 학생들에 게 효과적인 교육으로 설계되어 적용되어야 할 것이다.

The purpose of this study is to examine the effectiveness of the SW creative education introduced to foster 'creativityㆍconvergence talents' required in the future society and the revised curriculum of 2015. The study on effectiveness of creative problem solving ability and SW related career orientation has been carried out. The applied SW creative education program is a SW education model school operating program operated in S city. The subjects of the study were 43 students as experimental group in the 6th grade of H elementary school in S city, Gyeonggi province, and 56 students as comparative group in the 6th grade of S elementary school in S city, Gyeonggi province. The class focused on student-led practice. After the pre- and post-test on the creative problem solving ability and the SW-related career orientation, the two-way ANCOVA was conducted to examine the effect of treatment and the interaction effects of treatment-gender. The results of this study are as follows: First, SW creative education positively influences creative problem solving ability of 6th grade elementary school students and interaction effect of treatment - gender was observed. Second, SW creative education positively influenced the career orientation of SW 6th grade students in elementary school, and interaction effect of treatment - gender existed but it did not reach to meaningful level. Third, improvement of creative problem solving ability and SW related career orientation by SW education was more prominent in male students than in female students. SW education, in order to foster human resources that will lead the future society, has been tested through this study. However, it is necessary to conduct follow-up research through various verification standards. In order to become SW education as compulsory education, it should be designed for and applied to all students, not only for particular gender of students.

The purpose of this study was to examine the effect of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students’ scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. To verify this research problem, the subject of this study was fifth-grade students selected from four classes of M elementary school located in Busan city. For four months, the experimental group of 51 students was taught using the "scientific discussion classes focusing problem finding". The control group also of 53 students was taught in normal classes which used a text-book. All students were given pre and post test to verify the effects of scientific discussion classes focusing problem finding on the primary school students’ scientific creative problem solving ability, science process skills and attitude toward science class. The results from this study are as the following. First, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in scientific creative problem solving ability among the primary school students. It is possibly because in the process where one student compare his/her own thoughts with the others' ones and discuss them. Second, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in science process skills among the primary school students. Third, the scientific discussion classes focusing problem finding were effective in attitude toward science class. In conclusion, the scientific discussion classes focusing problem finding had positive effects on improvement of primary school students' scientific creative problem solving ability, science process skills and also could lead to a change in students’ cognition about science class to a positive way. Therefore, the scientific discussion class focusing problem finding is hopefully to be provided as an effective instructive strategy of science class in school in the future.

본 연구에서는 업사이클링 환경교육 프로그램을 개발하여 초등학생에게 적용함으로써 초등학생의 창의적 문제해결력과 환경태도에 미치는 영향을 검증하는 데 목적이 있다. 연구 대상은 G시에 소재하고 있는 초등학교 6학년 2개 학급을 대상으로 하였으며, 업사이클링 환경 교육 프로그램을 개발하여, 실험집단을 대상으로 총 10차시의 수업을 실시하였다. 검사 도구는 창의적 문제해결력과 환경태도 검사도구를 사용하였다. 자료분석에는 SPSSWIN 프로그램을 사용하였고, 실험 집단과 비교집단의 창의적 문제해결력과 환경태도의 차이를 검증하기 위해 t검증을 실시하였다. 본 연구를 통하여 얻은 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단의 창의적 문제해결력 검사의 모든 하위영역(특정 영역 지식ㆍ사고기능ㆍ기술 이해 및 숙달) 평균이 비교집단에 비해 유의한 차이로 향상되었고, 업사이클링 환경교육 프로그램이 초등학 생의 창의적 문제해결력 향상에 유의한 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 실험집단의 환경태도 검사의 모든 하위영역(언어적 관여, 행동적 관여, 정서적 관여) 평균이 비교집단에 비해 유의한 차이로 향상되었고, 업사이클링 환경교육 프로그램이 초등학생의 환경태도 향 상에 유의한 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 업사이클링 환경교육이 초등학생의 창의적 문제해결력과 환경태도에 긍정적인 영향을 미쳤 음을 알 수 있다.

The purpose of this study is to verify how upcycling environmental education program affects elementary school students’ abilities to solve creative problems and environmental attitude by developing and applying the program. The subject of this study is 2 classes of 6th grade elementary school located in G city, and upcycling environmental education program had developed and applied to experimental group for 10 classes. As a test tool, creative problem solving abilities and environmental attitude test paper were used. The SPSSWIN program was used for data analysis, and the t-test was performed to verify the difference in creative problem solving abilities and environmental attitudes between the experimental and comparative groups. The main research results obtained through this study are as follows. Fisrt, the average of all sub-areas(specific area knowledge·thinking skill·technology understanding and master, divergent thinking, critical and logical thinking) of the experimental group was improved by a significant difference compared to the comparative group, and it was found that upcycling environmental education program had a significant positive effect on the improvement of the creative problem solving abilities of elementary school students. Second, the average of all sub-areas(linguistic involvement, behavioral involvement, emotional involvement) of the experimental group was improved by a significant difference compared to the comparative group, and it was found that upcycling environmental education program had a significant positive effect on the improvement of the environmental attitude of elementary school students. Therefore, it can be seen that upcycling environmental education had a significant positive effect on the creative problem solving abilities and environmental attitude of elementary school students.

The purpose of this study is to make a Result analysis on the Free Inquiry Method of Elementary school student. Also, this study investigates how free inquiry activities effect the science creative problem solving ability and science process skills of Elementary school student. For this study 150, third year, elementary School students from Busan City were selected. The Inquiry examined the effectiveness of each of the following free inquiry methods: the Program Based Learning method, the Project method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, and the Science Notebooks Method. The students were divided into groups in which they incorporated the respective methods into their practice. Test showed the following results: First, the Science Notebooks Method activities proved to be much more effective than the Program Based Learning method, the Project method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, and the Science Notebooks Method in terms of developing on science creative problem solving ability. Second, the Project method activities proved to be much more effective than the Program Based Learning method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, the Science Notebooks Method in terms of developing on science process skills.

2015 개정 교육과정에 의해 프로그래밍 교육이 초등학교 교과에 반영됨에 따라 프로그래밍 교육에 대한 교수 학습방법과 관련된 연구가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 초등학생을 대상으로 짝 프로그래밍 학습방법을 적용하여 창의적 문제해결력과 효율성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 학습방법을 적용한 결과 기존의 강의식 교수법으로 수업했을 때보다 짝 프로그래밍 학습방법으로 수업했을 때 창의적 문제해결력에서 효과가 있었고 그 하위 요소 중 비판적·논리적 사고력에서도 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 짝 프로그래밍 학습방법을 적용했을 때 완성된 프로그램의 효율성에서 유의미한 차이가 있으며 남녀 사이의 격차를 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

As the Programming education is organized in Elementary Education Curriculum by the 2015 Revised Curriculum, The study of teaching and learning methods are needed. In this study, we applied the Pair Programming in programming teaching and learning methods that can be applied at Elementary school level. The result of applying creative problem solving ability of the proposed teaching strategy appeared significant difference. Also it showed that a significant difference in the effectiveness of the completed programs and The Gap between Men and Women.

The purpose of this study was to analyze the instructional approach, strategy and method in order to foster student's creative problem solving ability, to suggest instructional design. The findings of this study were as follows:1. Problem solving approach of various approaches about technology education was effective to foster creative problem solving ability.2. Instructional strategy should be carried out based on the learning by doing. 3. Problem-based learning and cooperative learning were suggested to effective instructional method. 4. Based on these analysis, this study were suggested how to design the instruction in detail examining the case study of "Making instrument for distinguishing different balls" and "Making movable toy".

노벨 엔지니어링은 독서를 통하여 문제를 찾아내고, 이를 공학적인 방법으로 해결해보는 융합수업모형이다. 이제까 지의 노벨 엔지니어링 연구는 온전히 대면으로 진행되어왔다. 그러나 COVID-19 사태 이후를 대비하여 온라인과 오프라 인 수업을 병행한 블렌디드 러닝의 연구가 매우 필요하다. 그래서 본 연구에서는 블렌디드 노벨 엔지니어링 수업이 초등학 생들의 창의적 문제해결력 향상에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 연구 결과, 이 수업이 자기 확신 및 독립성, 확산적 사고, 비판적 사고, 동기적 요소 요인에서 기존의 문제해결 프로젝트 수업보다 더 높은 효과가 있다는 것이 증명되었다. 이는 블렌디드 노벨 엔지니어링 수업이 2015 개정 교육과정에서 제시한 역량 중심 수업을 위해서 매우 효과적이라는 것을 의미한다. 이 연구로 인하여 코로나 이후 시대에 블렌디드 노벨 엔지니어링이 학교 현장에 확산되어 정착될 수 있기를 기대 한다.

Novel Engineering(NE) is integrated learning model to figure out problems in a book and solve them with creative engineering process. NE has been performed on offline until now. We have to research blended learning projects for COVID-19 outbreak. In this paper, we are going to explore that blended NE is effective to creative problem solving ability. The results showed that blended NE is highly effective to all of four sub-elements; self conviction & independence, diffusion thinking, critical thinking and motivational element. This means that blended novel engineering class is effective to competence-centered class proposed in 2015 revised curriculum. We hope that the research is spread and settled into our school.

본 논문에서는 창의적 융합 수업 모형인 노벨 엔지니어링 수업이 초등학교 5학년 학생들의 창의 적 문제해결력 향상에 미치는 효과에 대해서 기술한다. 이를 위해서 2019년 2학기에 초등학교 5학년 학생 90명을 대상으로 실험 집단과 통제 집단으로 나누어 수업이 진행되었다. 이 수업은 생태계와 상호작용이 라는 핵심 개념을 중심으로 총 8차시 모둠별 프로젝트 형식으로 진행되었다. 수업은 5학년 국어, 과학, 실 과 과목이 자연스럽게 융합되도록 설계하였으며, 수업 적용 후 사전 사후 창의적 문제해결 검사를 위해서 t-검정이 실시되었다. 실험 결과, 노벨 엔지니어링 수업이 창의적 문제해결력 4가지 하위 요소인 자기 확 신 및 독립성, 확산적 사고, 비판적∙논리적 사고, 동기적 요소 모두에서 매우 큰 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 노벨 엔지니어링은 이제까지 연구되어왔던 다양한 문제해결력 패러다임을 융합한 수업 모형이 다. 이 연구를 통해서 노벨 엔지니어링 수업이 미래를 이끌어 갈 우리 아이들의 다양한 역량을 키울 수 있는 좋은 수업 방법임이 증명되었다. 노벨 엔지니어링이 우리 아이들의 미래 교육을 선도하는 융합 교육 과정 모형으로 자리 잡기를 기대한다.

This paper describes the effects of Novel Engineering(NE) on improvement of creative problem-solving abilities. We performed two classes for control and experience group. They are all 5th grade students. Core concept of the NE lesson is ecosystem and interaction with 8 hours long. We designed a lesson able to integrate subjects like Korean, Science and Practical Arts. Then we performed pre-and-post t-test on creative problem-solving ability. The experimental results showed that NE lesson has a high effects on 4 sub-elements like self conviction and independence, diffusion thinking, critical thinking and motivational component. The research showed that NE class is a good teaching-learning method to cultivate various competencies for our children. NE is a convergence learning model integrating various problem-solving paradigms ever researched. Thus we expect that NE is a foundation for convergence curriculum model to lead our children to their future and get settled to all schools.

본 논문에서는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 초등학교 학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험집단 37명을 대상으로 실험을 하였다. 연구 도구는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습 프로그램, 두리틀, 창의적 문제해결력 검사지를 사용하였다. 연구 절차는 사전검사, 실험처치, 사후검사순으로 이루어졌으며 자료처리는 대응표본 t-검증을 실시하였다. 연구 결과 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 창의적 문제해결력(3.07에서 3.39로), 확산적 사고력(2.94에서 3.14로), 비판적 논리적 사고력(3.13에서 3.81로), 동기적 요소(3.12에서 3.39로)에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 나타났다.

In this study, experiment was carried out on the 37 experiment group in order to investigate the effect of programming learning based on the CPS on the creative problem solving of elementary school students. Programming learning program based on the CPS, Dolittle, and creative problem solving checklist were used as research tools. Study procedures were followed by pre-test, experimental process, and post-test in order and the data processing was performed by paired sample t-test. The results show that programming learning based on the CPS has a positive effect on the creative problem solving(from 3.07 to 3.39), divergent thinking(from 2.94 to 3.14), critical and logical thinking(from 3.13 to 3.81), and motivational factors(from 3.12 to 3.39).

본 연구는 2022 개정 초등 교육과정 4학년 2학기 과 학, 수학 교과 등의 주제를 중심으로 STEAM 프로그램 을 적용하였을 때 초등학생의 창의적 문제해결력, STEAM에 대한 태도 및 수업 만족도 향상에 미치는 효과를 검증하는 데 목적이 있다. 기후변화 대응을 주 제로 AI 도구(뤼튼, 미리캔버스 등)를 활용하여 기후 관련 자료를 분석하고 시각적 데이터를 바탕으로 공익 광고 포스터를 제작하는 활동으로 구성하였다. 수업 전ㆍ후의 창의적 문제해결력과 STEAM 태도 검사를 진행하였으며 수업 종료 후 프로그램 만족도를 조사하 였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그 램을 적용 후 초등학생의 창의적 문제해결력이 통계적 으로 유의미하게 향상되었다(p <.001). 이는 AI 기반 데 이터 분석과 포스터 제작 활동이 문제 인식, 아이디어 생성 및 해결 전략 수립 등 창의적 사고 능력을 촉진 한 것으로 판단된다. 둘째, STEAM 태도 결과에서는 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다(p <.001). 이 는 인공지능(AI)을 융합한 학습 활동이 학습자의 흥미, 자신감, 유용성 인식 등 융합적 사고 능력 향상에 기여 했음을 보여준다. 셋째, 초등학생의 수업 만족도는 4.5 점으로 높게 나타났으며 이는 AI 공익광고 포스터 제 작 활동이 학습 동기와 몰입도를 높인 것으로 확인되 었다. 다만 실습 중심 활동으로 인해 제한된 수업 시간 안에 과제가 과도하다는 의견이 일부 제시되었다. 이 연구의 결과는 기후변화 대응과 시각적 데이터 역량 강화 및 AI 기반 STEAM 교육이 지속적으로 운영될 필요가 있으며 2022 개정 교육과정과 연계 가능한 프 로그램의 다양화와 교사의 수업활용의 역량 강화를 위 한 교수·학습 지원 체계가 필요할 것으로 판단된다.

This study aims to examine the effects of applying a STEAM program based on the themes of the 2022 revised elementary curriculum for fourth-grade science and mathematics on students’ creative problem-solving ability, STEAM attitudes, and learning satisfaction. The program was designed around the topic of climate change mitigation and included activities in which students analyzed climate-related data using AI tools (such as Wrtn and MiriCanvas) and created public service advertisement posters based on the visualized data through a career club class. Pre- and post-tests were administered to measure students’ creative problem-solving ability and STEAM attitudes, and learning satisfaction was surveyed following the completion of the program. The results of the study are as follows. First, elementary students’ creative problem-solving ability showed a statistically significant improvement after the STEAM program was implemented (p < .001). This suggests that AI-based data analysis and poster-creation activities enhanced creative thinking skills, including problem identification, idea generation, and strategy development. Second, students’ STEAM attitudes also demonstrated statistically significant improvement (p < .001), indicating that learning activities involving artificial intelligence contributed to increases in learners’ interest, confidence, perceived usefulness, and integrative thinking skills. Third, learning satisfaction was relatively high, with an average score of 4.5, suggesting that the AI-based public service advertisement poster activity enhanced learners’ motivation and engagement. However, some students noted that the hands-on nature of the program resulted in a heavy workload within the limited class time. These findings indicate the necessity of continuously implementing AI-based STEAM education that strengthens climate change literacy and visual data competencies. Furthermore, it is suggested that diverse programs aligned with the 2022 revised curriculum should be developed and instructional support systems must be enhanced to strengthen teachers’ capacity to effectively integrate such activities into instruction.

초등학생을 대상으로 샌드박스형 게임인 마인크래프트 에듀를 활용한 게임기반학습을 적용하여 창의적 문제해결력과 학습몰입도에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 기존의 전통적인 강의식 교수법보다 샌드박스형 게임을 활용한 게임기반학습을 적용했을 때 창의적 문제해결력과 학습몰입도에서 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 창의적 문제해결력은 모든 하위요소에서 유의미한 차이가 나타났으며 학습몰입도는 통제감, 시간 감각의 왜곡을 제외한 하위요소에서 유의미한 차이가 나타났다.

The effect on creative problem solving ability and learning flow is analyzed by applying game-based learning using sandbox game, Minecraft Edu for elementary school students. It appeared to be effective when applied to sand box utilizing game-based learning than traditional lecture teaching method on creative problem solving ability and learning flow. It is found to be a significant difference observed in all sub-elements on Creative problem solving ability and it is found to be a significant difference in all sub-elements on learning flow except sense of control and transformation of time.

본 연구는 마이크로비트와 레트로 아케이드 게임 코딩 키트를 활용한 게임 제작 기반의 블록코딩 수업이 초등 정보 영재의 창의적 문제해결력, 컴퓨팅 사고력, 학습 몰입에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 20명의 정보 영재 학생을 대상으로 10차시 수업을 실시하고, 사전-사후 검사를 통해 효과를 측정하였다. 또한 개방형 설문, 수업 관찰, 산출물 분석 등 질적 자료를 수집하여 학습자의 학습 경험을 심층적으로 분석하였다. 분석 결과 세 변인 모두에서 통계적으로 유의미한 향상이 나타났으며, 특히 컴퓨팅 사고력 향상이 두드러졌다. 학생들은 수업을 통해 창의적인 아이디어 발상, 문제 해결 전략 구상, 반복적 디버깅 등의 과정을 경험하며 자기 주도성과 몰입을 높였다. 질적 분 석에서도 수업에 대한 높은 흥미와 성취감이 보고되었다. 이러한 결과는 게임 제작 기반 블록코딩 수업이 정보 영 재의 사고력과 정서적 참여를 동시에 증진시킬 수 있는 효과적인 교수학습 전략이 될 수 있음을 시사한다.

This study aimed to analyze the effects of a game-based block coding program using Micro:bit and retro arcade game coding kits on the creative problem-solving ability, computational thinking, and learning engagement of sixth-grade gifted students in information science. The program was conducted over 10 sessions with 20 gifted students, and its effectiveness was measured through pre- and post-tests. In addition, qualitative data such as open-ended surveys, class observations, and analysis of student artifacts were collected to examine learners’ experiences in depth. The analysis revealed statistically significant improvements in all three variables, with a particularly notable increase in computational thinking. Students experienced processes such as generating creative ideas, devising problem-solving strategies, and engaging in iterative debugging, which enhanced their self-directed learning and engagement. The qualitative analysis also reported high levels of interest and a strong sense of achievement among students. These results suggest that a game development-based block coding program can serve as an effective instructional strategy to simultaneously enhance both cognitive skills and emotional engagement in gifted students in information science.

최근 교육부는 4차 산업혁명에 대비한 창의인재 양성을 위한 다양한 교육 개혁을 추진하고 있다. 본 연구에서 는 인포그래픽과 3D모델링을 활용하여 창의적 문제해결력 향상을 위한 STEAM 프로그램을 개발하였다. 개발된 STEAM 프로그램을 활용하여 서울시 OO초등학교 6학년 2개 학급을 대상으로 적용한 결과 본 프로그램에 참여 한 모든 학생들의 창의적 문제해결력이 향상되는 결과를 보였으며, 특히 창의적 문제해결력 요소 중에서 동기적 사고가 가장 큰 향상을 보였다. 본 연구 결과를 통하여 초등학교 현장에서 인포그래픽과 3D모델링을 활용한 다 양한 STEAM 프로그램을 개발하여 적용함으로써, 미래 사회를 대비한 창의적 사고력을 갖춘 인재를 양성할 수 있을 것으로 기대된다.

Recently, the Ministry of Education is pursuing various educational reforms for the cultivation of creative talent in preparation for the fourth industrial revolution. In this study, we developed STEAM program using the infographic and 3D modeling. As a result of applying the developed STEAM program to 2 classes of 6 grade in OO elementary school in Seoul, it showed that creative problem solving ability of all students participating in the program has improved. Particularly, Motivational component has shown the greatest improvement among the creative problem solving ability elements. Through the results of this study, it is expected that various STEAM programs using the infographic and 3D modeling will be developed and applied in the field of elementary school for the cultivation of creative talent with creative thinking ability in preparation for future society.

최근 4차 산업혁명의 핵심 영역 중 하나로 메이커 운동(maker movement)이 떠오르고 있다. 메이커 운동은 오픈소스 소프트웨어 및 하드웨어, 3D 프린터, 레이저 커팅기 등 다양하고 저렴한 제작 도구를 이용하여 사용자 가 필요한 물건을 직접 제작하고 공유하는 것이다. 메이커 교육을 초․중등(K-12) 수업에 적용할 때 디자인 사 고를 기반으로 한다면 그 효과가 증진될 것으로 생각한다. 본 연구의 목적은 디자인 사고 기반 메이커 교육 프 로그램을 개발하고 수업에 적용하여 초등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 밝히는 것이다. 연구 내용 을 검증하기 위해 초등학교 5～6학년 학생을 통제집단과 실험집단으로 나누고 통제집단에는 일반적인 강의식 메 이커 수업을 적용하였고, 실험집단에는 개발된 디자인 사고 기반의 메이커 수업을 적용하였다. 창의적 문제해결 력 검사를 사전, 사후 실시하였고, 통계적 t-검정을 이용하여 그 효과성을 검증하였다. 결론적으로 본 연구를 통 해 디자인 사고 기반 메이커 교육 프로그램은 초등학생의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향이 있음을 밝혔다.

Maker movement is emerging as one of the key areas of the fourth industrial revolution in recent years. The maker movement is to create and share what users need using a variety of inexpensive production tools such as open source software and hardware, 3D printers and laser cutters. We think that the effect would be enhanced if design thinking is applied to elementary and middle school (K-12) class. The purpose of this study is to develop a design thinking-based maker education program and to apply it to classroom for clarify the effect on the creative problem solving ability of elementary school students. In order to verify the purpose of the research, students in the 5th-6th grades of elementary school were divided into a controlled group and an experimental group. The general lecture maker class was applied in the controlled group, and our developed design thinking-based maker class was simultaneously applied in the experimental group. The creative problem solving ability test was conducted before and after the test, and its effectiveness was verified using statistical t-test. In conclusion, this study suggests that design thinking-based maker education program has a positive effect on elementary school students' creative problem solving ability.