현재 컴퓨터교육계의 큰 동향은 컴퓨터교육을 통한 학생들의 컴퓨팅적 사고(computational thinking)의 신장에 있으며 우리나라 또한 이러한 세계적 추세에 발맞추어 컴퓨터교육의 궁극적인 교육목표를 컴퓨팅적 사고의 증진에 두고 알고리즘 등의 컴퓨터과학 분야의 학습 중요성을 강조하고 있다. 그러나 초등학생을 대상으로 하는 컴퓨터과학 교육의 교수 학습 모형에 대한 연구는 아직 미진하며 초등학생의 특성에 맞으면서 알고리즘적 사고를 신장시킬 수 있는 교수 학습 모형의 도입이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 실제적 수학교육을 위한 RME (Realistic Mathematical Education) 교수 학습 모형을 컴퓨팅적 사고 증진을 위한 알고리즘 수업에 맞게 수정하고 관련수업 프로그램을 개발하여 이를 초등학교 수업에 적용하였다. 이 모형을 교육 현장에 적용한 실험 결과 학생들의 문제해결력에 효과가 있음이 통계적으로 확인되었다.

본 연구의 목적은 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동이 유아의 문제해결력과 공간능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는데 있다. 연구대상은 경기도 S시에 소대한 두 개의 초등학교 병설유치원에 재원중인 만 5세 유아 40명이며 12주 동안 24회 실시하였다. 연구도구는 유아의 문제해결력을 알아보기 위하여 Tegano, Sawyer와 Moran(1989)의 유아 문제해결력 검사에 기초하여 안경숙(1992)이 사용하고 장경혜(1994)가 수정, 보완한 검사도구를 사용하고 유아의 공간능력을 알아보기 위하여 홍혜경(2001)의 공간능력검사도구를 사용하였다. 본 연구의 결과 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동은 문제해결력의 하위요소인 문제의 발견 및 진술, 문제 해결에 대한 결론짓기와 공간능력의 하위요소인 눈-운동 협응, 공간적 추리, 시각적 기억 및 회상하기에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동은 유아의 문제해결력과 공간능력에 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다.

본 연구의 목적은 함께 학습하는 수학활동이 유아의 수학적 문제해결능력에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하는데 있다. 만 5세 유아로 실험집단 23명(장기결석 및 전학 유아 제외)과 통제집단 29명으로 하여 8주간 15회의 실험처치가 이루어졌다. 실험집단 유아에게는 함께 학습하는 수학활동을 처치하였고, 통제집단에는 생활주제와 관련된 수학활동을 자유선택활동의 수조작놀이 영역에서 실시하였다. 연구 결과 함께 학습하는 수학활동은 유아의 수학적 문제해결능력에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 수학적 문제해결능력의 하위요인인 분류, 패턴, 수, 측정, 도형 문제해결능력에서 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

이 연구는 중학생을 위한 창의적 문제 해결 능력을 함양할 수 있는 전기에너지 교육 프로그램을 개발한 것으로 전기의 발생, 전기의 흐름, 전기의 이용의 3단계 과제를 개발하여 교육 프로그램을 구성하였으며 중학교 전기에너지 교육의 목표와 내용, 전기에너지 교육 프로그램의 구성, 교육 프로그램의 양호도에 대한 연구 문제를 바탕으로 수행되었다. 이 연구에서 개발된 창의적 문제 해결 능력을 기르는 전기에너지 교육 프로그램은 중학교 전기에너지 교육 담당 교사와 학생들이 전기에너지 교수-학습에 있어 전기의 발생에서 흐름, 이용에 이르기까지의 과정과 이를 토대로 한 문제 해결 능력을 기르는 체험활동 중심 수업에 도움을 주는 수업자료이며 준비단계, 개발단계, 개선단계로 연구를 진행하였다. 개발된 전기에너지 교육 프로그램은 크게 전기의 발생, 전기의 흐름, 전기의 이용의 3단계로 구성하여 20-23시간에 걸쳐 학습할 수 있도록 편성하였으며, 각 영역은 기본학습과 체험활동으로 구분하여 교사용 자료와 학생용 자료로 구성하였다. 개발된 전기에너지 교육 프로그램이 중학교 정규수업, 발명교실, 계발활동, 특기적성활동, 재량활동, 방과 후 학교, 방학 중 과제 등 전기에너지 교육에 널리 활용되기를 기대하며 다양한 체험활동 과제의 개발이 요구된다.

본 연구의 목적은 문제중심무용학습이 중학생들의 비판적 사고와 문제해결능력에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하기 위함이다. 이를 위해서 78명의 중학생을 실험집단(n=39명)과 통제집단(n=39명)으로 구성하고 총 8주(주 2회, 회당 45분)동안 무용수업을 실시하였다. 측정도구는 비판적 사고성향과 문제해결능력 검사지가 이용되었고 자료분석은 탐색적 요인분석, 신뢰성 검증, t-검증 및 반복측정 분산분석이 실시되었다. 연구 결과 8주간의 문제중심무용학습은 실험집단의 비판적 사고성향 중의 진실추구, 편견없음, 분석 및 호기심 성향을 향상시킨 것으로 나타났다(p<.001). 또한 문제중심무용학습은 실험집단의 문제해결능력 중의 문제해결 자신감을 향상시킨 것으로 나타났다(p<.01). 이러한 연구결과에 기초하여 문제중심무용학습이 중학생들에게 끼친 비판적 사고와 문제해결능력 증진에 대한 시사점을 논의한 후에 창의적/비판적 사고와 관련변인, 교사교육에서 비판적 사고력 강화 및 문제중심 학습원리를 적용한 무용수업의 실천적 문제와 관련된 추후 연구과제에 대해서 제시하였다.

본 연구는 공간시각화 활동에서 교사개입을 적용한 실험집단과 비교집단 유아의 수학적 문제해결능력의 차이에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 도구는 수학적 문제해결능력 검사로 Ward(1993)가 제작한 것을 황정숙(1996)이 번안한 것을 사용하였으며, 공간시각화 활동에는 탠그램 활동과 패턴활동을 포함하였다. 교사개입은 한은숙(1996)의 7가지 유형을 5가지 유형으로 재구성하여 사용하였다. 연구결과 유아의 수학적 문제해결능력은 공간시각화 활동에서 교사개입이 적용된 실험집단이 비교집단보다 더 증진되었다.