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양자역학 게임 메커니즘 기반 초등 융합정보 교수․학습 개발 및 적용

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Alternative Title
Development and Application of Game Mechanism on Quantum Mechanics Mechanism on Quantum Mechanics Elementary School
Abstract
본 논문에서는 STEAM 교육과 미래 정보사회의 IT 전문가 중 하나인 양자컴퓨터 전문가 대한 이해와 양자컴퓨터의 기본 원리 체험의 기회를 제공하고자 하였다. 이를 위해 국가수준 교육과정을 분석하여 초등학생 3-4학년이 양자컴퓨터의 기본원리를 이해하고 양자 컴퓨터 전문가와 연관 지어 자신의 미래 진로와 연관할 수 있는 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 하지만 학생들이 물리학 중 가장 어려운 분야로 꼽히는 양자역학을 근본으로 하는 양자컴퓨터의 기본원리를 이해하는 것이란 거의 불가능 하다. 따라서 본 교재에서는 게임 메커니즘을 적용하여 학생들의 흥미를 유발하고 양자컴퓨터의 기본 원리 중 하나인 양자비트와 양자컴퓨터와 연관된 암호 이론인 양자암호, 그리고 아직 양자컴퓨터의 불완전성을 게임을 통해 체험할 수 있도록 교재를 개발하였으며 현장에 직접 적용하였다. 본 논문에서 제공하는 STEAM 교육프로그램은 미래 정보과학분야의 직업 진로 탐색과 관련된 소양 함양에 학생들에게 긍정적으로 작용할 것이다.
Author(s)
고대훈
Issued Date
2017
Awarded Date
2017. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000008307
Affiliation
제주대학교 교육대학원
Department
교육대학원 초등컴퓨터교육
Advisor
박남재
Table Of Contents
국문 초록ⅰ
Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구 문제 2
3. 연구의 제한점 2
Ⅱ. 이론적 배경 3
1. 양자컴퓨터(Quantum Computer) 3
2. 융합 교육 4
Ⅲ.융합교육 프로그램 개발 방법 6
1. 연구 대상 6
2. 연구 절차 6
Ⅳ. 융합교육 프로그램 개발 7
1. 교육과정분석 7
2. 학습 목표 수립 8
3. 학습 목표에 따른 1차 차시별 계획 수립 9
4. 게임 메커니즘 개발 11
5. 차시별 계획 수정 14
6. 지도상의 유의점 수립 15
7. 평가계획 수립 16
8. 게임 알고리즘 메커니즘이 적용된 교재 개발 19
Ⅴ. 프로그램 현장 적용 결과 32
1. 현장적용 주요 활동 내용 32
2. 교재에 대한 현직교사의 분석서 33
3. 학생 설문 조사 분석 38
Ⅵ. 결론 및 제언 44
참고 문헌 45
ABSTRACT 47
부 록 48
[부록1] 학생용 설문조사지 48
[부록2] 개발된 융합교육 프로그램 교사용 지도서 51
[부록3] 개발된 융합교육 프로그램 학생용 교재 97
Degree
Master
Publisher
제주대학교 교육대학원
Citation
고대훈. (2017). 양자역학 게임 메커니즘 기반 초등 융합정보 교수․학습 개발 및 적용
Appears in Collections:
Elementary Education > Elementary Computer Education
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