• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.787-794
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• 2014

본 연구에서는 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습 적용 후 학생들의 주제 글쓰기를 분석하였고 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 서울 소재 C여자 고등학교 2학년 3개 학급의 학생 108명을 실험집단으로 하여 5개 주제에 대하여 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습 프로그램을 적용하였고 같은 학교 3학년 3개 학급의 학생 99명을 비교집단으로 하여 전통적 강의식 수업을 적용하였다. 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습을 적용한 실험집단의 주제 글쓰기는 '친환경 에너지'의 big idea 요소를 제외한 다른 모든 요소에서 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 나타났다(p<.05). '친환경 에너지'의 경우, 8개의 개념 중 6개의 개념, '판구조론'의 경우 8개의 개념 중 4개의 개념에 대하여 실험집단 학생들이 비교집단보다 주제 글쓰기에서 더 많이 서술하였다. 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 수업에서 학생들은 의문을 만들고 실험 설계와 수행, 자료해석, 주장과 증거를 만드는 동안 끊임없이 동료들과 논의를 하도록 안내된다. 또한 실험 결과나 주어진 자료의 해석을 통해 주장을 뒷받침하는 증거의 정확성, 충분성, 타당성을 높이기 위해 노력하면서 자신의 추론 과정을 돌아보고 개념을 정교화, 명료화한다. 이러한 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기의 과정이 학생들의 주제 글쓰기의 big idea, 개념, 다중 표상, 논리적 구조 형성과 포함된 개념의 형성에 도움이 된 것으로 보인다. 본 연구의 결과는 과학 교육 현장에서 향후 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기와 같은 수업을 지속적으로 적용해야 함을 시사한다.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.106-119
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• 2012

이 연구에서는 5개 대학부설 과학영재교육원의 중등 화학반 교재를 고안한 분석틀에 의해 비교 분석하였고, N대학교 부설 과학영재교육원 학생들의 설문 조사를 통하여 영재 교육 프로그램의 내용과 운영에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 이를 토대로 올바른 영재교육에 대한 시사점을 찾고자 하였다. 고안한 분석틀은 교재 내용, 활동의 유형, 활동의 수준, 실험 활동의 개방도, 창의적 사고력 유형 등 6가지 범주에 따른 준거로 구성되었다. 교재분석결과 대체로 단원 내용이 적절하게 배분되어 이루어졌지만 첨단과학이나 융합과학 등의 내용이 부족했다. 활동의 유형은 대부분이 강의나 실험활동으로 다양한 활동들로 이루어진 프로그램이 개발되어야 할 것이다. 또한 지적 선행 학습이나 과학적 사고력 증진을 위한 학습활동의 비율이 높았다. 활동의 수준 분석 결과 창의적 활동이 매우 부족했고 실험활동의 개방도에서는 2수준 이상의 활동 비율이 낮았다. 그리고 창의적 사고력 유형분석에서는 확산적 사고력과 연관적 사고력을 촉진하는 활동이 부족함을 보였다. 진정한 영재교육이 이루어지기 위해서는 과학영재교육 프로그램 개발이 요구된다. 리커트 방식의 설문지와 면담을 통해 분석한 프로그램 내용에 대한 응답은 전반적으로 N대학교 부설 영재교육원 프로그램의 내용과 자신의 능력향상, 운영방식 등에 매우 긍정적인 반응을 보였다.

• 산업융합연구
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• 제21권3호
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• pp.195-202
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• 2023

본 연구는 학습자의 교육적 요구를 파악하기 위해 현장에서 이루어진 수업을 바탕으로 설문조사 결과를 분석하여 SW 교육에 필요한 요소를 반영하기 위한 것이다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 학습 동기와 학습 성취도에 따른 다양한 실험적 요소를 구성하고 설계하였다. 본 연구에 적용한 설문조사로 교수자 역량(FC), 학습자 역량(LC), 교육 여건(EC)의 3가지 부문의 실험적 요소를 1차 영역별, 2차 전공 계열별로 각각 분석하였다. CT 기반의 SW 교육을 영역별로 분석한 결과 교육자료 개발, 강의에 대한 이해, 교수방법은 만족도가 높게 나타난 반면, 수강생과의 소통, 강의의 난이도, 수강 인원은 상대적으로 낮게 나타났다. 전공별로 분석한 결과는 인문 계열에서 공학 계열보다 어렵고 흥미가 떨어지는 것으로 결과가 나타났다. 본 연구에서는 이러한 통계적 결과를 바탕으로 학습자의 문제해결 능력 향상 측면에서 향후 효과적인 교양교육을 위하여 흥미로운 교과과정으로 비전공 SW 교육이 개선되어야 할 필요성을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1479-1486
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• 2011

본 논문에서는 후판 영상에서 직선 패턴을 검출하는 간단하면서도 정확한 알고리즘을 제안한다. 후판의 직선 검출은 후판 영상으로부터 후판에 관련된 정보를 분석하거나 인식할 때 기본적으로 사용되는 핵심적인 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘에서는 마스크를 이용하여 전체 영상을 탐색하면서 에지 영상을 분석한다. 먼저 마스크에 위치한 에지 패턴의 픽셀들에 대한 공분산 행렬을 계산하고 공분산 행렬의 고유값과 에지 패턴의 통계적 기하학적인 특성 사이의 관계를 분석하여 직선 에지를 검출한다. 직선 패턴이 중복된 에지 영상에 대해서는 모든 직선을 정확하게 검출하기 위하여 먼저 각 직선 패턴을 전체 영상에서 분리한 후 고유값을 계산한다. 또한 에지를 구성하는 픽셀의 수와 에지의 방향 정보를 이용하여 불필요한 직선 에지들을 제거함으로써 후판의 직선 에지를 정확하게 검출하도록 한다. 다양한 후판 영상에 대해서 실험을 수행한 결과는 제안하는 알고리즘이 고유값을 이용한 기존 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권3호
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• pp.174-180
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• 2015

예비 방사선 작업 종사자인 방사선학과 대학생을 대상으로 방사선 기초 개념과 공간선량 인식, 방사선 안전 인식에 대해 알아보고자 하였다. X선 촬영 실습실에서 X선 조사 시 발생하는 공간선량을 학생들이 직접 측정함으로써 방사선 기초 개념과 공간선량 인식에 따른 실험 전 후의 방사선 안전 인식 변화를 파악하고자 하였다. 그 결과 실험 후에 학생들의 방사선 안전 인식이 보수적이고 엄격하게 변화하는 것을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 방사선학과 대학생들의 경우 방사선 안전 인식 보다 직업의식이 앞서는 형태를 볼 수 있었는데 이는 의료적 이용에 따른 이득을 우선적으로 고려한 결과로 생각된다. 이에 따라 의료적 이익의 범위 내에서 방사선 이용에 따른 세분화된 안전교육 프로그램이 필요성이 요구된다. 따라서 시청각 자료를 이용한 단순한 강의 중심의 안전 교육이 아닌, 직접 공간선량 측정 실험과 같은 체험적 안전 교육 프로그램을 제안하는 바이며 방사선 안전 인식의 보수적인 관점과 엄격한 태도를 지향하는 직업의식 교육이 필요한 것으로 파악되었다.

• 치위생과학회지
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• 제13권4호
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• pp.449-460
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• 2013

본 연구는 23명 대학생을 대상으로 1차 강의식 교육과 2차 소그룹별 실습 교육의 구강보건교육을 실시한 후 올바른 칫솔질, 치실질 실천 및 식습관 중 영양성분표 확인 등의 구강건강행동별로 변화단계와 동기요소의 변화 양상을 파악하고, 면접조사를 통해 동기요소에 영향을 미친 요인을 심층적으로 확인하여 구강건강행동의 변화 과정을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 1, 2차 교육 후 1개월 내 행동을 시작하려는 준비단계의 응답비율이 소폭 증가하였다. 구강건강행동별 동기요소는 1차 교육에 비해 2차 교육 후 올바른 칫솔질에 대해 귀찮다고 느끼는 장애 인식에서 '귀찮음'에서 '귀찮지 않음'으로 긍정적으로 변화한 비율이 39.1%로 가장 높았고, 치실질 실천과 영양성분표 확인에서는 자기 효능감 인식에서 '자신 없음'에서 '할 수 있음'으로 긍정적으로 변화한 비율이 각각 50.0%, 30.4%로 높게 나타났다. 2) 올바른 칫솔질 실천에 대한 필요성 또는 유익성을 인식하였을 때 칫솔질 실천에 대해 귀찮아하는 장애 인식이 낮았다. 치실질 실천의 경우, 평소에 치아 사이를 관리하는 것에 대한 필요성을 느꼈거나, 지인으로부터 치실 사용을 권고받은 경험이 있거나 지인의 직접 사용하는 것을 보았을 때 치실질을 할 수 있겠다고 인식하는 자기효능감이 높았고, 식습관 중 영양성분표 확인에 대해 귀찮아하는 장애 인식이 낮고, 필요성과 유익성을 명확히 인식할 때 간식 구매 시 영양성분표를 확인하겠다고 하는 자기효능감 인식이 높았다. 3) 교육 대상자의 구강건강인식 및 행동변화에 영향을 미친 교육의 특성으로는 실험, 실습을 통해 결과를 직접, 바로 확인할 수 있는 참여위주의 교육이었고, 이해하기 쉬운 그림, 사진자료를 활용하였기 때문인 것으로 나타났다. 이에 따라 실습, 참여위주의 교육을 통해 구강건강행동을 실천할 수 있다는 자기효능감은 높이고 행동에 대한 어려움 인식은 낮추며, 자신의 상태를 관찰해 봄으로써 구강질환에 대한 취약성을 인식하고, 그림과 사진 자료를 이용하여 쉽게 이해함에 따라 구강건강행동의 유익성을 명확히 인식함으로써 긍정적인 행동변화를 유도하는 효과적인 교육이 이루어질 수 있겠다. 추후 변화단계별 다양한 동기요소를 이끌어낼 수 있는 구체적인 전략이 개발되어 실제적인 행동변화를 유도할 수 있는 구강보건교육이 이루어져하며, 다양한 건강행동모형에 근거하여 구강건강행동 변화를 유도하는 경로와 관련 요인을 검증하고, 관련 요인에 개입할 수 있는 전략을 개발하는 연구가 이루어져야 할 필요가 있겠다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.183-192
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• 2021

본 연구에서는 2015 개정 교육과정 적용 2년차를 맞이하여 고등학교 과학과 선택과목의 수업과 평가 구현 실태를 조사함으로써 과학과 교육과정의 안착 및 개선 방안을 도출하고자 하였다. 이를 위해 244명의 고등학교 과학과 교사들을 대상으로 설문조사를 진행하였으며, 9명의 과학 교사들과 심층 면담을 수행하여 교육과정 운영에 대한 심층적인 답변을 구하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 설문조사에서 과학 교사들은 개정 교육과정에서 교과역량 신장과 학생들의 참여를 높이기 위한 수업을 고민하고 있지만, 여전히 강의 위주 수업을 가장 자주 활용하는 것으로 나타났다. 평가 측면에서는 과정중심평가와 관련된 문항들에서 교사들은 긍정적인 변화가 있다고 응답하였다. 과학과 선택과목 운영의 어려움으로 교사들은 '담당해야 하는 과목의 수 증가', '업무 과다', '다양한 교수학습 및 평가 등을 고려한 수업의 재구조화에 대한 부담'을 가장 많이 선택하였다. 심층 면담을 통해 교사들은 통합과학에 비해 과학I 선택과목에서는 탐구실험 등과 같은 학생참여형 수업을 덜 강조하며, 과학II 과목의 경우 주로 3학년 때 하므로 학생참여형으로 진행하기 어렵다고 주장하였다. 또한, 과학과 선택과목에서 과정중심평가를 하려면 시간 확보가 필요하며, 수능에 실험이 안 나와서 실험에 대한 과정중심평가도 할 필요가 없다고 응답하였다. 연구결과를 토대로 과학과 선택과목에서 과정중심평가 안착을 위한 지원방안, 학교현장의 학생참여형 수업이나 과정중심평가의 방향성과 원인에 대한 심층 분석의 필요성 등을 제안하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.105-124
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• 2013

이 연구는 '발명 특허 기초' 과목의 교수 학습 방법 실태 및 요구를 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서 '발명 특허 기초' 과목 담당 교사들이 현재 활용하고 있는 교수 학습 방법, '발명 특허 기초' 과목 담당 교사들이 인식하는 가장 바람직한 교수 학습 방법, '발명 특허 기초' 과목의 교수 학습 운영상의 요구 사항과 어려운 사항을 조사 및 분석하였다. 설문조사는 전국 48개교의 고등학교에서 '발명 특허 기초' 과목을 담당하는 교사 또는 지도한 경험이 있는 교사를 대상으로 실시하였으며, 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 이론적인 학습 활동의 비중이 높은 모듈은 강의를 활용한 비율이 높았고, 실습과 관련된 학습 활동의 비중이 높은 모듈에서는 프로젝트, 실험 실습, 토론, 조사 등을 활용하여 수업을 진행하는 것으로 나타났다. 둘째, 발명 특허 기초 과목의 담당교사는 교수 학습 운영에 필요한 교수 학습 방법과 관련하여 이론중심의 강의보다는 학생중심의 체험과 실습을 중심으로 하는 실험 실습, 프로젝트, 사례연구, 현장학습 등에 대한 요구 사항이 높은 것을 알 수 있었다. 셋째, 발명 특허 기초 과목의 교수 학습 운영 시 고려해야 할 중요 요구 사항에 대한 동의 정도는 전반적으로 높았다. 특히, 출신 대학에 따른 교수 학습 운영시 요구 사항에 대한 집단간 차이에서는 사범계가 비사범계보다 전반적으로 높게 응답하였다. 넷째, 발명 특허 기초 과목의 교수 학습 운영 시 어려운 사항들에 대한 동의 정도는 전반적으로 높은 것으로 나타났다. 특히, 업무과다로 인한 수업 준비 부족, 교육 시설 및 기자재 부족, 교과에 대한 사전지식 부족, 학생의 개인차 고려 어려움, 학생의 흥미와 관심 부족 등을 어려운 사항으로 인식하는 것으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-13
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• 2003

경막외마취는 전신마취가 불필요하므로 널리 활용되는 마취술이다. 그러나 경막외마취 시술시 천자침이 경막외강 내에 정확하게 위치하지 않으면 각종 부작용이 발생하므로 시술자의 세심한 주의뿐만 아니라 상당한 수준의 숙달이 필요하다. 본 연구에서는 천자침이 연결된 도관 내의 압력 변화를 범용 압력센서로 연속 계측함으로써 침이 경막외강 내로 진입하는 순간을 자동탐지하는 자동화된 저항소실법을 개발하였다. 17G Tuohy 침을 황인대까지 전진시킨 후 침에 공기도관을 연결하고 공기도관에 연결된 압력센서로 압력신호를 추출하여 적절히 증폭ㆍ필터링한 후 역치감지회로가 경막외강의 진입순간을 감지하도록 전자회로를 설계ㆍ제작함으로써 저항소실법을 자동화할 수 있었다. 소량의 공기 주입으로 도관 내의 압력을 50∼100mmHg까지 녹인 후 짐을 천천히 전진시키며 압력변화신호를 10개의 녹색 발광다이오드로 연속 표시하였고 압력이 20mmHg 이하로 하강하는 순간을 경막외강 진입시점으로 인식하여 시술자를 위해 경보를 울리는 보조기기의 형태로 구현하였다. 자체 시뮤레이션을 거친 후, 경막 외마취 시술이 예정된 환자 ,30명을 대상으로 자동화된 보조기기를 사용하여 시술하였고 수동적인 저항소실법을 병행하는 임상실험을 통하여 경막외 마취시술의 성공여부를 판정하였다. 본 기기의 도움으로 첫 번째 시도에서의 마취성공률은 83%이었고 두 번째 시도에서는 모두(100%) 성공하였으며 시술 중 주입된 공기의 용적은 1ml이내로써 별는 부작용이나 합병증은 없었으므로 본 연구의 유용성이 입증되었다. 본 연구의 자동화된 저항소실법은 공기도관을 사용하였으므로 감염의 가능성도 최소화된다고 볼 수 있었으며, 따라서 편리하고 안전한 경막외마취 시술이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1025-1035
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• 2017

본 연구의 목적은 거꾸로 수업의 이점과 한계를 분석하여 실제수업 적용에 효율적인 ALP 모형을 개발하고, 그 효과를 확인하는 데 있다. 새로운 모형과 프로그램 개발 과정은 ADDIE 모형을 기초로 하였다. 먼저 거꾸로 수업의 어려움 분석과 관련된 연구들을 분석하여 새 모형의 주요 구성 요소를 추출하였고, 이 요소들을 수업의 흐름에 따라 재배치함으로써 ALP 모형을 개발하였다. 모형은 요약 강의 참여 단계(Attending a Short Lecture), 갭(gap) 이용 추가 학습 단계(Learning More in a Gap), 학생 중심 학습 수행 단계(Performing Student-centered Learning)의 3단계로 구성된다. 과학적 의사소통능력에 대한 모형의 효과를 살펴보기 위해 ALP 모형을 적용한 초등과학 프로그램을 개발하였다. 추가적인 정보를 얻기 위해서 수업에 대한 인식 조사와 실험집단 학생들 중 일부를 대상으로 면담을 진행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 거꾸로 수업의 어려움을 분석한 논문을 살펴본 결과 수업의 흐름에 따라 다양한 종류의 어려움을 확인할 수 있었으나, 주로 사전학습과 관련된 것이었다. 이를 바탕으로 수업 구조적인 변화를 주어 사전학습의 동영상 강의 부분을 다시 교실로 가지고 오고, 자율적인 추가 학습 부분을 교실 밖에 유지하였다. 이를 통해 거꾸로 수업에서 의사소통능력 향상에 도움을 주는 학생중심학습 시간의 증대를 꾀하고, 거꾸로 수업의 사전학습에서 교사의 준비 부담과 학생의 참여 관련 어려움을 줄이고자 하였다. ALP 모형을 적용한 초등 과학 프로그램을 적용한 뒤에 과학적 의사소통능력측면의 효과를 살펴본 결과, 실험집단에서 유의한 향상이 있음을 확인하였다. 세부 결과에서는 표와 그림 형태와 주장형과 정당화 유형에서 유의한 효과를 확인하였다. 이는 학생들에게 학생중심학습의 시간과 기회를 보다 많이 제공한 결과로 볼 수 있으며, 이는 수업에 대한 인식조사나 면담에서도 확인할 수 있었다.