• 제목/요약/키워드: 과학교육자

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의료분야에서의 햅틱 피드백 응용 (Applications of haptic feedbacks in medicine)

  • 팜시추이;서안나;김형석;김지인
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.203-213
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    • 2009
  • 의료 분야는 가상현실 (VR, Virtual Reality)의 주요한 응용 분야 중의 하나이다. 가상현실을 의료 분야에 응용하는 연구는 학제간 연구의 대표적인 사례로 간주되며, 컴퓨터 과학자나 공학자, 내과 및 외과의사, 의학 교육자나 학생, 군사 의료 전문가들이나 의생명과학 전문가들이 참여하고 있다. 사용자들이 인지하는 물입감의 경험을 기준으로 하여 사람과 컴퓨터의 상호 작용(HCI, Human Computer Interaction)을 향상시키기 위해서는, 햅틱(Haptic), 음성, 냄새 등 비전통적 상호 작용 방법이 탐구되어야 한다. 특히, 햅틱 피드백은 전통적 상호작용 방식인 시각 정보와 서로 긴밀하게 관계가 맺어진다. 시각 정보와 햅틱 피드백을 결합하게 되면, 사용자들은 몰입감을 좀더 강하게 느끼게 된다. 전세계적으로 햅틱 피드백은 오랫동안 연구되어 왔고, 햅틱 기반의 시스템도 많이 개발이 되었다. 본 논문에서는 해틱 피드백이 의료 분야에 적용된 사례들에 집중하였다. 즉, 햅틱 피드백과 이들이 의료 분야에 응용된 사례들을 정리하여 발표하였다.

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간호학 임상실습 현장지도자 핵심역량 측정도구 개발 (Development of Core Competency Scale for clinical nursing student educators)

  • 박현숙;최은희;김경덕;김영희;전미양;황혜남
    • 한국간호교육학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.345-356
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    • 2022
  • Purpose: This study aimed to develop a Core Competency Scale for clinical nursing student educators. Methods: In this study, we constructed a conceptual framework, selected initial items, verified the content validity, conducted two rounds of Delphi expert consultation, selected secondary and tertiary items, and extracted the final items. The study included 242 clinical educators for nursing students. Item analysis, factor analysis, criterion validity, and internal consistency were used for the data analyses. Results: For the final scale, 35 items were selected and 5 factors were categorized, which together explain 61.7% of the total variance. The factors were education and evaluation, research and cooperation, ethical/legal principles, presenting leadership, and clinical practice. The scores for the scale significantly correlated with the teaching efficacy scale for clinical nursing instructors. The Cronbach's alpha coefficient for the 35 items was .96. Conclusion: The findings of this study demonstrated that the core competency scale has good validity and reliability. This scale can be used to assess the competency of clinical educators for nursing students; hence, it will help in evaluating the relationship between the skills of clinical educators for nursing students and the self-efficacy of those students.

과학과 관련된 사회.윤리적 문제(SSI)의 맥락에 따른 중학생들의 인성적 태도와 가치관 분석 (Korean Middle School Students' Perceptions as Global Citizens of Socioscientific Issues)

  • 장지영;문지영;유효숙;최경희;;김성원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.1124-1138
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    • 2012
  • 본 연구에서는 과학과 관련된 사회 윤리적인 문제, 즉 원자력 발전, 생명공학, 기후변화 맥락에 따라 중학생들의 인성적 태도와 가치관을 비교 분석하였다. 이를 위해 선행 연구를 참조하여 인성적 태도와 가치관의 세 가지 요소인 생태학적 세계관, 사회 도덕적 공감, 사회적 책임감을 중심으로 인간과 자연과의 관계성, 지속가능한 발전, 도덕 윤리적 민감성, 다양한 관점에 대한 포용, 공감적 배려, 책임의식, 행동의지 등의 8가지 하위요소를 도출하였다. 인성적 태도와 가치관의 세 가지 요소와 이들의 하위 요소를 기준으로 설문 문항을 만들었으며, 이를 SSI 맥락에 맞게 수정 보완하여 중학생들에게 설문을 실시하였다. 수집한 자료는 맥락에 따른 인성적 태도와 가치관의 차이를 알아보기 위하여 일원분산분석을 실시하였다. 연구 결과 SSI 맥락 중 기후변화에 대한 중학생들의 인성적 태도와 가치관이 가장 높게 나타났으며, 생태학적 세계관과 사회적 책임감 요소에 대하여 유의미한 차이를 보였다. 그러나 사회 도덕적 공감 요소는 SSI 맥락에 대해 전반적으로 낮게 나타나 유의미한 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과를 통해 연구자들은 다음과 같이 제언하고자 한다. 첫째, SSI 수업을 할 때에 과학 교사는 맥락에 따른 학생들의 인성적 태도와 가치관을 인식하고, 이를 수업에 반영하여 효과적으로 학습이 이루어지도록 해야 한다. 둘째, SSI 교육자들은 학생들의 사회 도덕적 공감을 향상시킬 수 있는 교수-학습 방법에 대한 연구가 논의되어야 한다.

초등학생의 실험매뉴얼 처리에서 나타나는 휴리스틱 (Heuristic Appearing in Experimental Manual Processing of Elementary School Students)

  • 양지혜;양일호;김성운
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.142-157
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    • 2022
  • 휴리스틱은 불확실하거나 시간과 정보가 충분하지 않을 때 신속하게 사용하는 경험적 방법이다. 본 연구는 초등학생들의 과학실험활동 중 실험매뉴얼 처리에서 나타나는 휴리스틱이 무엇인지 알아보는 것이 목적이다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생 20명(여 10, 남 10)을 연구 참여자로 과학 실험활동을 수행하게 하여 실험행동자료과 시선이동자료를 수집하였고, 회고적 인터뷰를 실시하였다. 수집한 자료에서 휴리스틱에 의한 행동을 추출하고 귀납적으로 개념화 하였다. 연구결과, 실험매뉴얼 처리에서 나타나는 휴리스틱은 "목표상태와 현재상태의 차이 줄이기", "실험 절차를 짐작하기", "기대되는 결과에 주의하기", "실험매뉴얼 사진과 비교하기", "시행착오 전략 사용하기"의 5가지였으며, 각 개념에 따라 실험활동에 유리한 측면과 불리한 측면이 나타났다. 학생들이 처음 경험하게 되는 과학실험활동에서는 정보가 부족하고 상황이 불확실하므로 휴리스틱에 의한 행동이 본성적으로 나타난다. 이에 교육자들은 학생들의 휴리스틱에 대해 이해하고 과학실험활동을 지도할 필요가 있다.

초·중·고등학생들의 극지에 대한 인식 (Elementary, Middle, and High School Students' Perception of Polar Region)

  • 정수임;최하늘;김민지;신동희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.717-733
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    • 2021
  • 이 연구는 극지 연구의 중요성을 확산하고자, 극지 소양 교육 방향을 설정하는 기초 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 초·중·고등학생들의 극지 인식을 극지 정보 획득 현황, 극지에 대한 인상, 극지 문제 인식 측면에서 조사했다. 초·중·고 9개교 학생 975명이 선택형과 서답형이 포함된 16문항에 대한 설문 조사에 참여했다. 연구 결과, 학생들은 시청각 매체를 중심으로 한 극지 경험이 많았고, 학교 교육에서 극지에 대한 학습 경험이 상대적으로 적었다. 극지에 대한 인상은 지구 온난화로 빙하가 녹으면서 위기에 처한 북극곰과 같은 이미지가 대부분이었다. 학생들은 시청각 매체에서 본 장면을 정서와 결합하면서 이미지를 형성했다. 극지 문제 인식 측면에서 학생들은 공통적으로 생물과 자연 환경, 기후 변화에 관심이 많았지만, 학교급 및 진로 희망에 따라 관심 분야가 달랐다. 학생들은 극지 문제를 해결하는 주체로서 과학자의 위상을 높게 평가했으며, 극지 문제에 대해 실용적 가치보다는 세계 시민적 가치를 우선했다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 교육과정에서 극지 내용 수용 및 체계화, 극지 과학자와 교육자의 협력에 의한 차별화된 학습 경험 마련, 여러 교과에 생성력 있는 빅아이디어 중심의 극지 소양 설정, 지구계 중심의 학습 접근법, 후속 연구의 방향 설정, 다양한 가치를 수용하는 과학 교육의 필요성 등을 시사점으로 제시했다.

국내 과학관 전시물에 반영된 과학의 본성(NOS) 특징 분석에 따른 프로그램 개발 및 이의 적용 (Development and Application of NOS Education Program according to Analyzing the Characteristics of Nature of Science(NOS) in Exhibits of Science Museum)

  • 박영신;유지연
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.104-121
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 대표적인 비형식 교육기관인 과학관에서의 과학의 본성에 대한 현황을 파악하여 특징을 분석하고, 발전 방향을 모색하여 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 개발 하고 적용하는데 있다. 과학관에서의 과학의 본성 분석 도구(NOSAT_ISM)를 이용하여, 국내 과학박물관 4곳의 전시물의 과학의 본성 현황을 분석하고 국내 과학관에 과학의 본성의 특징을 알아보았다. 또한 과학관 전시물의 과학의 본성 분석 결과를 바탕으로 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육프로그램을 개발 및 적용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 과학관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 대부분 암시적이었으며, 과학 기술 사회의 관계를 나타낸 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 국내 자연사박물관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 역시 대부분 암시적이었으며, 관찰과 추론의 과정을 묘사한 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 둘째, 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해, 본 연구에서 개발한 과학사를 반영한 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 적용 한 후 질적 연구를 통해 설문을 개발하여 투입한 결과, 사전과 사후검사에 명시적으로 반영시킨 과학이 잠정적이며, 창의력과 상상력을 필요로 하고, 사회 문화적임을 반영하고, 과학적 방법을 사용한다는 과학의 본성의 경우에만 긍정적인 변화가 있었다. 이 연구를 통해 도출된 결론은 다음과 같다. 과학관과 자연사박물관 이라는 전시관의 주제에 따른 특징별로 전시물에 나타나는 과학의 본성 요소가 달랐으며, 암시적인 접근의 과학의 본성이 대부분이었다. 이에 따라 과학관에서 과학의 본성 함양을 위해, 과학관 전시물을 활용한 교육프로그램을 적극적으로 활용하는 것이 관람객의 과학의 본성 이해도를 높이는 데 도움이 되지만, 명시적인 과학의 본성을 반영하였을 때 그 변화가 크다는 점에서 명시적인 과학의 본성 교육 프로그램을 개발하여 활용할 필요성이 있다고 할 수 있으며 이를 개발 및 적용할 수 있는 역량을 위한 과학관 교육자들의 전문성이 요구된다.

새로운 과학 교육 프로그램의 개발과 평가 I - 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 물리 탐구 실험 연수를 중심으로 - (A development and evaluation of new training program for science teacher - focused on computer simulation inquiry experiments in physics -)

  • 박종원;오희균;김두현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.653-664
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Interactive Physics 시뮬레이션 프로그램을 이용한 교사 연수 프로그램을 개발하여 실시하고 그 효과를 분석하였다. 본 연수 프로그램의 목적에는 시뮬레이션 프로그램 활용 능력의 배양뿐 아니라, 물리개념의 이해와 탐구 기능의 습득, 나아가 과학적 탐구 학습 지도 능력의 향상이 포함되었다. 연수 프로그램은 15시간 동안 실시되었으며, 연수 후 설문지를 통해 효과를 조사하였다. 주요한 조사 결과는 다음과 같다: (1) 11년 경력 이상의 많은 교사들도 자발적으로 참여하였다. (2) 참여동기가 주로 내적인 동기였으며, 점수와 같은 외적인 동기는 없었다. (3) 연수의 내용 수준이 적절하였고, 연수자들이 모두 연수를 흥미로와 했다. 그러나 시간은 부족한 편이어서, 앞으로 2배 (30시간)정도로 확장할 필요가 있었다. (4) 강사의 전문성과 연수 환경에 대해서는 만족하였으며, 부분적으로 교육방법의 개선이나 교육자가 의사소통을 원활하지 위한 개선점이 발견되었다. (5) 연수자들은 모두 연수를 만족하였으며, 컴퓨터 활용 능력뿐 아니라, 개념이해나 탐구기능 습득, 나아가 탐구의 지도능력 함양에 대해 긍정적으로 응답하여 연수 목적이 달성되었음을 알 수 있었다. (6)대부분의 교사들이 현장에서 시뮬레이션을 활용하고 싶고 활용할 계획이라고 응답하였다.

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미국 Nature-Study 형성 과정과 과학교육에의 시사점 (The Formation Process of Nature-Study in U.S. and Its Implication for Science Education)

  • 박종석;박상민
    • 대한화학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.118-125
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 Nature-Study의 형성 과정을 역사적으로 고찰함으로써 오늘날 이루어지고 있는 과학교육의 방향과 의미를 재고하여 시사점을 찾는 것이다. Nature-Study의 사상은 실물 교육을 강조한 캄파넬라, 라트케, 코메니우스, 페스탈로치 등의 사상에 기초하고 쉘던의 사물학습, 아가시의 자연사, 파커의 진보주의에 의해 형성되었다. Nature-Study는 방법적 측면에서는 사물학습의 '실물 주제 중심의 학습', 내용적 측면에서는 자연사의 '자연에 대한 학습', 철학적 측면에서는 진보주의의 '학습자 중심의 학습'에 영향을 받아 발전해 나갔다. 아가시의 제자로 쉘던의 오스위고 사범학교와 파커의 쿡 카운티 사범학교에서 근무한 스트레이트는 이 세 영역을 종합화하여 Nature-Study 형성의 기틀을 마련하였다. 이어 쿡 카운티 사범학교의 잭만은 Nature-Study를 교과로서 확립시켰으며 코넬 대학의 베일리와 콤스톡은 미국 Nature-Study 협회를 구성하여 대중화에 공헌하였다. 그러나 교육자들이 점차 통합적인 Nature-Study를 거부하고 직접 경험보다 교과서를 중요하게 여기면서 1920년대 이후 Nature-Study가 쇠퇴하게 되었다. 과학교육에서 Nature-Study 정신은 통합과 실제적 학습을 강조하는 오늘날 과학교육에 있어 자연을 주제로 한 통합교육, 자기주도적 학습, 자연과의 교감, 학습자의 인격 형성에 큰 역할을 할 것으로 판단된다.

3차원 그래픽 애니메이션을 이용한 전력계통 교육시스템 (Power System Education System using 3-Dimensional Graphic Animation)

  • 박인권;원종률;이진;윤용범
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제7권6호
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    • pp.593-601
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전력계통 학습을 보다 효율적으로 진행하기 위하여 전력계통 실시간 시뮬레이터 및 PC를 기반으로 하는 3차원 가상 전력계통 교육시스템 개발에 관한 연구를 제시하였다. 이는 기존의 수치적 해석결과의 제시방법에서 벗어나 실시간 시뮬레이터를 이용하여 다양한 계통현상을 모의하고, 그 결과를 온라인 통신으로 취득하여 즉시 사용자에게 3차원 그래픽으로 전달하고 있다. 또한 사용자의 계통제어입력을 즉시 반영하여 그 결과가 도출되도록 하여 현상에 대한 이해를 높이고 있다. 구현된 전력계통현상 교육용 프로그램은 전력계통에서 실제로 발생할 수 있는 현상을 직관적으로 피교육자에게 전달할 수 있으므로 학부교육 과정은 물론 계통 운전원을 위한 교육에도 그 활용도를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

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초·중등학교 교사들의 극지 소양 (Elementary and Secondary School Teachers' Polar Literacy)

  • 정수임;최하늘;김민지;신동희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.734-751
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    • 2021
  • 이 연구는 극지 소양 교육을 학교 교육과정에 반영하기 위한 기초 자료를 마련하고자 수행되었다. 교육과정을 현장에서 구현하는 교사들이 지닌 극지 인식과 교수 경험, 극지 관련 인지적·정의적 특성을 조사했다. 대도시 및 중소도시 10개교의 초·중·고등학교 교사 56명을 대상으로 극지 관련 인식, 교수 현황, 극지 지식, 극지와 기후 변화에 대한 신념 및 태도를 포함한 설문을 실시했다. 그 결과, 교사들은 극지 정보에 대한 효능감은 낮은 편이나, 극지와 기후 변화 문제 해결에 있어 교육자의 위상을 긍정적으로 평가하고 있으며 세계 시민적 가치를 실용적 목적보다 우선했다. 학교에서 극지와 기후 변화 문제를 교수한 경험은 교과와 비교과에 걸쳐 다양했지만, 완성된 형태의 교수-학습 자료를 제공받기 원하는 등 교수 개발에 있어 수동적인 면모를 보였다. 인지적 측면에서 교사들은 극지 변화와 기후가 영향을 주고받는 작동 원리와 과정에 대해 다소 모호한 이해를 드러냈다. 정의적 측면에서 대부분 교사들은 학교급을 초월해서 극지 관련 문제에 대한 신념과 태도에서 높은 경향이 나타났지만, 행동 선택은 근소하게 낮았다. 이상의 결과를 바탕으로 극지 소양을 증진시키기 위한 기회 및 자료 제공, 가치 및 태도 형성을 위한 다양한 맥락의 교육 소재 발굴, 극지 연구 자료를 활용한 교육 자료 개발, 학생과 교사를 포함한 극지 지식에 대한 오개념 파악, 초등 교사의 극지 소양 강화, 정의적 태도와 가치관 함양 등의 시사점을 제안했다.