• The KIPS Transactions:PartB
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• v.15B no.2
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• pp.95-102
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• 2008

The interactive virtual reality technology has used in scientific inquiry learning since it can overcome the restriction of real world and it draws user's interest and foster active participation. However, prior works are mostly designed for a specific inquiry learning lesson and it is quite difficult to use them for constructing other inquiry learning environments. Hence, we developed the integrated virtual reality system, SASILE (System for Augmenting Scientific Inquiry Learning Environments), that helps ease the development of the scientific inquiry learning environment. In this paper, we first describe the related works on supporting VR scientific inquiry learning systems, followed by the SASILE system architecture and implementation. Then, we illustrate the use of this system to develop a Virtual Moyangsung application for teaching a scientific structure of Korean traditional house by exploring and observing the convection currents as well as a Mars Rover application for estimating the asteroid impacts on Mars by measuring rock properties. Finally, we will discuss the future research directions for this system.

• Journal of The Korean Association of Information Education
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• v.10 no.2
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• pp.171-182
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• 2006

Science education in elementary school is mostly based on solving investigative tasks conducted by small groups on the basis of the inquiry activities such as experiments, observations, etc. Students should be able to draw conclusions from experiments and observations through their collaborative interactions by exchanging ideas. If learners use the advantages of Blended-Learning as a new pedagogical method comprehending merits of both off-line and on-line learning to complement off-line activities throughout the entire process, the interactions among them may be reinforced, and they would take part in the inquiry learning more actively. Accordingly, the proposed system can help children foster science inquiry learning effectively by using on-line communication facilities to arrange learners' diverse opinions and thoughts coming from off-line inquiry activity process. The result shows that the system enhanced learners' interest about science inquiry learning and improved their learning achievements by exchanging diverse opinions via the Web communication facilities.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.13 no.7
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• pp.1303-1311
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• 2009

This paper describes a new visual VR authoring tool called DEVISE (Drawing Environment for VR-based Inquiry-learning Science Education) which is designed to support scientific inquiry learning. DEVISE allows users with no programming expertise to easily build the science inquiry learning VR contents by using 2D drawing interface to place 3D objects and specify properties of the virtual worlds or objects. This paper first describes the related works of VR authoring tools and inquiry learning virtual environments. It also explains SASILE, an integrated virtual environment system for supporting science inquiry learning, and its problems. Then, it describes DEVISE system components and its workflow, and it discusses the observation results of user evaluations of developing science inquiry-learning VR contents.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.70-70
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• 2010

이 연구의 목적은 귀추적 탐구 방법과 관련된 전략들을 적용하여 지구온난화에 관련되어 측정된 다양한 유형의 데이터를 관련된 사실, 원리, 법칙, 선행 연구 결과 등을 토대로 지구통합적인 관점과 지구계를 구성하는 요소들 간의 상호작용과 영향을 중심으로 재해석하고 이해하는 것이다. 지구과학(지구시스템과학)의 학문 성격, 최근 동향, 본성 및 탐구 대상의 특성에 대한 내용과 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법에 대해 학습한 후, 학생들은 인천 및 다양한 지역의 기상과 해양 자료 분석을 통하여 관찰되는 현상(결과)의 원인과 영향을 파악하는 연구 활동을 하였다. 이 과정에서 귀추적 탐구를 충분히 이해할 수 있도록, 과학 탐구에서 귀추적 탐구 방법을 사용하는 과학자들의 예시와 모의 활동을 통하여, 귀추적 탐구 방법에 사용되는 다양한 사고 전략(예, 데이터의 재구성 전략, 유추 전략, 개념적 결합 전략 등)에 대한 예시를 경험하였다. 학생들은 지구온난화에 관련되어 나타나는 현상(조사된 사항 포함)과 영향에 대해 지구시스템적으로 이해하고 재해석하기 위해 지구시스템을 구성하는 요소(예, 수권, 대기권)와 관련된 데이터 정보를 검색하고 수집하였다. 1) 지구시스템과 지구온난화에 대한 조사하고, 2) 지구온난화 및 기후변화의 변동성 확인한 후, 3) 지구온난화와 관련된 선행 연구 결과 분석하였다. 또한, 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법의 이해와 적용하는 과정에서 1) 지구 온난화 및 기후 변화의 실태 파악하고, 2) 인천 지역의 월별, 계절별 기온 변화 분석 및 경향 조사(탐색: 연구문제 규명)한 후, 3) 인천과 속초 지역의 기온, 수온의 변화 추이 및 분석 (조사: 원인 조사 과정)하였다. 4) 속초 지역의 평균해면기압변화 추이 및 분석한 후, 그 결과를 토대로 5) 문헌조사 및 선행연구 결과 분석을 통한 지구 온난화의 영향을 미치는 요인 재검토 및 확인(선택 및 설명)하여, 6) 인천지역과 속초지역의 지구온난화 원인 분석 및 문제점 보완(설명)하기 위해 7) 겨울철 지구온난화가 더 심각한지 부산지역과 포항지역의 자료 분석을 통하여 연구 결과 내용의 보완 (추가 조사 및 설명)한 후, 8) 분석 결과 및 해석 내용을 전문가와 상담 실시하였다. 이 연구는 연구를 진행하면서 얻은 결과를 교육적 측면에서 다시 정리해 보면 다음과 같다. 우선, 학생들의 지구환경적 문제 해결 과정에서 귀추적 탐구 방법을 활용한 문제 해결 능력을 향상시켰다. 아울러, 지구과학의 탐구 본성, 최근 동향, 탐구대상의 특성 등의 학습을 통해 지구과학도로서의 기본적인 소양과 자질 향상에 기여하였으며, 사회과학의 연구방법을 순수과학연구에 접목하여 과학자로서의 문제해결 능력과 시스템 사고력을 향상시켰다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2009.11a
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• pp.413-414
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• 2009

본 논문은 스크립팅 기반의 탐구학습을 위한 가상현실 저작용 시스템인 SASILE을 보완하여 프로그래밍 경험이 없는 일반 사용자들이 손쉽게 탐구 학습을 위한 교육용 가상현실 환경을 구현하고 활용할 수 있도록 개발한 드로잉 인터페이스 기반의 DEVISE(Drawing Environment for VR-based Inquiry-learning Science Education)에 대해 설명한다. 그리고 간단한 사용성 평가를 통해 DEVISE의 효용성에 대해서 논한다.

• Journal of The Korean Association of Information Education
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• v.12 no.1
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• pp.89-97
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• 2008

The purpose of this study was to design a system of web-based discovery learning and testify its effectiveness, in order to complement the difficulties of discovery learning considered to be hard to be applied to the school education because of shortage of time and materials, though discovery learning is one of inquiry learning emphasized in the 7th national curriculum of elementary science. As for the process of testifying, it compared the differences between comparative group with normal discovery learning model and experimental group with web-based system of discovery learning model, targeting the subject of extending spring among the 4th grade science. As a result, the experimental group achieved higher academic performance compared to the comparative group applied to the normal discovery learning model.

• Journal of Gifted/Talented Education
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• v.25 no.5
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• pp.697-709
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• 2015

This paper aims at shaping remote observatory system environment for schools, developing astronomical observation program using that system and applying it to science-gifted elementary students in order to figure out effects on their scientific investigation ability and attitude. in order to figure out effects of astronomical observation program using remote observatory program on scientific investigation ability and attitude of science-gifted elementary students, test was conducted on gifted students class of 5th grade in A Elementary School(15) and those of 5th grade in B Elementary School(20). The summary of this paper's results are as follows. First, in order to compose remote observatory system, an astronomical telescope available for remote control to transfer actual observed images in real-time was manufactured. Second, learning program for using remote observatory system wad developed by selecting contents through analysis of the curriculum. Third, in order to figure out effects of astronomical observation program using remote observatory program on scientific investigation ability and attitude of science-gifted elementary students. As a result, both of basic investigation ability and integrated investigation abilit, sub-elements of scientific investigation ability, showed significant differences and scientific investigation ability combining basic and integrated investigation abilities showed significant differences as well. Effects of astronomical observation program applying remote observatory also showed significant differences and its sub-elements, openness, collaboration, patience and creativeness did not show significant differences while curiosity, critics and volunteering showed significant differences.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.169-174
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• 2006

현대 교육은 단순한 암기 위주가 아닌 첨단 컴퓨터를 이용한 실험 실습 위주의 직접 보고 듣고 느끼는 방향으로 진보하고 있다. 실험 실습에 의한 과학교육은 사용자의 탐구능력 향상과 과학적 태도 향상에 중요한 역할을 하게 될 것이며 기존의 암기위주나 단순한 수치에 의한 개념 학습을 탈피하여 Data collection 기술과 분석의 활용을 통해 사용자가 과학을 좀 더 이해하고 사용할 수 있도록 하는 능력을 증진하게 한다. 이를 위한 과학교육의 한 방법으로 MBL(Microcomputer Based Laboratory)은 실험자가 실험실이나 야외에서 각종 기구를 사용해 데이터를 습득할 수 있도록 도와주는 컴퓨터 기반 과학 실험 시스템으로서 미국, 영국 등 과학 교육 분야에서 추구하고 있는 세계적인 추세라고 할 수 있다. 이러한 MBL 시스템의 구성은 센서를 통해 얻어지는 자료를 컴퓨터에 전달하는 매개체인 인터페이스, 과학 실험에서 발생하는 데이터를 직접 전기적 신호로 변환하여 인터페이스에 전달하는 센서, 인터페이스에서 전달되는 전기적 신호를 컴퓨터 화면에 나타내어 주는 컴퓨터용 전용 프로그램으로 구성된다. 이러한 MBL을 과학교육에 활용한다면 학생들이 스스로 과학적으로 탐구하고 문제를 해결할 수 있는 능력을 배양하는 데 많은 도움이 될 것이다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.30 no.4
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• pp.478-484
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• 2009

A web page was developed to enhance students' learning experience in studying meteorological phenomena. After collecting the meteorological elements observed with automatic weather observation system (AWS), it serve real-time meteorological information on demand. Past meteorological information as well as real-time current information can be retrieved because the web page can save and accumulate observed information in its data base. The completed web page was successfully applied in school settings in teaching students meteorology research sections of earth science. The results show that students experienced authentic and meaningful learning through the real-time meteorological information from the web page. In addition, large scale of time was required to observe meteorological phenomena and it hindered practical meteorological research in earth science classes. However, it is expected that the time limitation can be overcome by utilizing accumulated meteorological information of the web page.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.24 no.6
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• pp.1206-1215
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• 2004

In this study, we explored the students' perceptions on the online discussion system for physics investigation as the physics education program. With these, we explored the characteristics of online discussion system. For these, the questions and interviews were executed in order to get informations about user-friendly characteristics of on-line discussion learning system of physics investigation, asynchronicity of on-line investigation discussion, on-line investigation discussion related to writing, visual cues and physical presence of on-line investigation discussion and preference of on-line investigation discussion. The students represented that there were two advantages in the online investigation discussion. One is that they could participate in the on-line investigation discussion without the restriction of time and space, and the other is that they could enter into a dispute with sufficient consideration because of the asynchronicity characteristic of online investigation discussion. Although the online educational activity is mainly achieved by independent work on the part of students, the role of teacher and parents is more important than the technical part of online educational system for the active participation.