• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.313-325
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• 1998

이 연구는 과학수업에서 교사로부터 조성되는 심리적 학습환경을 조사하기 위한 도구개발이 목적이다. 이를 위하여 구조화된 면담지와 개방적 질문지를 이용하여 과학교사 및 학생들의 학습환경에 대한 조사를 실시하였다. 교사 38명, 학생 1,270명이 연구 대상으로 표집되었다. 문헌조사 및 우리 나라 학생들의 과학교사에 대한 반응유형 분석을 통하여 심리적 환경범주, 세부범주, 세부평가 척도등이 결정되었다. 1, 2차 현장 검사를 통하여 교사특성, 수업행동, 지원적 행동 등의 환경범주와 9개의 세부범주가 조사되었다. 최종 개발된 PLEIS는 45문항의 학습환경평가 문항으로 내적 일관성이 높고 구성 타당도가 확인되었다. 개발된 조사도구는 교사의 효율성 평가도구나 학생들의 긍정적인 학습환경 조성을 위한 교수전략에 활용될 수 있다. 특히, 교육현장에서 과학교육을 담당하고 있는 교사들은 본 조사도구를 이용하여 학생들이 과학에 대해서 편안한 마음을 지니고 학습에 임할 수 있도록 하는 학습분위기 조성과 과학수업에 대한 학생들의 평가를 통하여 수업반성이나 수업전략에 대한 시사점을 얻을 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.57-67
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• 2015

이 연구의 목적은 초등 과학 영재 학생들을 대상으로 과학박물관 탐방학습을 실시하여 관찰의 유형을 분류하고 이를 분석하였다. 이를 위해 과학 영재 학생 10명을 선정하여 탐방학습이 진행되는 동안 일어나는 관찰을 언어로 표현하도록 하여 모든 관찰 내용과 대화를 녹음하였다. 그 결과는 다음과 같다. 인지적 측면에서는 응답의 빈도가 높았고 자신의 의견을 배제하고 전시물과 관련하여 질문하고 응답하는 빈도가 높았으며, 정의적 측면에서는 권유의 빈도수가 가장 많았다. 관찰의 유형을 분류하고 이를 분석한 결과에서는 단수의 관찰 대상 전체를 시간 독립적으로 관찰하는 빈도가 높고, 시각을 사용하여 조작을 하지 않고 정성적인 방법으로 관찰하는 빈도가 높았다. 따라서 질문을 통한 언어적 상호작용은 관찰의 빈도와 다양성에 긍정적인 영향을 주며, 과학박물관 탐방학습에서 과학 영재 학생들의 다양한 관찰을 유도하기 위해서는 프로젝트 학습과 같은 특정 전시관이나 전시물을 학생이 직접 선택하여 집중 탐구할 수 있는 시간이나 학습지를 마련하면 더 효과적인 관찰 학습이 이루어질 수 있을 것으로 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.488-491
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• 2012

최근 카메라 센서 및 알고리즘의 발달로 엔터테인먼트 목적의 영상 시스템을 비롯한 공정 기술, 교육 및 의료 등 다양한 목적의 영상 시스템이 개발 되고 있다. 또한 범죄 예방, 사고 상황 인식을 위한 감시 영상 시스템의 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이상 상황 인식을 위한 지능형 교통 시스템에 대해 제안하고자 한다. 제안하는 시스템은 크게 학습 과정과 이상 상황 인식 과정으로 나누어진다. 학습 과정에서는 CCTV와 같은 정적인 카메라에서 촬영된 도로 교통 영상에서 이동 객체의 특징을 추출하고 이를 추적하여 특징 벡터를 구성한다. 구성된 특징 벡터들은 클러스터링 기법을 통해 장면을 모델링하는데 이용되며 최종적으로 이 모델을 이용해 실시간으로 도로 교통 영상에서 이상 상황을 인식할 수 있게 된다. 실험을 통한 성능 평가를 통해 시스템의 우수함을 확인 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.73-83
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• 1990

이 연구의 목적은 (가)학생들의 "공기중의 물"에 대한 직관척 견해와 그 특성들을 파악하여 기술하고, (나) 나이와 학습 능력의 증가에 따른 직관적 견해의 분포 및 변화 경향의 파악 및 기술(description)에 있다. 미국 텍사스주 중부에서 36명의 연구대상 학생들이 선발되었다(5-, 8-, 11-학년 및 대학교 학생 각각 9명씩). 대학생들을 제외한 각 학년은 3명 씩의 우수, 보통 및 열퉁 학생들로 구성되었다. 연구 방법은 현상에 대한 면담법(Interview-About-Phenomena)이 사용되었다. 대기 중의 물은 7개의 종속개념(수증기, 습도, 증발, 웅결, 승화 I 과 II, 그리고 이슬점)으로 세분되어 조사되었다. 연구 결과 각 종속개념마다 3개에서 7개까지 여러 직관적 견해들이 파악되었다. 학년과 학습능력이 증가 할수록 학생들은 더 정교한 직관적 견해를 보유하고 있었다. 파악된 직관적 견해들의 재구성(restructuring) 또는 보다 정교한(more sophisticated) 견해로의 변화는 종속개념에 따라 다르다. 직관적 견해들이 재구성되기 쉬움에 따라 종속개념들을 배열한 것올 "재구성 계열"(Restructuring series)이라 정의 하였으며 이는 다음과 같다. 수증기-습도-이슬점-응결-중발-승화 I 과 II. 이 연구의 결과는 과학교수 전략 및 과학 학습교재의 고안과 개발, 과학교사 양성과정, 그리고 과학학습 평가 등에 활용되어져야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제67권6호
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• pp.441-461
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• 2023

본 연구는 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 그에 따른 PCK의 특징 탐색을 목적으로 한다. 본 연구에서는 교사 12명을 대상으로 설문, 반구조화 면담, 수업관찰 및 현장노트의 질적 자료를 수집하여 귀납적으로 분석하였다. 본 연구 참여교사의 과학 교육 목표 지향과 과학 교수·학습 지향의 조합으로 범주화하여 '과학 개념 이해-강의식 수업' '과학 개념형성-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-강의식 수업' '과학 정보 분석 및 판단-탐구 수업' '과학적 태도 함양-탐구 수업' '과학적 태도 함양-강의식 수업' '과학·기술·사회 상호관계 인식 함양-탐구 수업'의 교수 지향을 추출하였다. 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학 교육 목표 지향과 관계없이 '탐구 수업 지향'의 교사는 '강의식 수업 지향'의 교사와 다르게 다양한 탐구 활동을 위한 온라인 학습환경 특이적인 교육과정에 관한 지식을 형성하고 있는 것으로 나타났다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 이해 점검을 위한 질문 전략, 반복 강의 전략 등의 교수 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 학생들의 과학 개념 형성을 위해 온라인 학습환경에서 실시간 모둠 활동을 수행하는 전략, 코로나 19 이전 수행하던 대면 모둠 활동을 가상 실험, 학생 개별 실험으로 대체하여 수행하는 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 과학 학습에 관한 지식이 드러나지 않은 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 온라인 학습환경에서 탐구 수업 관련된 학생의 학습 어려움에 관한 지식을 가지고 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.291-305
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• 2020

이 연구는 통합과학 수업 중 실시하는 수행평가의 특성과 교사의 PCK와의 관련성을 분석하였다. 이를 위해서 4명의 통합과학 교사의 수행평가 수업을 관찰하였고, 녹화하였으며, 관찰한 수업에 관해 면담을 하였고, 질문지를 통해 교사의 PCK를 조사하고 분석하였다. 연구결과 각 교사의 평가의 특징은 수행의 과정 및 결과 평가, 학생의 이해 상태파악, 피드백, 교실내의 상호작용의 정도, 평가기준의 사용을 중심으로 차이를 보였다. 특히 학생이 평가에 적극적으로 참여할 수 있는 기회와 학습의 지원을 위해 평가가 사용되는 정도에서 두드러진 차이를 보였다. 또한, 교사의 과학교수지향과 PCK 그리고 수행평가의 실천이 일정한 관계를 가짐을 알 수 있었다. 교사의 통합과학 교육의 목표가 학문적 목적과 과학소양의 목적을 모두 가지는 경우 PCK가 개념학습과 경험학습을 중심으로 정교하게 드러났으며, 평가의 실천 역시 그와 일관되게 다양하고 복합적이었다. 한편, 소양교육을 강조하는 경우 PCK는 경험 중심 학습을 바탕으로 하는 수업 활동을 강조하였고, 평가의 실천에서는 학습을 위한 수행 활동과 평가활동의 구분이 모호하였다. 이와는 대조적으로 교과 내 학문적 목표를 강조한 경우는 전통적 수업 전략 및 평가 지식이 드러났고, 평가의 실천에 있어서는 총괄평가를 강조하였다. 이러한 연구결과를 토대로 최근 강조되는 학습을 위한 평가를 효율적으로 실시할 수 있는 교사의 역량 신장을 위한 연수의 내용으로 평가에 학생을 적극적으로 참여시킬 수 있는 전략, 수행 과제에 적절한 구체적인 평가 기준의 사용, 학생이 수행평가 과제를 수행하는 과정에서 발생하는 학습의 질적평가 전략, 직관적 평가의 역량 개발이 포함되어야 한다는 시사점을 제시하였다. 추가 연구 주제도 제안하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.598-600
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• 2001

기존의 웹기반 가상실험 시스템은 단방향적 학습내용 제시 및 학습자의 반응이라는 구조를 가지고 있으며 실제 과학실험에서 범하기 쉬운 오류들을 학습자가 스스로 진단하고 수정할 수 있는 과정을 간과하고 있다. 또한 현재의 가상실험 사이트는 학습자의 입장에서 다양하게 사고하고 변인을 조작하며 피드백을 통한 오류를 분석, 분류 및 수정 할 수 있는 기회를 제공하지 않는 경우가 대부분이다. 이에 본 논문은 가상 실험에서 학습자들이 겪게 되는 오류발생 문제를 진단하고 분석하여 피드백과정을 거쳐 오류를 수정하고 보완하여 가상공간에서 교사와 학습자, 학습자와 학습자간의 상호작용을 통한 가상실험이 원활하게 이루어지게 하는데 목적이 있다. 본 논문에서는 웹 기반 가상실험 학습의 장점 및 그와 연관된 오류분석 및 피드백의 의미를 7차 교육과정과 관련되어 기술하였으며, 시스템을 인터페이스 프로세스, 오류체크 프로세스, 오류분석 프로세스, 오류기록 프로세스, 오류제어 프로세스, 피드백 프로세스로 구성하였다. 또한 현 교육과정 중 초등학교 4학년 과학과의 한 단원을 선택하여 시스템을 적용하였다. 먼저 국내 및 국외에서 웹기반 학습과 관련된 가상실험 사이트들이 다수 개발되고 있으나 단순한 학습내용 제시와 실험결과 위주의 평가를 중시한다는 단점이 있다. 본 시스템의 학습자는 이와는 달리 실험결과 뿐만 아니라 실험과정의 오류를 확인하고 피드백을 받아 스스로 오류를 분석, 수정하게 된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.958-969
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• 2011

본 연구의 목적은 과학영역에서의 자기효능감, 과학성취, 인지적 자기조절학습전략의 관계를 살펴보는데 있다. 설문지를 통해 수집된 초등학교 5학년 158명의 자료가 최종 분석되었다. 학생들의 과학관련 자기효능감과 인지적 자기조절학습전략(시연, 정교화, 조직화, 초인지)이 측정되었고 과학성적이 수집되었다. 기초통계분석으로 상관분석과 회귀분석을 사용하였고 매개효과 검증을 위해 Baron과 Kenny(1986)의 검증방법과 구조방정식모형분석이 사용되었다. 매개 효과가 있을 경우 이를 검증하기 위해 Sobel test가 실시되었다. 연구결과 인지적 자기조절학습전략은 과학성적을 예측하는 중요한 요인이었으며 과학영역관련 자기효능감 역시 과학성적을 예측하는 중요한 심리적 구인임이 검증되었다. 매개효과검증 결과 인지적 자기조절학습전략은 자기효능감과 학업성취의 관계에 있어 부분매개자의 역할을 하는 것으로 나타났다. 하위요인별 분석결과 시연전략은 자기효능감과 학업성취의 관계에서 매개자의 역할을 하지 않았다. 본 연구결과를 기반으로 학생들의 과학성취를 향상시키기 위한 교육적 제언을 하였다.

• 과학교육연구지
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• 제32권1호
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• pp.19-32
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• 2008

이 연구의 목적은 물의 순환에 대한 과학 수업에서 개념 만화 활용이 중학생들의 과학 태도에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 연구 목적을 위해 개념 만화를 활용한 수업 프로그램이 계발되었으며, 과학에 대한 태도, 과학 교과에 대한 태도, 과학 교과에 대한 학습 동기, 과학적 태도의 네 영역을 가진 과학 태도 검사지를 개발하였다. 연구 설계는 준실험설계기법을 적용하였으며 개념 만화가 9차시 동안 실험집단에 적용되었다. 개발된 검사지를 활용하여 사전사후 검사를 실시하였으며, t-test를 통한 분석 결과 네 영역 중 과학 교과에 대한 학습 동기 영역에서만 유의미한 향상을 나타냈다. 이 결과를 바탕으로, 개념만화가 과학 태도의 모든 영역에 효과적이지 않음을 확인하였으며, 과학수업에서 개념만화의 사용은 좁은 영역에서 제한된 목적으로 사용되어져야 함을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.59-67
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• 2011

이 연구의 목적은 과학학습 동기체계와 과학 성취도의 관계를 분석하는 것이다. 과학 성취도 검사를 위해 TIMSS 2007을 선정하고 번역하였다. 이후, 초등학교 4학년 496명, 중학교 2학년 425명이 과학학습행동억제/활성화체계(SL-BIS/BAS)와 과학 성취도 검사지를 수행하였다. 연구 결과, 과학 성취도는 SL-BIS와 부적상관이 있으며, SL-BAS와 정적상관이 있었다. 또한 과학 성취도에 대한 두 체계의 설명력은 12%로 유의미하였다. 본 연구에서 SL-BIS/BAS의 분석을 통해 동기와 관련변인을 근본적으로 이해하여, 학습자에게 적합한 지도 계획을 세우기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.