• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.564-564
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• 2016

개념적 수문 모형은 탱크의 개수, 탱크 간 관계구조, 그리고 저류량과 유출량 간 선형/비선형 관계 정의 방식 등에 따라 다양한 형태로 개발되어왔으며, 각 모형마다 매개변수 수 및 입력 자료가 상이하다. 모형의 매개변수가 많아지면 결과가 좋게 나타날 수 있으나, 늘어난 매개변수에 대해 물리적 의미를 부여하고 해석하기가 쉽지 않다. 단순한 모형은 보정이 용이하고 그 특성상 실무에서 널리 이용되고 있으나, 물순환 구조가 복잡한 유역에 대해서는 적용성이 떨어질 수 있다. 하지만 매개변수의 수가 많은 모형이 적은 모형에 비해 항상 결과가 좋은 것은 아니다. 복잡한 모형은 부족한 안정성에 의해 보정 기간에서는 결과가 좋았으나, 검정 기간 대해 결과가 안 좋을 수도 있으며 이에 대한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 주로 이용되는 개념적 모형을 대상으로 모형의 복잡성과의 정확도의 관계를 비교 평가하고자 한다. 대상 모형으로는 수정 3단 Tank 모형, Im's Tank 모형, Two-Parametric Hyperbolic Model (TPHM), 그리고 Daily Watershed Streamflow Model (DAWAST)을 선정하였고, 대상유역으로는 이동저수지 상류에 위치한 2개 유역을 선정하였다. 모형 간 비교를 위한 정량적 통계적 지표로 $R^2$, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), root mean square error-observations standard deviation ratio (RSR), 그리고 percent bias (PBIAS)를 이용하였다. 본 연구 결과는 개념적 수문 모형에 대한 이해를 증진하고, 장기유출 해석을 위한 수문 모형의 선택 시 모형의 복잡도 및 정확도의 관점에서 도움을 줄 수 있는 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.88-97
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• 2005

이 연구에서는 어는점 내림에 대한 과학교과서의 설명 방식과 과학 교사들의 개념을 조사하였다. 분석한 교과서는 7차 교육과정에 근거하여 개발된 중학교 2학년 과학교과서 7종과 고등학교 화학 II 교과서 5종이었다. 교사들의 개념은 설문지를 통해 얻었으며, 연구 대상 교사의 수는 146명이었다. 교과서의 설명 유형은 '현상을 묘사' 하는 것과 '증기압 내림으로 설명' 하는 유형으로 구분하였다. 대부분의 중학교 교과서와 고등학교 교과서에서는 현상을 묘사하는 수준으로 어는점 내림을 설명하였으며, 이러한 현상이 일어나는 이유에 대한 설명은 없었다. 또한 어는점 내림을 설명하는 그래프의 내용도 교과서마다 달랐다. 교사들 역시 어는점 내림에 대해 제대로 이해하지 못하는 것으로 나타났다. 용질의 방해로 어는점 내림 현상을 이해하는 교사들도 많았다. 그러나 끓는점 오름 현상을 설명할 때 도입되는 이러한 개념이 어는점 내림에서는 어떻게 관련되는지 명확하게 설명하지 못하였다. 이 연구에서는 어는점 내림 현상을 설명하기 위하여 엔트로피의 개념을 도입할 필요성에 대해 주장하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.259-267
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• 2005

학생들은 과학수업을 통해 과학적 개념을 접하기 전에 경험을 통해 그와 관련된 사전개념을 가지고 있거나, 과학적 개념이 아니더라도 현상의 원인을 예상하는데 필요한 근거를 제시할 수 있는 논리적 사고력, 인지구조 등이 포함된 사전개념을 가지고 있다. 이 사전개념이 과학 수업을 통해 과학적 개념을 형성해 가는 것을 방해하는 요인이 될 수 있다는 많은 연구가 있었다. 또한 이 사전개념은 견고하여 잘 바뀌지 않는 것으로 알려져 있다. 자신이 가지고 있는 사전개념이 견고하고 이로써 인지구조를 형성하고 있다면 같은 맥락의 많은 유형의 문제를 같은 사전개념으로 이해하고 설명하는 일관성을 갖게 긴 것이라는 가설을 바탕으로 '초등학생들의 전구의 박기에 대한 사전개념'을 알아보았다. 사전개념은 어떠하며 이 사전개념이 일관성을 나타내는지, 또한 개념 일관성 정도는 과학 학업 성취도와 어떤 관계가 있으며 개념변화의 필요조건이라 할 수 있는 인지갈등 정도와 관계가 있는지 알아보았다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생들은 전구의 밝기에 대해 다양한 사전개념을 가치고 있는데 대부분 과학적 개념이 아니었다. 둘째, 초등학생들의 사전개념은 일관성을 나타내었는데 그 정도는 학생에 따라 달랐다. 셋째, 과학 학업 성취도가 높은 학생들이 개념 일관성 정도가 높은 것으로 나타났다. 넷째, 개념 일관성 정도가 높을수록 인지갈등이 높은 것으로 나타났다. 이 연구 결과에 의하면, 개념 일관성 정도가 높을수록 개념변화에 유리할 것이다. 그러나 인지갈등이 일어났다하여 모두 개념변화를 쉽게 일으키는 것은 아니라는 연구들이 있다(노태희 등, 2002). 따라서 개념 일관성 정도에 따라 학생들의 개념변화 과정에 어떤 특성을 보이는지 연구해야 할 것이다. 즉, 사전개념에 일관성 정도를 보이는 것이 개념변화에 어떤 영향을 미치는지에 대한 계속적인 연구가 필요하다고 하겠다.이드 램프와 주광색 형광램프, $\ulcorner$역량성$\lrcorner$축은 백열램프류, $\ulcorner$평가성$\lrcorner$축은 주로 색온도가 낮은 형광램프에 의한 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.. 있고 관련 인허가 부서에서의 전문성 및 지도력 부족으로 관련 산업계에 심각한 비효율성과 오류가 야기되고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위해서는 납석의 광석평가 방식이 그 품위와 품질 개념 하에서 응용광물학적으로 적용되어야 할 것이다. 나타난 device의 문제점 등을 보완 수정한다면 치료에 더 많은 도움이 되리라 생각된다.운 IMRT의 분야에서 필름을 통한 주기적 점검의 대체수단으로 사용가능성이 있음을 알 수 있었다. 특히 point-dose 측정시 사용하는 diode나 전리조(lonization chamber)를 통해 평가하기 어려운 IMRT의 sliding window영상에 대한 적절한 평가와 MLC에서 leaf사이의 누설선량과 소조사면에서의 DMLC 움직임에 대한 정확한 평가가 기대된다.}1.06\%$이었다. packing시행 후에 $50\%,\;80\%,\;100\%$선량의 volume 방광은 $8.29\%,\;4.49\%,\;2.64\%$, 직장은 $4.45\%,\;1.52\%,\;1.21\%$ 감소하였다. 결론 : 자궁경부암의 강내치료 시 사용하는 packing의 효과를 CT를 이용한 삼차원치료계획을 통하여 알아본 결과 ICRU 38에서 권고하는 방광과 직장의 기준 점선량(reference point dose)의 경우 P값이 각각 0.0781, 0.0781이었고, 최대점선량(maximum point dose)은 P값이 각각 0.0156, 0.0156으로써 유의한 차이를

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.155-165
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• 2000

이 연구는 초등학교 6학년 235명을 대상으로 학생의 정보 처리 유형과 인지 양식에 따른 과학 문제 해결 정도를 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들은 두 가지 정보처리 방식에서 높은 점수를 받을수록 과학 성취 문항과 창의적 문제해결 문항을 잘 해결하였다. 그리고 동시적 정보 처리 검사에서 높은 점수를 받을수록 과학개념 이해 문항을 잘 해결하였다. 둘째, 학생들이 장독립적 성향이 높을수록 과학 성취 문항과 창의적 문제해결 문항을 잘 해결하였다. 그리고 과학개념 이해 문항의 해결에서는 특히 좀 더 높은 장독립적 성향이 요구되었다. 마지막으로, 정보 처리 유형에 따른 인지 양식의 분포에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 학생들이 두 가지 정보 처리 방식에서 높은 점수를 받을수록 그들의 인지 양식은 장독립적 성향이 높았다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.353-363
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• 2002

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 풀이 방법에 따른 산화 환원 반응식 완결 과정의 특성을 분석하여 산화 환원 단원의 교수학습 지도에 시사점을 얻고자 하는데 있다. 일반고 학생 79명과 과학고 학생 57명을 대상으로 하여 정신요량 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하였으며, 문항 유형별로 학생들의 문제 풀이 실패 유형과 성공 유형을 추출하여 분석틀을 개발하고 개발한 분석틀에 의하여 정신용량과 풀이 방법에 따라 실패 사례와 성공 사례를 분석하여 나타나는 특징을 알아보았다. 일반고 학생들과 과학고 학생들 모두 산화 환원 개념 이해 정도가 낮을수록 미정계수법을 많이 선택하였으며 미정계수법을 선택한 학생들은 정신용량이 클수록 문제 풀이의 성공률이 높았다. 또한, 산화 환원 개념 이해 정도가 높은 학생들은 산화수법이나 이온 자법을 더 많이 선택하였고 정신용량에 관계없이 문제 풀이의 성공률이 높게 나타났다. 학생들의 풀이 과정을 분석한 결과 성공 유형은 산화 환원의 개념 이해 정도가 높고 풀이 방법에 관계없이 풀이 단계 수를 줄이 학생들이었다. 실패 유형은 물이 방법에 따라 다르게 나타났다. 미정계수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 계산 과정 중 틀린 경우, 미정방정식을 잘못 세운 경우 문제 풀이 과정중 고려해야 할 변인을 모두 고려하지 못한 경우 풀이 과정이 복잡하여 중단한 경우였다. 산화수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 산화수를 잘못 결정한 경우 질량균형 또는 전하균형을 고려하지 않은 경우였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.267-281
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• 2021

참여로서의 학습에 대한 관점의 전환은 실행 과정에서의 학습자의 정체성 변화 및 발달(identity world, 정체성 작업)에 관심을 두게 한다. 본 연구는 정체성의 지속적이고 유동적인 과정에 관심을 두며, 그에 따라 정체성 작업이 일어나는 학습자를 둘러싼 구조와 그 구조 속에서 개인의 행위 및 행위력의 발현에 초점을 둔다. 이러한 관점에서 구조, 행위력, 정체성을 변증법적으로 이해하기 위한 이론적 도구로써 Holland et al.(1998)의 실행 과정에서의 정체성(identity-in-practice) 이론을 소개한다. 이 이론을 대표하는 개념은 '인식된 세계', '위치성', '자아 저술'이다. '인식된 세계'는 인간의 행위에 의해 지속적으로 재구성되는 의미의 그물망이자 동시에 인간의 행위를 조각하는 사회적 힘으로 이해되며, '위치성'은 이 세계 속에서 자신의 사회적 위치에 대한 이해를 의미한다. '자아 저술'은 위 두 개념을 종합하는 차원으로서 개인은 인식된 세계 속에서 실행을 통해 다양한 사회적 목소리를 협연하여 자아를 스스로 형성해간다는 의미를 담고 있다. 본 연구는 이 개념을 바탕으로 과학 교육의 선행 연구 분석을 통해 이 이론의 다양한 활용 사례를 기술했다. 그러나 사회문화적 접근을 취하는 이 이론의 특성상 해외 연구 사례가 단순히 우리에게도 적용될 수 없기에, 국내 상황에서 본 이론이 활용될 수 있는 방향을 논의하여 방법론적 도구로서 이 이론의 적용가능성을 확장하고자 하였다. 다층적이고 지속적이며 누적적인 정체성 작업을 강조하는 본 이론의 도입이 시대적으로 요구되는 과학 교육 개혁의 지평을 넓히는 자원으로 활용되기를 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제48권1호
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• pp.15-30
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• 2024

본 연구는 학생들이 과학 개념을 이해하는 데 어려움을 겪고 학습을 회피하는 이유를 파악하기 위해 학생들의 인지 수준과 수학과 관련된 과학 개념이 요구하는 인지 수준을 분석했다. 먼저, 2015 개정 교육 과정의 수학 및 과학 교육 과정을 분석하여 중학교 과학 내용 중 수학과 연계된 부분의 학습 요소를 추출했으며, CAT (Curriculum Analysis Taxonomy)을 이용하여 학습 내용에서 요구되는 인지 수준을 분석했다. 화학의 경우, 수학과 관련된 총 20개의 학습 요소 중 12개가 초기 형식적 조작 수준(3A)의 이해가 필요하며, 3개가 후기 형식적 조작 수준(3B)의 이해가 필요했다. 3A와 3B에 해당하는 학습 요소들에는 비례 논리, 수리적 조작, 측정 기술에 관련된 사고 논리 유형이 많이 사용되는 것을 확인했다. 생물의 경우, 수학과 관련된 총 7개의 학습 요소 중 3개가 초기 형식적 조작 수준(3A)의 이해가 필요하며, 2개가 후기 형식적 조작 수준(3B)의 이해가 필요했다. 3A와 3B에 해당하는 생물 요소들은 상관 논리에 해당하는 학습 요소가 많이 포함되어 있어 학생들이 어려움을 겪을 수 있는 인지적 원인이 화학 영역과는 다소 차이가 있었다. 이는 GALT 축소본을 통해 분석된 형식적 사고가 가능한 중학교 학생의 평균 비율이 1학년의 경우 12.1 %, 2학년의 경우 16.6 %, 3학년의 경우 29.3 %임을 고려할 때, 학생들의 인지 수준에 비추어 수학과 연계된 화학 및 생물 학습 내용에서 요구하는 인지 수준이 더 높다고 할 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권3호
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• pp.328-339
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• 2023

본 연구의 목적은 초등 예비교사가 가지고 있는 천문 관련 개념을 조사하여 오개념의 분포를 분석하는 것이었다. 연구는 우리나라 중부지방에 위치한 초등교사 양성 대학 2학년에 재학 중인 예비교사 43명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과, 첫째, 천문 개념에 대해 초등 예비교사들의 오개념은 다양한 분포를 나타냈다. 특히 많은 선행 연구에서 지적되었던 계절의 변화와 관련하여 초등 예비교사들은 여전히 오개념을 가지고 있었다. 둘째, 초등 예비교사들은 천문 개념에 대해 단순 암기 수준의 개념을 형성하고 있었으며, 다양한 사례에 알고 있는 개념을 적용하는 데에는 어려움을 겪고 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 앞으로의 천문 관련 교육이 단순 암기가 아닌 다양한 사례의 적용과 응용을 통해 천문 현상을 이해하는 방향으로 이루어져야 하며, 교사 양성 과정이나 교사 연수에서도 이를 반영하여 천문 교육이 실시되어야 할 것으로 생각한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.731-745
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• 2017

지식 기반사회이자 스마트 시대에 접어든 오늘날, '지혜로서의 과학'을 어떻게 가르칠 수 있을지에 대한 논의는 과학교육에서 새로운 접근이 될 수 있다. 이에 본 연구는 지식교육의 한계를 인식하고 새로운 교육적 대안으로서 '지혜'를 활용하는 방안을 모색하고자 먼저 철학, 심리학, 교육학에서의 지혜 관련 선행연구 분석을 통해 지혜개념의 4가지 영역과 20개의 요소들을 도출하였다. 이를 바탕으로 인식조사 설문지를 제작하여 세 집단(예비 과학교사, 과학교사, 타교과 교사)의 지혜 개념 인식조사를 실시하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 문항들이 속해 있는 지혜의 4가지 영역별 평균을 낸 결과, 세 집단 모두 공통적으로 실제적, 지능적, 정신적, 대인적 영역의 순서대로 높은 점수를 나타내었다. 둘째, 20개의 문항 각각에 대해 평균을 낸 결과, 가장 높은 점수를 얻은 문항은 '무엇이 중요한 문제인지 잘 포착한다.(문항5)'였다. 셋째, '주변의 지혜로운 사람'의 특징을 묻는 개방형 질문에 대해서는 실제적 영역 다음으로 대인적 영역에 해당하는 응답이 많이 기술되어 첫 번째 연구결과와 대조됨을 알 수 있었다. 넷째, 응답자의 80% 정도가 학교교육을 통해 지혜가 길러질 수 있다고 응답하였으며 그 방법으로 교과지식 위주의 학습적 측면과 교과지식 외의 활동적 측면을 강조하였다. 마지막으로, 과학 과목에 등장하는 핵심 개념들 중에서 '지혜'라는 말을 듣고 떠오르는 개념과 그 이유를 적게 한 개방형 문항의 응답을 분석한 결과 네 가지 유형-(1) 해당 개념을 이해하거나 적용하는 데 지혜가 요구됨 (2) 해당개념의 의미에 지혜의 요소가 포함됨 (3) 해당 개념을 만든 사람 또는 만든 과정이 지혜로움 (4) 지혜 계발에 도움이 되는 과학관련 활동 또는 역량-으로 범주화할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.204-220
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• 2011

이 연구는 초기 광합성 연구자의 탐구 과정을 재구성하여 중학생들의 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상을 위한 실험 모듈을 개발한 후, 이의 적용 효과를 알아보고 광합성과 관련된 학생들의 선행 개념 유형과 개념 변화의 패턴을 분석하고자 하였다. 실험재료로는 Rapid-cycling Brassica rapa 라는 속성식물을 사용하였다. 개발된 모듈을 적용한 실험반의 수업은 교과서에 제시된 실험을 적용한 통제반의 수업에 비해 학생들의 과학탐구능력 향상에 효과적이었으며, 과학탐구능력의 하위 요소 중에서 측정, 예상, 가설 설정 능력의 향상에 효과적이었다. 실험반의 사전-사후 검사 결과를 비교해 본 결과, 관찰, 예상, 일반화 능력의 향상에 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 개발된 모듈은 광합성 관련 개념 성취 및 생태계내에서의 식물의 역할, 식물의 먹이, 식물체 내에서 물과 양분의 이동과 관련된 개념 발달에 효과가 있었다. 학생들은 선행 개념으로 이산화탄소나 산소와 같이 눈에 보이지 않는 물질의 존재나 역할 또는 에너지의 축적과 같은 추상적 개념에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났으나, 이 연구에서 개발된 모듈을 적용한 결과 유기물과 산소 생산자인 식물의 역할에 대한 포괄적인 개념 발달에 효과가 있었으며, 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상에 효과가 있었다.