• 제목/요약/키워드: 과학 개념 이해

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비유를 사용한 반응 속도 개념 학습에서 유발되는 대응 오류에 대한 분석과 비유 표현 방식에 따른 비교 (The Analysis of Mapping Errors Induced in Learning the Concept of Reaction Rate with Analogies, and the Comparison of Mapping Errors by Analogy Presentation Types)

  • 김경순;변지선;이선우;강훈식;노태희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.340-349
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    • 2008
  • 이 연구에서는 비유를 사용한 반응 속도 개념 학습에서 유발되는 학생들의 대응 오류를 조사하고, 비유 표현 방식에 따라 비교하였다. 고등학교 1학년 학생 418명을 '농도와 반응 속도' 및 '온도와 반응 속도'의 목표 개념과 비유물의 글 또는 글과 그림 형태의 표현방식에 따라 4집단으로 배치하였다. 각 집단에 해당하는 비유 수업을 한 후, 대응 관계 이해도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 과잉 대응, 인위적 대응, 대응 불이행, 무분별한 대응, 부적절한 대응, 표면적 속성 대응, 비유물 속성 보유, 불가능한 대응의 8가지 대응 오류 유형이 나타났다. 또한, 비유 표현 방식과 목표 개념의 속성에 따라 학생들이 범하는 대응 오류 유형의 빈도가 다른 양상을 보였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

에이전트의 부정에 대한 개념 학습 (Agent's Learning Concept for Negation)

  • 태강수
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권5호
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    • pp.521-528
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    • 2000
  • 영역이론의 숨겨진 문제점들 중의 하나는 에이전트가 자신의 행위를 이해하지 못한다는 점이다. Graphplan은 효율향상을 위해 mutex를 활용하고 있지만 이와 관련된 부정의 의미를 이해하지 못함으로써 영역이론의 중복성 문제를 야기한다. 이 문제에 대한 해결을 위해 IPP에서는 not 등과 같은 부정함수를 이용하지만, 부정함수의 사용은 시간과 공간적 비용을 수반한다. 인간은 주어진 어떤 사실을 부정하기 위하여 MDL 원리에 의해 반대개념을 사용한다는 점을 통하여, 우리는 부정적 사실을 표현하기 위해서 통념적 방식처럼 부정함수를 사용하는 것보다 긍정적 atom을 사용하는 것이 지능에이전트의 구축을 위해서 더 효율적 기법이라는 가설을 제시하고 IPP 도메인에서 이 가설을 지지하는 실험적 결과를 제시한다. 인간이 사용하는 것과 유사한 반대개념을 에이전트가 자동적으로 학습하기 위하여 영역이론으로부터 반대연산자들로 구성된 사이클을 생성하고 연산자들에 대한 실험을 통해서 반대 literal들을 추출한다.

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중등 영재학생들의 GSP를 활용한 내분삼각형 넓이의 일반화 (The Generalization of the Area of Internal Triangles for the GSP Use of Mathematically Gifted Students)

  • 이헌수;이광호
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.565-584
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    • 2012
  • 본 연구는 내분삼각형 넓이의 일반화에 대한 탐구 과정에서 GSP가 영재학생들의 기하학적 원리와 개념의 이해를 어떻게 돕고, 일반화 과정에서 시각화한 내용을 어떻게 논리적으로 전개하는가에 대하여 탐구하였다. 이를 위하여 M대학교 과학영재교육원 중등수학 심화과정에 있는 학생 4명을 연구 참여자로 선정하여, 학생들이 삼각형의 각 변을 m:n으로 내분하는 점을 연결하여 만든 삼각형의 넓이와 기존의 삼각형 넓이 사이의 규칙성을 탐구하고 이를 일반화하는 과정에서 수집된 디지털 오디오 녹취물, 학생 활동을 촬영한 비디오 녹화자료와 학생활동지를 서로 연계하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, GSP를 활용한 시각화는 수학 영재학생들이 기하학적 원리와 개념을 직관적으로 이해하고 다양한 사례를 검증하여 일반화하는데 도움을 주고, 귀납적 추론 능력과 분석적이고 연역적인 추론 능력을 계발하는데 도움을 준다. 둘째, GSP를 활용한 교수 학습은 수학 영재학생들에게 능동적인 탐구활동을 조장하고 수학적인 개념의 확장이나 사고의 확산에 긍정적인 역할을 한다. 셋째, GSP를 활용한 수학영재 교수 학습은 수업에 소극적인 태도를 보인 학생에게 수업에 적극적으로 참여하도록 함으로써 수학에 대한 흥미와 태도, 자신의 능력에 대한 믿음, 자기 신뢰감 등과 관련된 수학적 과제 집착력을 발현하게 한다.

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CT선량지표의 원리와 선량감소 방안에 관한 연구 (Basic Principles of CT Dose Index and Understanding of CT Parameter for Dose Reduction Technique)

  • 김정수;권순무;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권1호
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    • pp.51-61
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    • 2015
  • 모든 방사선 검사는 검사를 결정하고 실행하는 과정에서 정당성이 확보되어야하고 피폭선량과 영상의 화질에 대한 최적화가 이루어져야 할 뿐만 아니라 ALARA의 원칙에 따라 최소의 방사선을 사용하여 최적의 임상 정보를 얻을 수 있어야 한다. CT 검사는 방사선 검사 중에서 많은 피폭을 환자에게 조사하는 검사이다. 특히 방사선 민감도가 높은 소아 환자의 CT 검사 있어서는 특별한 주의가 필요하다. 임상에서 CT선량에 대한 정확한 이해와 정보는 환자에게 불필요한 방사선 피폭을 줄이고 안전한 검사를 제공하기 위해 절대적으로 필요하다. 이에 본 연구에서는 여러 선행 연구의 고찰을 통하여 CT의 피폭선량에 대한 개념을 확인하고 CT장치의 선량 저감화를 위한 각 파라미터의 이해와 American Association of Physicists in Medicine (AAPM)report 204에서 소개하고 있는 환자의 사이즈에 따른 피폭선량의 보정방법인 Size-Specific Dose Estimates(SSDE)와 XR 25의 개념을 이해하고자 한다.

대학수학능력시험의 지구과학영역 문항 및 응시자 반응 분석 (Analysis of Test Items of Earth Science and the Applicants' Responses on the Items in the College Scholastic Ability Test)

  • 이양락
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.469-479
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    • 2001
  • 본 연구는 1999 ${\sim}$ 2001학년도의 대학수학능력시험에서 지구과학 II 선택 경향 및 선택과목간의 점수를 비교하고, 지구과학 관련 문항의 탐구과정 및 내용 요소별 분포와 각 문항에 대한 학생의 반응을 분석하여 정답률이 낮은 문항에 대한 오답 유형을 추출하였다. 대학수학능력시험의 자연계 응시자는 1995학년도에 43.14%이었으나 최근 2년 동안에 급격히 줄어들어, 2001학년도에는 29.51%이었고, 2002학년도에는 26.92%로 감소하고 있다. 자연계 응시자의 지구과학 II 선택 비율은 약 22%로 생물 II(약 38%), 화학 II(약 28%)에 이어 3번째이다. 탐구과정별로는 공통과학 및 지구과학 II 모두 자료 해석에 대해서 가장 많이 출제되고 다음으로 결론 도출 및 평가에 대해서 많이 출제되었다. 내용별로는 공통과학에서는 ‘지각의 물질과 지각변동’(20.83%)에서 가장 많이 출제되었고, ‘온실효과’와 ‘우주과학’에 대해서는 출제되지 않았으며, 다른 영역에서는 대체로 고루 출제되었다. 지구과학 II에서는 ‘지각의 물질과 변화’ (22.92%)영역에서 가장 많이 출제되었고, 전반적으로 고르게 출제되었으나 ‘환경과 자원’에서 출제되지 않았고, ‘태양계’에 대해서는 비교적 적게 출제되었다. 문항 난이도 분포를 보면 1999학년도는 예상정답률 40 ${\sim}$ 59%와 60 ${\sim}$ 79%의 문제를 각각 6, 10개 출제하였고, 2000학년도에는 40 ${\sim}$ 59% 1문항, 60 ${\sim}$ 79% 14문항, 80% 이상 1문항 출제하였으나 2001학년도는 16문항 모두를 60 ${\sim}$ 79%에 해당하는 것을 출제하였다. 정답률이 높은 문항은 문제 해결에 지구과학 개념이 요구되지 않고 탐구 과정만 요구되는 문항, 매년 출제되어 학생에게 익숙한 분야, 탐구 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.

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중학교 과학 수업에서 질문과 피드백을 활용한 교사-학생 상호작용 강화 수업 전략의 개발 및 적용 (Development and Application of a Teaching Strategy with Reinforced Teacher-Student Interactions Through Questions and Feedbacks in the Middle School Science Class)

  • 박종윤;정인화;남정희;최경희;최병순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.239-245
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    • 2006
  • 본 연구에서는 중학교 1학년 과학 과목에서 교사와 학생의 언어적 상호작용을 강화한 수업 전략을 개발하고 실시하여 이 수업 전략이 학생들의 과학 개념 이해, 논리적 사고력, 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 이를 위해 경기도 소재의 남녀공학 중학교 학생 200명을 선정하여 실험집단과 통제집단에 각각 100명씩을 임의로 배정하였다. 실험 집단에는 교사-학생 상호작용을 강화한 수업 전략을, 통제집단에는 교사 강의식 전통적 수업 전략을 적용하였다. 교사-학생 간 상호작용을 강화하기 위하여 의도적으로 단순 확인 질문이나 즉각적인 피드백보다는 사고 유발 질문과 지연 피드백을 사용하였다. 그 결과 상호작용을 강화한 수업 전략이 학생들의 논리적 사고력 향상에는 효과적인 것으로 나타났으나 과학 개념 이해와 과학 관련 태도의 향상에는 효과적이지 봇한 것으로 드러났다. 앞으로 이러한 수업 전략에 따른 다양한 수업지도안의 개발과 적용에 대한 심층적인 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다.

인류세의 사회이론 1: 파국과 페이션시(patiency) (Social Theory in the Anthropocene 1. Catastrophe and Patiency)

  • 김홍중
    • 과학기술학연구
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    • 제19권3호
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    • pp.1-49
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    • 2019
  • 2000년에 크루첸과 스토머에 의해 제안된 '인류세' 개념은 다수 학문분과에 큰 반향을 일으키고 있다. 21세기 인류(생명)가 대면하고 있는 생태-존재론적 비상상태에 대한 가장 강력한 문제제기인 인류세 담론에 대한 사회이론의 응답의 한 시도로서, 이 연구는 다음의 문제들을 다루고자 한다. 첫째, 인류세 담론의 핵심의제를 인간 행위능력의 행성적 신장과 임박한 파국이라는 관점에서 분석한다. 둘째, 인류세 담론을 들뢰즈와 가타리적 의미의 어셈블리지(문제-어셈블리지)로 이해하기를 제안한다. 셋째, 해밀턴과 차크라바티의 테제들을 분석함으로써, 인류세가 인문, 사회과학에 가져온 충격을 진단한다. 넷째, 발터 벤야민의 '역사의 천사' 이미지를 분석하고, 파국에 내포된 변형적 생성의 가능성을 감수능력, 혹은 페이션시(patiency) 개념을 중심으로 진단한다. 다섯째, 재귀적/성찰적 파국주의 개념을 제시하고, 파국에 대한 새로운 관점을 제안한다.

인지적 정서조절 기제로서 자기거리두기: 개념, 측정과 효과 소개 (Self-distancing as a Cognitive Tool for Emotion Regulation: Its Concept, Measurement, and Effect)

  • 조명현
    • 감성과학
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    • 제23권3호
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    • pp.103-120
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    • 2020
  • 본 논문에서는 인지적 정서조절의 방법으로 활용되는 자기거리두기의 개념과 측정, 효과에 대해 소개하였다. 자기거리두기(self-distancing)는 자신에게 몰입하는 상태의 반대 개념으로, 자신의 경험을 다룰 때 한 발짝 물러나서 이를 다소 관조적으로 바라보는 행위를 일컫는다. 자신의 경험을 다룰 때 마음속에서 자신과 얼마나 거리를 두는지에 따라 인지적 정서적으로 지각되는 정도가 다르고 이는 사건을 이해하는 정도는 물론 이로 인한 정서의 양상에까지 영향을 준다. 그 간의 많은 연구들에 따르면, 자기거리두기를 많이 하는 것이 개인의 정서에 도움이 된다는 결과들이 지배적인데, 본 논문에서는 이러한 결과들을 정리하여 자기거리두기가 무엇을 의미하고 어떤 효과가 있는지를 정리해 보았다. 먼저 본 연구에서는 이러한 자기거리두기 개념의 이해를 돕기 위해 관찰자 관점, 자기반성, 이성적 태도 등의 개념을 통해 자기거리두기가 어떤 특징이 있고 어떤 방향에서 바라보고 접근하게 되는지를 제시하였고, 이와 함께 자기거리두기를 어떻게 측정할 수 있는지 또한 짚어보았다. 그리고 이를 바탕으로 자기거리두기로부터 얻을 수 있는 효과를 정서적, 인지적, 생리적, 행동적, 발달적 측면에서 세분화하여 소개하였다. 한편, 이 개념으로부터 기대되는 긍정적인 효과들이 반복적으로 검증됨에도 불구하고 일관되지 않은 결과들도 함께 발견되고 있어 이를 함께 언급하였다. 아울러 자기거리두기가 앞으로 연구되는 과정에서 다루어져야 하는 부분들에 대한 고찰이 함께 이루어졌다. 마지막으로 이연구가 가진 학술적·실용적 의미들을 짚어보았다.

확산과 삼투 개념에 관한 학생들의 이해도 및 오개념의 원인으로서의 교과서 분석 (Survey on Students' Understanding of the Concepts of Diffusion and Osmosis and Analysis of Textbooks as Sources of Misconceptions)

  • 김문수;정영란
    • 한국과학교육학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-200
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    • 1997
  • The purpose of this study is to investigate the misconceptions and the understanding of students on diffusion and osmosis, and to examine the shifts in concept development that result from maturation and additional instruction. In addition, the textbooks were assessed for the sources of the misconceptions. The subjects of this study were 195 students in middle school, 191 students in high school and 195 students in university in Seoul. And the multiple-choice test developed by Odom and Barrow(1995) was used. The results were analyzed by two-way ANOVA in the statistical packages SAS. The major findings of this study are as follows. 1. The mean score of the understanding on the concepts of diffusion and osmosis of junior high school students was 31, that of high school students was 51 and that of university students was 67. In this study, the higher grade students got the higher scores, and it showed significant difference(p<0.01). 2. The mean score of girls was higher than that of boys in all grades. And the difference of the score according to gender showed great difference in high school(p<0.01). 3. An analysis of the patterns of misconceptions about diffusion and osmosis indicated that certain misconceptions prevail across grade levels. 4. An analysis of the contents of textbooks indicated that textbooks may be the source of students' misconceptions about diffusion and osmosis.

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자체 유도 현상에 대한 직관적 사고의 내용과 원인 분석을 통한 과학자적 이해 (Scientific Understanding Through the Analysis of Students' Intuitive Ideas and Sources on Self-Induction)

  • 안수영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.176-188
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    • 2003
  • 자체 유도 현상은 고등학교의 모든 물리II 교과서에서 다뤄지고 있는 중요한 개념이다. 자체 유도 현상에 대한 설문 조사 결과, 코일로 구성된 회로에서 스위치를 열기만 하면 고압의 유도기전력이 발생한다는 과 일반화된 사고는 일반고등학교 학생뿐만 아니라 과학고등학교 학생들에서도 심각할 정도로 많이 나타난다. 자체 유도 현상에 대한 학생들의 일반화된 사고의 원인을 현행 물리II 교과서 분석을 통해 찾아볼 수 있었다. 그 결과, 특정 회로에서의 네온 전구의 점등 현상을 바탕으로 학생들의 직관적 사고에 의존한 막연한 설명이 주된 원인으로 나타났다. 자체 유도 현상에 대한 과학자적 이해를 돕기 위하여 정량적 해석을 시도 하였으며, 이를 바탕으로 학생들에게 자체 유도 현상을 효과적으로 이해시킬 수 있는 정상적인 접근 방법을 찾아보았다.