• 한국과학교육학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.314-327
• /
• 2011

중 고등학교 현장 과학 교사들의 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 인식을 알아보기 위해 설문 조사를 실시하였다. 조사 결과 현장의 과학 교사들은 과학에서의 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육의 중요성은 인식하고 있으나 실제 수업에서는 많이 적용하지 못하고 있으며 수업에 도입하는 것을 어렵게 느끼고 있었다. 이는 교사들이 창의적 문제 해결 능력을 창의성에 초점을 맞추어 이해하고 있기 때문에 창의성 교육에 대한 부담감이 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육에 대한 부담감으로 나타나고 있는 것으로 분석되었다. 또한 교사들은 경쟁 위주의 대학 입시제도와 학력 중심의 사회 분위기와 함께 다양한 수준의 학생들로 구성된 학급 상황과 과학 개념 위주의 교과 내용 구성, 부적절한 학교 교육 과정 등을 학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 제대로 실행되는데 장애가 되는 요인으로 꼽고 있었다. 그리고 창의적 문제 해결 능력 신장 교육을 위하여 학급당 인원수 감축과 사회적 인식 변화와 함께 적절한 교수 전략의 개발과 교수-학습 방법에 대한 정보 제공, 타당하고 신뢰할 수 있는 평가 방법의 개발 등이 시급하다고 생각하고 있었다. 그러나 이러한 장애 요인들과 시급한 조건들이 산재해 있음에도 불구하고 대다수의 현장 과학 교사들은 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 초등학교 저학년에서부터 가능하다고 보고 있으며 초등학교 고학년과 중학교에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 적절하다고 생각하고 있었다. 그러므로 중 고등학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 실효성 있게 이루어지기 위해서는 교사와 학생 모두 창의적 문제 해결 능력에 대한 의미를 정확히 이해하고, 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 수업의 필요성을 확실하게 인식하는 것이 필요한 것으로 생각된다. 특히 교사들이 학생들의 창의적 문제 해결 능력을 향상시키는데 활용할 수 있는 현장에 적용 가능한 형태의 수업전략의 개발과 보급이 시급한 것으로 판단되며, 동시에 이를 평가할 수 있는 평가 기준과 평가 도구의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권8호
• /
• pp.751-758
• /
• 2005

본 연구에서는 지질학 연구에 관한 과학철학적 논의를 기반으로 지구과학 탐구의 특징을 반영한 지구과학 탐구방법의 개념적 틀을 개발하고, 이 틀을 분석 도구로 하여 중학교 2학년 과학 교과서에 수록된 탐구 활동을 분석하였다. 분석틀에서는 지구과학의 탐구 방법을 논리적 추론 방법, 해석적 방법, 역사적 방법으로 구분하고, 각각에 부속하는 방법이나 방법론상의 특징들을 세분화하여 제시하였다. 분석을 위해서는 중학교 2학년 과학 교과서의 '지구의 역사와 지각 변동' 단원의 탐구 활동을 대상으로 하였다. 분석된 탐구 활동들에 논리적 추론 방법이 반영된 비율은 귀납적 방법이 23%, 연역적 방법이 22%, 귀추적 방법이 70로, 귀추적 방법이 가장 높은 반영 빈도를 보였다. 해석적 방법의 특징이 반영된 비율은 '이미 형성된 이해 구조의 역할'이 92%로 가장 높았으며, '순환적 추론'이 9%, '이해의 역사적 본성'이 17%였다. 역사적 방법은 그 반영된 비율이 높은 것으로부터 적절한 분류체계의 구성'(53%), '현대적 동일과정설의 원리 적용'(47%), '잔존물 해석'(41%), '단계이론화 과정에서 장소로써 시간을 대체'(3%), '독립된 연구 결과들의 수렴 정도 평가(3%) 순으로 나타났다.

• 천문학회보
• /
• 제40권1호
• /
• pp.87.2-87.2
• /
• 2015

국립고흥청소년우주체험센터에서는 1m 반사 망원경의 완성을 눈앞에 두고 있다. 천체 망원경으로 관측을 하기 위해서는 시간과 천구 좌표계의 이해는 필수적이다. 하지만 현재 본 센터에서는 천구의를 활용한 프로그램 이외에는 시간과 좌표계를 다루는 체험 프로그램이 전무한 실정이다. 센터에서는 참가자가 자신의 그림자로 시각을 알 수 있는 지평면 해시계, 센터에서 쓰지 않고 있는 구형 가마솥을 재활용한 앙부일구, 덕흥 천문대 교육동의 벽에 벽면 해시계의 제작 및 설치를 추진하고 있다. 차후 이를 활용한 체험 프로그램을 참가자에게 제공한다면 태양의 겉보기 운동을 통해 시간과 공간에 대한 개념을 쉽게 알려줄 수 있을 뿐만 아니라 우리 민족의 과학적 자긍심을 심어줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
• /
• pp.133-135
• /
• 2015

본 연구에서는 현재와 미래사회의 핵심역량이 될 컴퓨팅 사고력을 학생들에게 가르치기 위한 정보 교사의 교수내용지식에 어떠한 특성이 있는지를 탐구하였다. 이전의 컴퓨터 교과는 일상적인 컴퓨터 기능을 가르치는데 집중하여 교사의 교수내용지식도 기능 전수에 큰 목적을 두고 있었다. 새로이 개정된 정보 교과는 컴퓨터 과학의 원리와 개념에 대해 학생들이 이해할 수 있는 교육방법에 대한 지식을 가져야 하고, 소프트웨어의 활용 및 소프트웨어 제작에 대한 능력과 교육 방법 또한 함께 가지고 있어야 한다.

• 천문학회보
• /
• 제36권1호
• /
• pp.78.1-78.1
• /
• 2011

현재 국내에는 약 30여 개의 종합(관측실과 투영관이 있는) 천문시설이 운영 중에 있으며 매년 2-3개의 시설이 추가로 건설 되고 있다. 대부분의 천문시설에서는 별자리 설명, 천체투영관에서의 영상물 상영, 그리고 천체망원경을 이용한 관측실습 등 한정된 소재와 일관된 형식의 천문교육 프로그램을 운영 하고 있다. 하지만 천문학은 일반 대중들이 많은 흥미와 관심을 가지는 분야이기 때문에 여러 가지 다양한 소재와 형식의 교육프로그램 및 콘텐츠 개발이 필요하다. 특히 최근 언론에 자주 등장하는 UFO, 황도 13궁, 태양 폭발, 우주선(Cosmic Rays)이 지구에 미치는 영향 등의 소재들은 일반인들이 잘못된 개념을 가지기 쉬운 분야이기 때문에 여기에 대한 올바른 과학내용을 일반인들이 이해하기 쉽도록 전달하는 것이 필요하다. 교육 콘텐츠는 디지털 천체투영기를 이용한 스크립트 프로그램 개발, 관측실습 전 후의 이론 교육 등 다양한 형태가 될 수 있다. 각 천문시설 운영자들이 직접 다양한 교육 콘텐츠를 개발하는 데에는 한계가 있으므로 기관협력체나 천문연구원 등의 체계적인 천문교육 콘텐츠 개발 및 보급이 절실하다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제2회(2013년)
• /
• pp.179-191
• /
• 2013

NPT ensemble을 이용하여 Joule-Thomson 반전 곡선 (Joule-Thomson inversion curve, JTIC)를 구하는 기존의 모의실험 방법들과는 달리, 본 연구에서는 NVT 분자동역학 모의실험을 이용하여 JTIC를 구하는 방법을 개발하고, 이 방법을 이용하여 아르곤 기체의 JTIC를 구할 수 있음을 보인다. 본 연구 결과를 실험 및 다른 이론들과 비교, 분석한 결과, 낮은 온도에서의 JTIC는 실험 및 이론 결과와 유사한 반면, 높은 온도에서는 일정 정도의 차이를 나타냄을 알 수 있다. 이 차이는 분자동역학 모의실험에 사용하는 적은 입자 수와 모의실험 시간, 그리고 curve fitting 방법 등에 기인하는 것으로 여겨진다. 또한 본 연구를 통하여 NVT 분자동역학 모의실험 방법만 가능한, EDISON 계산화학 프로그램 중 하나인 "Mixed LJ(12-6) particles MD"가 JTIC를 구하는데 유용하게 사용될 수 있고, 이를 통해 학부생들이 열역학의 기본 개념을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제26권1호
• /
• pp.107-116
• /
• 1999

대칭성(symmetry)은 그래프의 구조와 특성을 시각적으로 표현할 때 중요한 미적 기준 중의 하나이다. 또한 대칭성을 보여주는 드로잉은 전체 그래프가 크기가 작은 부그래트들로부터 반복적으로 구성됨을 보여줌으로써 전체 그래프에 대한 이해를 쉽게 푸는 해주는 장점이 있다. 하지만 일반적인 그래프에서 기하하적 대칭성(geometric symmetry)을 탐지하는 문제는 이미 NP-complete 임이 증명되었으므로 이에 대한 연구는 평면 그래프(planar graph)의 극히 제한적인 부분집합인 트리, 외부 평면 그래프, 임베딩된 (embedded) 평면 그래프 등에 초점이 맞추어져 왔다. 본 논문에서는 평면 그래프에서의 기하학적 대칭성 문제를 연구하였다. 평면 그래프를 이중 연결 성분들로 분할한 다음 이를 각각 다시 삼중 연결 성분들로 분할하여 트리를 구성하고 축소(reduction)개념을 도입함으로써 기하학적 대칭성을 탐지하는 O(n2)시간 알고리즘을 제시하였다. 여기서 n은 그래프의 정점의 개수이다. 이 알고리즘은 평면 그래프를 최대한 대칭적으로 드로잉하는 알고리즘 개발에 이용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
• /
• pp.1739-1741
• /
• 2012

국가 교육과정에서 컴퓨터 하드웨어만을 교과 내용으로 하는 최초의 과목은 4차 교육과정 시기 중공업 계열 고등학교에 신설된 '전자 계산기 구조' 과목으로 현재의 '컴퓨터 구조' 과목에 해당된다. 컴퓨터 구조 과목의 교과 목표는 학습자가 컴퓨터의 구조와 동작 원리를 바르게 이해하고 컴퓨터를 효율적으로 활용할 수 있도록 하는데 있다. 교과 목표를 위해서는 교과서의 내용이 정확해야 하고 현재의 컴퓨터 구조를 바르게 반영하고 있어야 한다. 본 연구에서는 공업 계열 고등학교의 컴퓨터 구조 과목에 제시된 연산 장치 영역 내용의 문제점을 컴퓨터 구조 전문 서적과의 비교를 통해 파악해 보고자 하였다. 연구 결과, 교과서의 연산 장치 영역에는 정확성과 일관성이 결여된 개념 정의와 현재의 CPU 구조를 반영하지 못한 내용이 포함되어 있었다. ALU와 연산 장치에 대한 설명이 교과서별 상이하였고, 연산 장치의 구성 요소들은 현재 사용되고 있는 CPU 구조를 바르게 나타내고 있지 않았다. 이러한 문제점들은 컴퓨터 과학의 역사적, 기술적 고찰을 통해 개선될 필요가 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
• /
• pp.617-620
• /
• 2007

컴퓨터 프로그래밍 학습은 추상적인 개념을 이해하고 주어진 문제를 스스로 해결하도록 한다. 기존 초등학교 프로그래밍 교육에서 BASIC, C와 같은 절차적 프로그래밍 언어에 대한 연구는 많이 있지만 JAVA와 같은 객체지향 프로그래밍 언어를 통한 교육은 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 구조 중립적이며, 분산 인터넷 환경에 적합한 특성을 가지고 있는 객체지향 JAVA 프로그래밍 학습 시스템을 개발하여, 초등학교 학생들로 하여금 활용하도록 하였다. JAVA 학습 시스템 구현을 통한 객체지향 프로그래밍 교육은 초등학생들의 논리적 사고력을 향상시키고, 수학, 과학 과목의 학습 성취도에 긍정적인 영향을 준다는 것을 현장 학습 실험으로 확인하였다. 더불어 컴퓨터에 대한 흥미도가 상승하였다.

• 천문학회보
• /
• 제46권2호
• /
• pp.55.1-55.1
• /
• 2021

천문 분야는 다른 과학 분야와 달리 탐구대상인 천체들이 먼 거리에 있고, 실험실에서 동일 실험과 반복 실험이 불가능하며, 추상적이고 직접 관측하기 어려운 개념에 대한 연구들이 많다. 따라서 최근 인공지능, 증강현실 및 3D 프린팅 기술 등은 천문교과 교육과정과 연계하여 학생들의 지각 능력을 자극하고 실제 활동과 유사한 경험을 제공할 수 있도록 단계적인 학습경험을 도와 천문 분야 체험활동으로 연결시키고 있다. 이에 본 연구는 학생들이 망원경의 원리와 분해 및 조립에 대한 지식함양을 위해 3D 프린팅 기술과 AR을 활용하여 학생들의 천문관측 망원경에 대한 이해와 천문관련 체험활동에 대한 프로그램을 개발하여 적용하였다. 이 연구에서 개발한 프로그램은 3D 프린팅 기술을 활용하여 망원경의 세부 부품을 학생들이 직접 설계 및 제작하고, 자석을 이용하여 망원경을 조립, 분해 실습을 할 수 있도록 하였다. 또한, AR(증강현실)을 활용하여 빛을 모으는 망원경의 구조를 직접 실험을 통해 확인하고 빛의 반사와 굴절 원리를 학습하는 내용을 개발 프로그램에 포함하였다.