• 제목/요약/키워드: 과학 개념 이해

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화성 지질공원 제부도 지질명소의 지질교육적 가치 (Geo-educational Values of the Jebudo Geosite in the Hwaseong Geopark, Korea)

  • 하수진;채용운;강희철;김종선;박정웅;신승원;임현수;조형성
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.311-324
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    • 2021
  • 최근 화성시의 국가지질공원 인증 추진을 위해 10개의 지질명소가 개발되었으며, 이 중에서 제부도 지질명소는 다양한 지질·지형(경관)·생태유산이 분포하여 고정리, 우음도 지질명소와 함께 수도권 남부의 새로운 지구과학 교육 장소로 개발 잠재성이 크다. 이번 연구에서는 화성지질공원 제부도 지질명소의 야외조사를 통해 지질유산의 특징을 기재하고, 화성지질공원 내 다른 지질명소와의 비교·분석을 통해 지질교육 명소로서 개발 가능성을 평가하였다. 또한, 지질공원 및 지질명소에서의 현장교육이 현행 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조하는 핵심개념과 교과역량 중심 교육에 실질적으로 미칠 수 있는 효과를 제부도 지질명소에 적용해 제시하였다. 제부도 지질명소에는 규암, 편암, 천매암 등 다양한 변성암류가 분포하며, 쇄설성암맥, 석영맥, 단층, 절리, 엽리, 편리 등의 지질구조들도 함께 관찰되어 지질다양성이 풍부하다. 또한, 해안가를 따라서는 역빈과 사빈, 해안사구, 갯벌 등 해안 퇴적지형과 연흔 등의 퇴적구조가 발달하고 있으며, 해식절벽, 해식동굴, 시스택 등의 해안침식지형과 함께 바다갈라짐 등 다양한 해안지형을 관찰할 수 있다. 제부도 지질명소는 기존에 현장교육에 활용되고 있는 화성지질공원의 고정리 공룡알화석산지 및 우음도 지질명소와 지질 및 지형학적으로 차별점을 가지므로 새로운 지질교육 현장으로서 충분한 가치를 지닌 것으로 판단된다. 아울러 제부도 지질명소에는 갯벌체험장과 같은 지질교육 및 지질관광 연계 콘텐츠가 풍부하고, 해안산책로, 전망대와 같은 탐방인프라 또한 잘 조성되어 있어 다채로운 교육프로그램 개발이 기대된다. 더 나아가 각 지질명소별 특성을 중심으로 최적화된 지질공원 교육을 수행함으로써 1) 학교에서 지질공원으로 학습 공간의 확장, 2) 구체적인 내용 요소의 이해도 향상과 핵심개념 사이의 연계, 3) 지구시스템 전반으로 교육 영역의 확대가 이루어질 수 있어 과학과 교육과정의 핵심역량인 사고력, 탐구력, 문제해결력을 향상시킬 수 있고, 지질공원 교육의 주체로 참여하는 경험을 통해 의사소통 능력 및 참여와 평생학습능력 강화에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.

과학 학습에서 불일치 현상 대면 여부에 따른 상태호기심 및 상태불안의 변화 (Changes in State Curiosity and State Anxiety in Science Learning Depending on Confronting Violation of Expectation)

  • 강지훈;김지나
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권3호
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    • pp.521-537
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    • 2022
  • 과학 학습 과정에서 유발되는 상태호기심과 상태불안은 학업 수행 및 성취에 많은 영향을 미친다. 상태호기심과 상태불안은 매 순간마다 그 수준이 변할 수 있기 때문에 학습의 전 과정에서 학생의 상태호기심과 상태불안 수준을 파악하여 지도할 필요가 있다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 과학 학습을 과학 문제 대면, 결과 확인, 과학 개념 학습의 세 상황으로 구분하여 초등학교 5~6학년 학생을 대상으로 자신의 예상과 결과의 일치 여부에 따른 학생들의 상태호기심 및 상태불안 수준의 변화를 분석하였다. 분석 결과, 문제 대면 후 결과를 확인하는 과정에서 자신의 예상과 일치한 결과에 직면한 nVOE 집단의 상태호기심 수준은 유의한 차이가 없었지만, 자신의 예상과 일치하지 않은 결과에 직면한 VOE 집단의 상태호기심은 증가하였다. VOE 집단 중 결과에 대한 이유를 바르게 추론한 VOE-R 집단의 상태호기심 수준은 유의한 변화가 없었지만 결과에 대한 이유를 바르게 추론하지 못한 VOE-FR 집단의 상태호기심은 증가하였다. 한편 문제의 결과를 확인한 후 VOE 집단과 nVOE 집단의 상태불안은 감소하였으며 VOE-R 집단 역시 상태불안이 감소하였다. 반면 VOE-FR 집단의 상태불안은 유의한 변화가 나타나지 않았다. 문제의 결과를 확인한 후 결과에 대한 과학 개념을 학습하는 과정에서 VOE 집단, nVOE 집단, VOE-FR 집단의 상태호기심은 모두 감소하였다. 한편 nVOE 집단의 상태불안 수준은 유의한 변화가 없었지만, VOE 집단, VOE-R 집단, VOE-FR 집단의 상태불안 수준은 감소하였다. 이러한 연구 결과의 교육적 함의에 대하여 논의하였다. 본 연구의 결과는 과학 학습에서 유발되는 학생의 정서적 상태에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

구성주의 프로파일로 표현된 예비교사들의 신념변화 (Preservice Teachers' Belief Change Represented as Constructivist Profile Change)

  • 곽영순
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.242-258
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    • 2002
  • 본 연구는 구성주의 학습이론의 기초를 이루는 존재론 및 인식론적 관점에 대한 예비교사들의 이해수준을 조사한것이다. 각 예비교사들의 학습관의 인식론적, 존재론적, 교수론적 특성들의 발달을 네 번의 심층 인터뷰를 통하여 점검하였다. 인터뷰 자료는 존재론적, 인식론적,교수론적 신념을 포함하는 세 개의 프로파일을 작성하는 데 사용되었다. 본 연구는 구성주의 프로파일 변화라는 개념이 예비교사들의 신념변화를 분석 및 기술에 있어서 유용한 분석 도구로서 사용될 수 있음을 보여주었다. 중요 연구결과로는 구성주의 프로파일의 시간에 따른 변화, 시간에 따른 프로파일 구성요소의 다양화, 과학 교수${\cdot}$학습 프로파일 변화의 특징, 및 자신들의 프로파일에 대한 예비교사들의 인식부족 등이다. 그러나 이들 예비교사들에게 있어서 존재론 및 인식론적 신념변화는 쉽게 일어나지 않았으며, 쉽게 내면화되지도 않았다. 본 연구의 시사점은 예비교사들은 그들 프로파일 상의 공존하는 다양한 범주들에 대하여 인식하고 있어야 하며, 교사교육자들은 이러한 예비교사들의 신념을 변화시킬 수 있도록 설계된 수업들을 제공하여야 한다는 것이다. 즉, 예비교사들의 교수${\cdot}$학습에 대한 신념 프로파일에서 구성주의적 교수${\cdot}$학습관의 비율은 증가시키고 다른 바람직하지 못한 성분들의 비중은 줄여나갈 수 있는 방향으로 교사 교육과정을 설계하여야 한다.

2015 개정 교육과정에 따른 독서교육의 발전 방향 모색 - 교과서 수록 읽기자료를 중심으로 - (A Study on the Development Direction of Reading Education in the 2015 Revised Curriculum)

  • 최영임
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.429-448
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정으로 개발된 고등학교 교과서의 읽기자료 특성을 조사하여 향후 독서교육 발전 방향을 제시하는 것이다. 이를 위해 국어, 수학, 영어, 통합과학, 통합사회 주요 교과를 대상으로 고등학교 교과서의 읽기자료를 분석하였고, 읽기자료의 분석 기준은 주제 유형, 목적, 학생 활동이었다. 연구 결과, 고등학교 통합사회와 통합과학 교과서에는 인간, 자유, 문화, 환경, 지구 등 다양한 주제의 읽기자료가 각 단원의 개념과 연관되어 제시되고 있었다. 특히 국어교과는 한단원에만 '한 학기에 한권의 책 읽기'라는 단원이 신설되어 있었다. 그러나 대부분 읽기자료가 효과적인 독서 전략이나 독서 방향에 대한 안내가 없으며, 읽기자료의 양이 부족하고 확장적 독서를 위한 자료나 정보가 부족함을 알 수 있었다. 교과서의 읽기자료가 각 단원의 학습 내용을 단순하게 보충하거나 개념 이해를 위한 단편적인 단서로만 제시되고 있음을 알 수 있었다. 또한, 교과의 읽기자료 제시가 나열식으로 단순하게 전개되어 있으며, 읽기자료가 학생들의 독서 흥미, 독서의 내면화 그리고 독서 확장을 위한 도구로는 미흡함을 알 수 있었다. 본 논문은 고등학교 교과서의 확장을 위한 읽기자료의 보조 자료를 제안하고, 교과서 구성 측면과 수업 방법 측면에 대한 제안을 통해 교과서와 독서교육의 발전적 관계를 모색해보았다.

자연사박물관에서 일어나는 또래 아동간의 상호작용적 학습 양상 (Characteristics of Children's Interactive Learning in a Natural History Museum)

  • 김기상;이선경;김찬종
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.127-140
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대표적인 자율선택학습 환경인 자연사박물관에서 일어나는 또래 아동간의 상호작용적 학습에 대해 Vygotsky의 근접발달영역 개념을 토대로 살펴보았다 초등학교 3, 4학년 아동들 13쌍의 자연사박물관 관람을 녹화하여 영상물과 전사본을 바탕으로 대화를 분석하였으며 이들의 대화를 근접발달영역 발달수준에 근거하여 분석한 결과 아동들이 자신이 이미 도달해 있는 수준 내에서 대화를 나누는 실제적 발달수준 내의 대화가 압도적으로 높은 빈도를 차지하고 있었다. 각 유형별로 대표적인 대화 사례를 세 가지 근접발달영역 체계화 요소를 토대로 해석한 결과 아동들은 언어 기호를 매개로 상호작용을 하여 상호주관성을 형성하고 동일한 상황정의를 이루어 가는 과정을 통해 학습적으로 유의미한 대화를 나누고 있었다. 가장 인상적인 연구 참여쌍의 사례를 통해 아동들의 대화 내용을 과학 개념 측면에서 보다 자세히 들여다본 결과 아동들이 자신의 기존 지식과 연결짓거나 확장하고 정교화 하는 등의 모습들을 볼 수 있었다. 본 연구의 결과는 자연사박물관에서 일어나는 아동들의 학습의 본질을 이해하는 데 공헌할 수 있을 것으로 생각된다.

STEM, STEAM 교육과 우리나라 융합인재교육의 이해와 해결 과제 (Understanding STEM, STEAM Education, and Addressing the Issues Facing STEAM in the Korean Context)

  • 심재호;이양락;김현경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.709-723
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    • 2015
  • 우리나라는 2011년부터 체계적으로 융합인재교육 연구를 수행하기 시작하여 수많은 프로그램을 개발해오고 있으며, 교육과정에도 구체적으로 반영할 움직임을 보이고 있다. 이에 STEM, STEAM 교육에 관한 수많은 논문들의 리뷰를 통해 이 교육의 특징, 문제점, 해결해야 할 과제를 명료화할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 STEM과 STEAM 교육과 관련한 많은 국내외 논문들의 리뷰를 통해 이들 교육의 특징 및 문제점을 명료화하고 이를 통해 우리나라 융합인재교육의 해결 과제를 제안하는 데 있다. 본 연구를 통해 얻은 의미 있는 결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 통합교육과정의 접근 방식은 통합의 목적에 따라 구분되는 것이지 우월성의 차이로 구분될 수 없음을 제시하였다. 둘째, STEAM 교육과 같은 통합교육과정은 이전의 교육과정에서 강조된 수직적 깊이보다 교과 융합과 같은 수평적 연계를 중시하는 특징이 있다. 이에 따라 교과 지식과 수직적인 연계성이 약화될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 기존의 교육과정에서 강조되었던 핵심 개념과 기능이 STEAM 교육에서도 강조되어야 하며, 이와 더불어 기존의 각 교과의 핵심 개념과 기능에 대한 비교 연구가 선행되어야 함을 제시하였다. 셋째, 우리나라 융합인재교육의 연구 현황을 제시하고, 그 한계와 극복해야 할 사항을 제시하였다. 넷째, 이러한 리뷰 연구 결과를 토대로 현 상황에서 적용 가능한 STEAM 교육의 접근 방안의 예를 제안하고, 교육과정, 교수학습, 평가 측면에서 우리나라 융합인재교육에서 해결해야 할 과제와 시사점을 제안하였다.

융합인재교육(STEAM)을 위한 이론적 모형의 제안 (Development of a Theoretical Model for STEAM Education)

  • 김성원;정영란;우애자;이현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.388-401
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    • 2012
  • 본 연구에서는 21세기 미래 융합 인재 양성을 위해 도입된 융합인재교육(STEAM 융합 교육)의 이론적 틀을 마련하고, 융합인재교육의 방향성을 구체화하며, 교사들이 현장에서 융합인재교육을 실행하는 데 필요한 가이드라인을 제공하기 위한 목적으로 개발된 Ewha-STEAM 융합모형을 소개하였다. Ewha-STEAM 융합모형은 미래 융합 인재가 갖추어야 할 핵심 지식과 핵심 역량을 도출하여 융합인재교육의 방향성을 명확히 하고자 하였다. 핵심 지식이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 지식을 의미하며, 여러 학문을 연계하는 교과기반 통합 개념과 서로 다른 특성을 지닌 학문을 융합하기 위해 요구되는 각 학문의 본성에 대한 이해와 같은 소양 지식으로 나눌 수 있다. 핵심 역량이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 역량으로, 각 교과를 기반으로 하되 여러 학문 영역에 전이되어 문제를 해결할 수 있는 교과기반 통합 역량과 미래 사회에서 새로움을 창조하고 지속가능한 발전을 이끌어나가기 위해 요구되는 창의 인성 역량으로 나누어 제시하였다. 마지막으로, 융합인재교육을 위한 교육과정을 운영하거나 교육프로그램을 개발할 때 고려해야 하는 세 가지 융합요소를 도출하였다. 첫 번째 요소는 융합 단위로서 학교 현장의 수업 운영 방식을 고려하여 개념/탐구과정, 문제/현상, 체험활동의 세 단개로 나누었다. 두 번째 요소는 융합 방식으로 서로 다른 교과목을 어느 정도 융합할 것인가에 대한 것이다. 융합 정도에 따라 다학문적, 간학문적, 탈학문적 융합으로 분류하였다. 마지막 세 번째 요소는 융합 맥락이다. 글로벌 사회에서의 융합은 개인차원을 넘어, 지역 사회, 나아가 전 세계적인 맥락에서 고려해 볼 수 있다. 이에 따라 개인적 맥락, 지역 사회적 맥락, 세계적 맥락의 세 단계로 나누었다. Ewha-STEAM 융합모형은 앞으로 융합인재 교육의 방향성과 잠재성에 대한 합의를 이끌어 내고, 양질의 융합교육 프로그램을 개발하거나 개발된 융합 프로그램을 평가하는데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

이공계 대학 유학생을 위한 수학교육 프로그램 설계 및 적용 (A Study on the Design of Mathematics Education Program for Foreign Students Majoring in Natural Science and Engineering at University in Korea)

  • 김수철
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.147-157
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    • 2019
  • 이 연구는 국내 이공계 대학에 진학한 유학생들의 전공기초 역량을 신장시키고 중도탈락을 예방하기 위한 수학교육 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 연구자는 유학생을 위한 수학교육 프로그램의 핵심인 보충 교재를 개발하여 5차시 분량의 수업에 실제로 적용하였다. 적용 대상은 중국인 유학생 5명으로, 남학생 4명과 여학생 1명이며, 유학생들은 공과대학과 자연과학대학에 소속되어 있다. 이 연구를 수행하기 위하여 연구자는 5차시 분량의 수업 동영상을 모두 촬영하여 그 내용을 전사하였으며, 전사된 내용은 NVivo 12를 활용하여 질적으로 분석되었다. 분석 결과, 수학교육 프로그램에 참여하기 전, 유학생들은 무리함수와 지수함수의 그래프를 전혀 그리지 못하였고 극한의 개념도 전혀 이해하지 못하였다. 그러나 이 프로그램을 적용한 결과, 모든 유학생들이 무리함수와 지수함수의 그래프 개형을 그릴 수 있었으며, 극한값도 정확하게 계산하였다. 이공계 유학생을 위한 수학교육 프로그램 개발 시, 그들의 수준에 맞는 교재 개발이 매우 중요하다. 교재 개발 시에는 대학 수학에 학습하는데 핵심이 되는 내용을 선정·조직하고 유학생들의 한국어 수준을 고려하여 수학적 개념이나 예제를 제시할 필요가 있다. 또한 한국에서 통용되는 수학 용어를 자국어나 영어로 함께 제시하려는 노력도 필요할 것이다.

동기전략을 적용한 의미망 프로그램 활용 수업이 고등학교 생물 학업성취도와 학습동기에 미치는 효과: 생물I '유전' 단원을 중심으로 (The Effects of a Semantic Network Program Instruction for the Learning Achievement and Learning Motivation in High School Biology Class: Centering the Unit of Heredity)

  • 김동렬;문두호;손연아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.393-405
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    • 2006
  • 본 연구에서는 고등학교 생물 I, '유전' 단원에서 Keller의 ARCS 전략 중, 특히 "주의집중"과 "만족감" 요소를 적용한, 의미 망 프로그램(Semantic Network Program)을 활용한 수업이 학생들의 학업성취도와 학습동기 향상에 미치는 효과를 분석하는 것을 연구의 목적으로 삼았다. 연구대상은 고등학교 2학년 실험집단 및 통제집단의 124명으로 구성되었고, 사전검사로 학업성취도 검사, 학습동기검사, 그리고 의미망 형성 검사를 실시한 후, 4주간에 걸쳐 6차시 동안 실험집단에게는 ARCS 전략 중 주의집중 전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 유전 수업과 만족감 전략에 따른 의미망 제작 활동을, 통제집단에게는 교과서 중심의 강의식 수업을 처치하였다. 수업 처치에 따른 사후 검사 결과 동기전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 수업은 강의식 수업보다 '주의집중과 만족감'을 높여 학생들의 인지구조에 새로운 지식을 효과적으로 연결시켜 생물 학업성취도를 향상시켰고(p<.001), 학생들의 유전관련 새로운 개념 형성에도 효과적인 것으로 나타났다(p<.001). 또한 본 연구에서 적용한 수업은 학생들이 생물 개념들을 구조지식으로 조직하여 이해함으로써, 기억효과를 높여 학습내용의 파지(retention)에 효과적이었다(p>.05). 실험집단의 심층면담 결과에서는 동기전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 수업은 유전과 관련된 영상자료의 연결(link)로 호기심을 유발하여 주의집중이 잘 되었고, 직접 의미망을 제작해 봄으로써, 학습내용이 오랫동안 기억에 남아 문제해결에 효과적이었다는 긍정적인 반응을 보였다. 본 연구의 결과는 앞으로 고등학교 생물 I, '유전'단원에 대한 다양한 수업 전략을 모색하는데 의미있는 시사점을 제공해 줄 수 있을 것이다.

정보검색에서의 사용자 중심 적합성 판단 모형 (User-centered relevance judgement model for information retrieval)

  • 박정아;손영우
    • 감성과학
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    • 제12권4호
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    • pp.489-500
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    • 2009
  • 본 연구는 정보검색의 핵심 개념인 적합성을 사용자 중심 관점에서 접근한 연구이다. 적합성에 관한 기존 연구들은 적합성 판단에 영향을 주는 다양한 기준들을 정의해 왔다. 본 연구는 적합성 유형별로 사용자가 적합성을 판단하는 기준과 적합성 유형 간의 관계를 정보 검색 과제별로 연구함으로써 사용자 중심 적합성 판단 모형을 알아보았다. 본 연구는 7개의 사용자 적합성 판단 기준-주제성, 신선성, 신뢰성, 이해가능성, 특수 성, 구체성, 흥미성-과 3가지의 사용자 적합성 유형-인지 적합성, 상황 적합성, 정서 적합성-을 고려하였다. 이를 대학생 사용자들을 대상으로 검색 과제 수행 후 설문에 답하는 반 제어(semi-controlled) 설문 방법을 이용하여 자료를 수집하였고, 구조방정식 모형으로 분석하였다. 연구 결과 주제성, 신뢰성은 모든 검색 과제에 중요한 적합성 판단 기준이었고, 과제 유형별로 볼 때 사실 검색 과제에서는 주제성, 신뢰성, 신선성, 구체성, 흥미성이, 문제 해결 검색 과제에서는 주제성, 신뢰성, 이해가능성, 특수성이, 의사 결정 검색 과제에서는 주제성, 신뢰성, 신선성, 이해가능성, 구체성, 특수성, 흥미성이 적합성을 판단하는 주요 기준들이라는 것을 확인할 수 있었다. 또한 적합성 유형들 간의 관계도 실증적으로 밝힐 수 있었다. 본 연구는 적합성 판단 기준과 적합성 유형 간의 관계를 정보 검색 과제별로 확인함으로써 보다 구체적인 사용자 중심의 적합성 판단 모형을 확립하였다는 점에서 의의를 가진다.

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