• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.545-562
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• 2019

이 연구의 목적은 고등학생들의 통합 탐구 기능 향상을 위한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하고, 그 적용 효과를 탐색하는 것이다. 이를 위해 문헌 연구 및 선행 연구 결과를 토대로 통합 탐구 기능 교육을 위한 수업용 자료 1종과 학생들이 자신의 탐구 능력 수준에 맞추어 선택적으로 학습할 수 있는 개별 학습용 자료 2종을 포함한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하였다. 또한, 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 수준을 조사하기 위한 도구로 가설-연역적 탐구 형식으로 구성된 사전, 사후 검사용 탐구 과제를 1개씩 개발하였다. 인지적 스캐폴딩 도구의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 추리 통계를 실시하였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구의 적용 여부에 따른 고등학생들의 통합 탐구 능력을 Rasch 모형에 따른 Wrightmap을 산출하여 비교하였고, 통합 탐구 기능의 각 요소에 대한 학생들의 수준 변화 양상을 확인하였다. 연구 결과, 인지적 스캐폴딩 도구를 사용했던 실험군은 대조군에 비해 탐구 설계, 자료 수집 및 변환, 자료 해석, 결론 도출 등 모든 평가 요소에서 유의미하게 높은 점수를 보였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구를 활용했던 학생들은 전반적으로 통합 탐구 능력이 향상되었고, 통합 탐구 기능의 각 요소에서 높은 수준으로 뚜렷하게 변화되는 양상을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 학생들이 과학 탐구를 수행하는 과정에서 직면하는 기능적 장벽을 완화 또는 제거하기 위해 인지적 스캐폴딩 도구를 적극적으로 활용할 필요가 있음을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.231-240
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• 2019

본 연구의 목적은 특성화고등학교 교사들이 제시하고 있는 플립러닝이 활용되는데 필요한 요구를 조사하는 데 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위한 연구문제는 첫째, 특성화고등학교 교사의 플립러닝에 대한 이해 정도는 어떠한가. 둘째, 특성화고등학교 교사의 플립러닝 수업을 위한 연수 요구사항은 무엇인가 로 선정하였다. 연구문제 해결을 위해 부산의 한 특성화고등학교를 선정하여 설문조사를 통해 플립러닝의 활용실태를 조사하고, 그 결과를 기반으로 실제 A학교에서 플립러닝을 실행하는 교사 4인을 대상으로 포커스그룹 인터뷰를 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 특성화고등학교 교사들은 플립러닝 수업을 실시할 의향은 높으나 플립러닝에 대한 이해와 경험은 부족하다고 느끼고 있었다. 둘째, 특성화고등학교 교사들은 플립러닝의 기본적인 이해를 돕기 위한 연수가 필요하다고 느끼고 있었으며, 플립러닝 사전학습자료 제작부터 수업, 평가까지 전 과정에서 특성화고등학교 학생들의 동기와 흥미 유발 및 유지에 초점을 맞춘 내용이 필요하다고 인식하고 있었다. 셋째, 특성화고등학교 교사의 플립러닝 수업을 위한 연수를 운영한다면, 특성화고등학교 교사의 플립러닝 이해 정도에 따라 단계별 또는 교사들의 요구에 따른 맞춤식 실습 교육이 이루어지도록 운영하여야 한다. 본 연구는 포커스그룹 인터뷰를 기반으로 하는 질적 연구이므로 연구결과를 일반화 하는데 한계가 있다. 그러나 본 연구는 교육현장에서 새로운 수업모형을 도입하고자 할 때 현장 교사들이 가진 구체적인 요구사항을 반영하여 플립러닝을 위한 지원체제와 교원연수 개발에 기초 자료로 활용할 수 있다는 측면에서 의의를 가진다.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.360-370
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• 2020

이 연구에서는 증강현실을 활용한 소집단 학습에서 개념 이해 및 몰입, 상황 흥미를 촉진할 수 있는 학습 환경을 학생들의 자기조절 수준에 따라 탐색하였다. 서울시에 소재한 남녀공학 고등학교 1학년 95명이 연구에 참여하였다. 한 모둠에 마커와 스마트 기기를 각각 1개(1-1), 2개(2-2) 또는 4개(4-4)를 제공하는 세 가지 학습 환경을 구성하고, 학생들을 4인 1모둠으로 편성하여 각 학습 환경에 무선 배치하였다. 통합과학 교과의 화학 결합 개념에 대하여 증강현실을 활용한 소집단 학습을 2차시 동안 실시하였다. 이원 변량 분석 결과, 개념 이해도 검사에서는 4-4 학습 환경의 점수가 1-1 또는 2-2 학습 환경보다 유의미하게 높았으며, 자기조절 수준이 낮은 학생들이 학습 환경 변화의 영향을 받았다. 몰입감 검사에서는 4-4 학습 환경의 점수가 1-1 학습 환경보다 유의미하게 높았고, 자기조절 수준이 높은 학생들이 학습 환경 변화의 영향을 받았다. 상황 흥미 검사에서 4-4 및 2-2 학습 환경의 점수는 1-1 학습 환경보다 통계적으로 유의미하게 높았고, 학습 환경 변화는 자기조절 수준 높은 학생과 낮은 학생 모두에게 영향을 주었다. 연구 결과를 바탕으로 증강현실을 활용한 소집단 학습에서 학생들의 개념 이해 및 몰입, 상황 흥미를 촉진할 수 있는 학습 환경에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.205-217
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• 2022

본 연구는 전북지역 고등학생의 수도권대학 진학 선호 현황 및 요인에 대한 조사, 분석을 통해 지방 청년인구의 수도권 지향 유출로 인한 문제를 파악하고, 지역인재 양성 프로그램 운영의 방향을 도출하고자 수행되었다. 주요 결과는 첫째, 조사결과 성적 상위권 중심으로 68.8%의 고등학생이 수도권대학 진학을 선호하는 것으로 나타났다. 수도권 소재 대학의 명성과 대학 서열화, 개방성이나 익명성 등 대도시의 문화적 특성, 안정적 도시기반시설 등을 누릴 수 있다는 강점이 구체적 흡인 요인으로 작용했다. 둘째, 개인의 지역적 배경인 성장지역-진학지역-취업지역 간의 상관관계는 밀접하며, 귀환이동의 발생없이 진학지역이 취업지역으로 전환되는 공간종속성은 매우 강하게 나타났다. 셋째, 지역대학의 인재양성 프로그램은 지역의 고등학생들을 대상으로 진학 및 진로설계, 지역대학에 대한 관심의 계기 제공 등 의미있는 활동으로 평가받았다. 효과적인 지역인재 양성 프로그램은 지역정체성을 반영한 산업의 발굴과 네트워크 조성, 프로그램 개발과 교육현장 여건을 반영해 이루어져야 한다. 젠더 구분없는 프로그램을 시행, 문·이과 통합 교육과정의 문제점을 보완하고 기초 과학 학력 저하를 방지할 수 있는 컨텐츠의 개발도 병행해야 한다. 궁극적으로 지역균형발전 관점에서의 접근, 수도권 수준 도시인프라의 확충과 각종 지역균형발전사업과 연계해 지역 환경을 개선함으로써, 수도권 지향 문제를 해결해야 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.327-340
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• 2023

학생들이 수학 학습에서 중요하게 여기는 가치는 학생의 사회문화적 배경과 개인 경험에 따라 다를 수 있다. 사회문화적 배경은 매우 다양하지만 본 연구는 학생들의 교육 경험 측면에서 재외국민과 내국민, 학교급을 변인으로 고려하였다. 중등학생들을 대상으로 수학학습에서의 가치 인식에 대한 설문을 실시한 결과, 재외국민 학생들은 내국민 학생에 비해 수학 학습에서의 가치 인식이 낮은 편이고 특히 수학의 지식을 이해하는 측면과 최신 교수·학습 방법의 가치를 낮게 인식하고 있었다. 중학생은 고등학생에 비해 활동으로서의 수학 학습에서의 가치를 높게 인식하였고, 고등학생은 중학생보다 자기주도성 측면을 높은 가치로 인식하였다. 그리고 본 연구는 학생 개인의 경험 중 한 가지로 메타정의를 고려하였는데, 메타정의는 수학 학습에서의 가치 인식을 설명할 수 있는 변수였다. 수학 학습에서의 가치 요인을 활동 과정, 수학 지식 이해, 자기주도성, 대안 활용, 연습, 계산기 활용으로 추출하고 이에 대해 메타정의가 영향을 주는지 분석한 결과, 메타정의의 요소 중 성취에 대한 정의적 자각, 가치에 대한 정의적 평가, 정의적 활용이 유의한 영향력이 있었다. 이를 통해 수학 학습에서의 가치를 향상시킬 방안, 메타정의 활성화 방안, 우리 학생들의 수학 학습에서의 가치를 측정할 수 있는 검사도구, 수학 학습에서의 가치를 조사할 연구 대상의 확대, 재외국민을 가르치는 교사에 대한 연구가 필요함을 제언하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권1호
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• pp.1-19
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• 2023

수학 청해력이란 수학적 개념과 원리가 포함된 음성 언어를 듣고 그 의미를 파악하는 능력을 의미하며 일상생활 및 타 교과 수업에서의 듣기와 구분할 수 있다. 선행연구에 따르면 수학 청해력은 여섯 가지 유형으로 구분할 수 있다. 그 중 해석하며 듣기, 발견하며 듣기, 평가하며 듣기는 수학 수업에서 바람직한 듣기 태도를 나타낸다. 반면 선택적으로 듣기, 듣는 척하기, 무시하기는 적절하지 않은 듣기 태도 유형이다. 본 연구에서는 수학 청해력의 여섯 가지 유형을 기반으로 초등학교 3~6학년 학생들 834명과 그들의 담임 교사 총 44명을 대상으로 한 설문의 통계적 분석을 근거로 초등학교 학생을 대상으로 하는 수학 청해력 측정 도구를 교사용, 학생용으로 나누어 개발하였다. 측정 도구 개발 과정에서 신뢰도 검증을 위해 주성분 분석(Principal Component Analysis)을, 타당도 검증을 위해 전문가 검토 및 교사용과 학생용 측정 도구 응답 결과의 상관관계 분석을 진행하였다. 또한 학생들과 그 담임 교사의 설문 결과를 통계적으로 분석하여 추가 타당도 검증을 하였다. 선행연구 및 통계 자료 분석을 토대로 본 연구에서는 25개의 문항으로 구성된 수학 청해력 측정 도구(학생용), 26개의 문항으로 이루어진 수학 청해력 측정 도구(교사용)를 개발 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.901-921
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• 2008

이 연구의 목적은 초등학교 과학과 탐구 수업 실행의 저해 요인에 대한 교사들의 인식을 조사하는 것이다. 이 연구의 목적을 위해 경기도에서 5년 이상 근무경력을 가진 초등 교사 22명을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 실시하였다. 면담 질문은 자료의 삼각측정법을 통해 신빙성을 확보할 수 있도록 Seidman(1998)의 면담 단계에 따라 생성하였으며, 예비 면담을 통해 분석적 유도 방법으로 면담 질문을 수정 보완하였다. 면담은 개별로 진행되었으며 모든 면담 내용은 녹음 및 기록하였다. 연구 결과는, 외적 저해 요인과 내적저해 요인으로 분석되었다. 외적 요인으로 교사들이 제시한 내용은 시간 부족, 시설 및 자료의 부족, 학생의 능력 부족, 다인수 학급, 교육과정 상의 문제점, 탐구에 대한 평가의 어려움, 선행학습으로 인한 방해, 안전사고의 위험성, 전문성 향상 기회 부족이었다. 내적 저해 요인으로는 교사의 준비 부족, 탐구 수업의 비효율성, 교사의 배경지식 부족, 교사의 지도능력 부족, 자신감 부족, 인내심 부족 등이었다. 교사들이 제시한 저해 요인들과 그 원인을 심도있게 분석하였고 과학교육학의 관점에서 탐구교육의 활성화를 위한 제언을 하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권6호
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• pp.1115-1121
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• 2018

본 논문에서는 사이버대학교 학습관리시스템에 누적된 데이터를 기반으로 학습 성과를 예측하기 위하여 딥러닝에 기반한 데이터 분석 방법을 연구하였다. 학습자의 학업 성취도를 예측하면, 학습자의 학습을 촉진하여 교육의 질을 높일 수 있는 도구로 활용될 수 있다. 학습 성과의 예측의 정확도를 향상시키기 위하여 오토인코더에 기반하여 한학기 출결 상황을 예측하고, 학기 진행 중인 평가 요소들과 결합하여 딥러닝으로 학습하여 최종 예측의 정확도를 높였다. 제안하는 예측 방법을 검증하기 위하여 학습 진행 과정의 출결데이터의 예측과 평가요소 데이터를 활용하여 최종학습 성취도를 예측하였다. 실험을 통하여 학기 진행중에 학습자의 성취도를 예측할 수 있는 것을 보였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.387-404
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• 2017

본 연구에서는 최근 4개년(2014~2017학년도)의 수학교과내용학 기출문항 가운데 확률과 통계학 문항을 분석 대상 문항으로 분류하고, 수학과 임용시험 문항 분석틀을 기반으로 분류된 문항을 분석하였다. 그 결과 첫째, 확률과 통계학 교육과정의 정상화를 유도하기 위하여 4개 평가영역이 고르게 출제되어야 한다. 둘째, 통합적 사고, 종합 분석적인 사고 평가가 이루어져야 한다. 셋째, 수학적 사고력과 논리적 역량을 측정할 수 있는 문항 발문이 사용되어야 한다. 넷째, 문항 수에 의한 출제 비율은 7.7%~10.0%이고, 배점에 따른 비율은 이 보다 낮은 5.0%~7.5% 사이로 출제되었다. 다섯째, 적정난이도 안정화 정책을 유지하고 있다. 여섯째, 확률과 통계학은 귀납적 관점의 문제해결력 측정을 해야 한다는 결론과 시사점을 얻었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1380-1383
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• 2009

수질오염총량관리제도(TMDL)는 유역의 수질 회복 및 관리를 위해 우리나라를 비롯해 미국의 여러 주에서 수립되어 적용되고 있다. 현재 미국에서는 유역 관리를 위한 TMDL의 기준설정에 있어 오염부하지속곡선(LDC)의 활용이 급격히 증가되고 있다. 그러나 기존의 LDC 방법은 사용자로 하여금 충분한 교육이 필요하고 LDC 생성을 위한 데이터 구축이 수동적으로 이루어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 Web GIS 기반의 LDC 시스템이 개발되어 활용되고 있다. 웹기반의 LDC 시스템은 미국 지질 조사국(USGS)이나 한국 환경부(MOE) 서버 등을 통해 구축된 자료를 이용하여 오염부하지속곡선을 생성하기까지의 모든 과정이 자동으로 처리되어 기존 수작업에 의한 방법의 단점을 보완하고 있다. 그리하여 본 연구에서는 우리나라 수질오염 총량 관리제도 단위유역인 낙본A와 금본C, 그리고 미국 인디애나 주의 Yellow River와 펜실베이니아 주의 Borkenstraw Creek 유역을 대상으로 웹기반 LDC 시스템을 이용하여 유역의 특성을 분석하였다. 본 연구에서 사용된 유량 및 수질 자료는 본 시스템에서 연계된 환경부 서버와 USGS 서버를 통해 구축하였다. 분석 결과 낙본 A 단위유역의 BOD 오염부하량과 농도가 대체적으로 목표수질 기준을 만족하는 것으로 나타났으나 전반적으로 유량이 적을 때 다소 목표수질을 초과하고 있는 나타나, 적합한 수질관리 대책이 필요한 것으로 분석되었다. 금본 C 단위유역의 경우 대부분 BOD 배출부하량이 할당 부하량보다 낮게 나타나는 것을 알 수 있고, 목표수질 농도에 비해 배출되는 BOD 농도 또한 대체적으로 낮은 것을 알 수 있다. 또한 Yellow River 유역의 경우는 유량이 많을 때 배출되는 수질농도가 목표수질을 초과하는 것으로 보아 강우시 배출되는 오염물에 대한 대책이 요구되고, Borkenstraw Creek 유역의 경우 유량이 적을 때를 제외하고 대부분 구간에서 배출부하량이 할당부하량을 초과하여 이에 대한 적합한 수질관리가 필요할 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과에서 나타난 바와 같이 웹기반 LDC 시스템을 통해 수질오염총량관리제도 단위유역에 대한 수질 평가 및 특성 분석이 용이하며 수질 회복을 위한 근본적인 해결방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.