• 제목/요약/키워드: 물리교육

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파이겐바움 분기도를 그리는 과정에서 엑셀의 활용

  • 안대영
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제15권
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    • pp.255-260
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    • 2003
  • 1980년을 전후하여 카오스연구가 물리학에서 왕성하게 이루어졌다. 미국의 물리학자 파이겐바움(M. J. Feigenbaum)이 보편상수를 발견한 것이(1978) 중요한 계기가 되었다. 파이겐바움의 보편상수는 카오스현상에서 공통적으로 발견할 수 있다. 보편상수를 탐구하기 위해서는 주기, 배가, 파이겐바움 분기도에 대한 이해가 필요하다. 프로그래밍을 통하여 일반적으로 소개하고 있으므로, 프로그래밍에 대한 깊은 이해없이는 분기도를 탐구하기 어렵다. 프로그래밍을 통해서는 나타나는 결과만을 이해할 수 있다. 이 논문에서는 학습자가 프로그래밍 이전에 엑셀의 기능을 이용하여 파이겐바움 분기도를 그릴 수 있는 방법을 제시하고, 파이겐바움의 주기에 대해 엑셀을 이용하여 시각적으로 이해할 수 있도록 한다.

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삼각형판과 사각형판의 무게중심에 관한 연구

  • 한인기
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.471-484
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    • 2005
  • 무게중심에 관련된 연구는 수학과 물리, 수학과 공학 분야에서 폭넓은 활용을 가지는 간학문적 접근의 한 예이며, 실생활에서의 경험을 수학적 개념 및 방법에 관련시킬 수 있는 흥미로운 영역이라 할 수 있다. 본 연구에서는 문헌연구를 통해 균일한 다각형판의 무게중심 개념을 소개하고, 삼각형판과 볼록사각형판의 무게중심의 위치 및 성질을 조사하고, 이를 확장하여 볼록n각형판에서 무게중심의 위치를 탐구하였다.

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확률에서 독립성 개념의 의미 분석 (Semantic analysis of the independency concepts in the probability)

  • 유윤채
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제48권3호
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    • pp.353-358
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    • 2009
  • The article discusses the independence concept occurring in the learning of probability. The author does not distinguishes the independence in the events from the independence in the trials. Instead, the author suggests the physico-empirical independence and the logico-mathematical independence to distinguish between the two concepts.

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강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 주관적 음향성능 평가 : W대학의 사례를 바탕으로 (Evaluation of the Subjective Acoustic Performance of University Small Hall Remodeled as a Lecture Room : Based on the case of the W University)

  • 김민주;김재수
    • 교육녹색환경연구
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    • 제19권4호
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    • pp.40-49
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    • 2020
  • 교육의 기본적인 형태는 지식의 전달, 즉 음성 전달을 통해 교수가 교육수요자에게 지식을 전달하는 방식이므로 쾌적한 학습 환경 조성에 있어 음환경은 필수적인 고려 요소이다. 실내 음환경은 재실자의 정신적 스트레스와 매우 밀접한 연관성을 가지고 있으므로 적절한 음환경의 조성 여부에 따라 교육의 질적 수준 또한 크게 변화할 것이다. 따라서 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 물리적 음향성능 자료를 바탕으로 가청화 기법을 활용한 청감실험을 실시하였으며 이를 통해 강의전용 공간의 물리적 음향성능 개선에 따른 주관적 음향성능의 만족도 변화를 분석하였다. 연구는 강의전용 공간에서 주로 사용되는 음원 6개를 선정하여 8개의 어휘로 평가를 진행하였다. 연구 결과, 음향성능의 개선에 따라 주관적 음향성능도 개선되었으며 소공연장을 강의전용 공간으로 리모델링한 후 "음악"에 대한 주관적 반응보다 "음성"에 대한 주관적 반응이 긍정적으로 나타나 음성 전달에 보다 적합한 공간으로 개선되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 교육시설의 음환경 개선 시 물리적 음향성능 뿐만 아니라 청감실험을 통한 주관적 음향성능 검증의 필요성을 강조하고자 하였다.

예비 과학교사의 과학의 본성에 대한 인식 (Pre-service Science Teachers' Understanding of the Nature of Science)

  • ;최준환;임재항;남정희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.253-262
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    • 2007
  • 이 연구에서는 교사양성 과정에 있는 예비 과학교사들의 과학의 본성에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 연구참여자는 사범대학 과학교육학부 4학년에 재학 중인 학생 중에서 선정하였으며 물리교육 전공 5명, 생물교육 전공 8명, 지구과학교육 전공 1명, 화학교육 전공 8명으로 총 22명으로 구성되었다. 인식을 조사하기 위하여 개방형의 질문지를 개발하였다. 개발된 질문지는 크게 과학 지식의 본성, 과학적 방법의 본성, 과학이 미치는 영향의 세 가지 영역으로 이루어졌다. 면담은 반구조화된 형식으로 이루어졌으며, 참여자 1인당 평균 20분 정도 소요되었고, 면담 내용은 모두 녹음한 후 분석을 위하여 전사하였다. 대부분의 예비 과학교사들은 과학 지식의 가변성 및 발달적인 속성에 대해서는 비교적 이해를 잘 하고 있었으나 과학적 진설의 존재에 대한 이중적인 생각을 가지고 있었다. 대부분의 학생들은 과학이 개인 및 사회생활에 미친 영향으로 기술의 측면을 언급하고 있으며, 과학과 기술과의 관게에 대한 제한된 인식으로 가지고 있었다. 과학적 방법에 대해서는 가설연역적 방법을 이용한 실험연구가 더 과학적이라고 생각하는 경향이 있었으며 실험의 과정에 대해 일련의 정형화된 단계가 있는 것으로 인식하고 있었다. 이로부터 볼 때 예비 과학교사들은 과학의 본성의 다양한 측면들에 대해 제대로 이해하지 못하고 있으며 매우 제한된 인식을 갖고 있다고 생각된다.

사회복지 시설에서의 시각장애인의 정보화 교육 현황 (Information Education for Visually Handicapped People at the Social Welfare Facilities)

  • 안용환;김창석
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.409-412
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    • 2006
  • 본 연구는 장애인생활시설에서의 정보화에 대한 고찰이다. 정규 시각장애인학교와 장애인생활시설의 시각장애인 교육환경의 비교하기 위하여 대전의 한 장애인생활시설을 선정하고. 장애인생활시설에 몸담고 있는 원생의 유형별, 연령별 인원현황, 연령별 교사현황, 컴퓨터 보유현황, 원생의 주간교육 일정, 시각장애인용 기자재 보유현황 등을 조사하였다. 그 결과 시각장애자에게 있어서 정보화의 기초가 되는 점자 숙지자가 많지 않아 점자교육의 확대가 필요하였고, 정규학교와 달리 컴퓨터교육에 필요한 기자재가 턱없이 부족하여 학습의 환경조성이 시급한 상황이었다. 또한, 교사 중 일부만이 사회복지나 특수교육을 전공하였고, 컴퓨터를 전공한 사람은 단 한 명도 없었다. 그 이유는 아직 장애인 생활시설의 교사채용기준은 법으로 규정되어 있지 않고 생활시설의 교사에 대한 처우가 일반학교의 교사에 대한 처우에 못 미치는 상황이어서 전공자의 임용지원이 많지 않기 때문이었다. 장애인 생활시설에서 정보화 촉진을 위해 정부의 지원을 바탕으로 한 기자재의 확충과 꾸준한 교육연수를 통한 전문지식인의 양성과 그에 걸 맞는 물리적, 사회적 대우를 통하여 원생들에게 질 높은 교육환경을 제공하는 것이 시급한 것으로 조사되었다.

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영상 및 도면의 자동 입력 방식에 의한 전자장 해석 프로그램 개발 (The development of the electromagnetic field analysis program using auto-input method of images and drawing)

  • 위상봉;김기범
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.92-96
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    • 2011
  • 종래의 제품 설계 예측 기술은 분석대상의 도면이 없거나, 분석대상이 형태가 복잡하여 도면 입력이 쉽지 않은 경우에 정확한 물리적 특성을 파악할 수 없다는 문제점을 가진다. 분석대상의 도면이 있더라도 이를 프로그램에 맞게 다시 직접 입력해야 한다는 번거로움을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하고자, 보다 도면입력을 용이하고 설계 시간을 단축시킬 수 있는 방법을 제시한다. 본 연구에서는 분석 대상의 물리적 특성을 판단하는데 있어서, 분석 대상을 포함하는 영상의 종류에 관계없이 분석이 가능하고 분석대상이 포함하는 색상정보를 이용한 물리적 특성 판단 방법 및 그 기술을 전자장 해석 프로그램과 접목시킨다. 색상 정보를 이용한 물리적 특성 판단 방법은 입력된 영상에 포함된 분석대상의 색상정보에 따라 서로 다른 색상정보로 설정하는 단계와, 그 분석대상의 색상정보에 따라 전자장의 물리적 특성을 분석하는 단계를 포함한다. 본 연구는 기존의 프로그램에 적용된 사례가 발견되지 않으므로, 경쟁력 있는 소프트웨어 개발에 기본 개념을 제공할 것으로 기대된다.

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인공지능 문장 분류 모델 Sentence-BERT 기반 학교 맞춤형 고등학교 통합과학 질문-답변 챗봇 -개발 및 1년간 사용 분석- (A School-tailored High School Integrated Science Q&A Chatbot with Sentence-BERT: Development and One-Year Usage Analysis)

  • 민경모;유준희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.231-248
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    • 2024
  • 본 연구에서는 오픈소스 소프트웨어와 인공지능 문서 분류 모델인 한국어 Sentence-BERT로 고등학교 1학년 통합과학 질문-답변 챗봇을 제작하고 2023학년도 1년 동안 독립형 서버에서 운영했다. 챗봇은 Sentence-BERT 모델로 학생의 질문과 가장 유사한 질문-답변 쌍 6개를 찾아 캐러셀 형태로 출력한다. 질문-답변 데이터셋은 인터넷에 공개된 자료를 수집하여 초기 버전을 구축하였고, 챗봇을 1년 동안 운영하면서 학생의 의견과 사용성을 고려하여 자료를 정제하고 새로운 질문-답변 쌍을 추가했다. 2023학년도 말에는 총 30,819개의 데이터셋을 챗봇에 통합하였다. 학생은 챗봇을 1년 동안 총 3,457건 이용했다. 챗봇 사용 기록을 빈도분석 및 시계열 분석한 결과 학생은 수업 중 교사가 챗봇 사용을 유도할 때 챗봇을 이용했고 평소에는 방과 후에 자습하면서 챗봇을 활용했다. 학생은 챗봇에 한 번 접속하여 평균적으로 2.1~2.2회 정도 질문했고, 주로 사용한 기기는 휴대폰이었다. 학생이 챗봇에 입력한 용어를 추출하고자 한국어 형태소 분석기로 명사와 용언을 추출하여 텍스트 마이닝을 진행한 결과 학생은 과학 질문 외에도 시험 범위 등의 학교생활과 관련된 용어를 자주 입력했다. 학생이 챗봇에 자주 물어본 주제를 추출하고자 Sentence-BERT 기반의 BERTopic으로 학생의 질문을 두 차례 범주화하여 토픽 모델링을 진행했다. 전체 질문 중 88%가 35가지 주제로 수렴되었고, 학생이 챗봇에 주로 물어보는 주제를 추출할 수 있었다. 학년말에 학생을 대상으로 한 설문에서 챗봇이 캐러셀 형태로 결과를 출력하는 형태가 학습에 효과적이었고, 통합과학 학습과 학습 목적 이외의 궁금증이나 학교생활과 관련된 물음에 답해주는 역할을 수행했음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 공교육 현장에서 학생이 실제로 활용하기에 적합한 챗봇을 개발하여 학생이 장기간에 걸쳐 챗봇을 사용하는 과정에서 얻은 데이터를 분석함으로써 학생의 요구를 충족할 수 있는 챗봇의 교육적 활용 가능성을 확인했다는 점에 의의가 있다.

인성 중심 교수 모형에 대한 이해와 실천이 예비 중등 과학교사의 인성 교육에 대한 인식에 미치는 영향 분석 (The Analysis of the Effect of Understanding and Practices of Character-centered Instruction Model on Pre-service Science Teachers' Awareness of Character Education)

  • 박지훈;강유진;남정희
    • 대한화학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.279-295
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    • 2021
  • 이 연구는 인성 중심 교수 모형의 적용이 예비 과학교사의 인성 교육과 과학 교과에서의 인성 교육에 대한 인식에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 예비 과학교사 16명을 대상으로 인성 교육과 과학 교과에서의 인성 교육에 대한 사전 인식조사를 하였고, 1학기 동안의 강좌를 통해 인성 중심 교수 모형인 협력적 문제해결 중심 교수(CoproC) 모형 및 인성 교육에 대한 교육을 하였다. 이후 사후 인식조사를 실시하여 인식 변화를 알아보았다. 연구 결과 예비 과학교사의 일반적인 인성 교육에 대한 사전 인식은 대체로 부정적으로 나타났다. 과학 교과에서의 인성 교육에 대한 인식은 일반적인 인성 교육에 대한 인식 수준보다는 높은 것으로 나타났지만, 이 역시도 과학 교과 자체의 특성으로 인한 역량의 개발보다는 특정 내용 및 소재와 인성 교육을 연결지어 생각하는 경향이 큰 것으로 보였다. 그러나 CoproC 모형에 대한 경험은 예비 과학교사들의 인성에 대한 관점을 역량적 관점으로 변화시켰으며 이에 따라 인성 교육에 대한 인식 변화에 영향을 주었다. 따라서 교사양성기관에서 예비 과학교사를 대상으로 하는 인성 교육 방법에 대한 교육은 인성 교육에 대한 전문성을 신장시켜 장기적으로 학교 현장에 효과적인 인성 교육의 정착에 도움이 될 것으로 판단된다.

어류의 옆줄 감각기능 연구 및 옆줄 교구 개발 (Sensory Function Research of Ichthyic Lateral Line and Development of Lateral Line Teaching Aid.)

  • 권정현;김미정
    • 한국교육논총
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    • 제39권1호
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    • pp.15-38
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 어류 옆줄(측선)이 수온, 수압, 수류 및 음파 등을 측정한다고 알려진 것을 직접 실험을 통해 확인하여, 어류 옆줄의 물리적 자극을 감지함을 확인하였다. 어류 옆줄 감각기능 실험연구 후 어류 옆줄이 물리적 자극을 감지하는 우수성을 확인하기 위해 옆줄 조직을 확대 분석하였으며, 측공과 측공관의 형태를 3D프린터로 제작하여 옆줄 교구 제작을 실현하였다. 옆줄 교구를 수중에서 물리적 자극인 음파를 측정함으로써 증폭 효과를 확인하였고, 이를 통해 어류 옆줄이 생명공학적으로 우수한 감각기관임을 증명하였다.

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