• 한국과학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.677-688
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• 2001

본 연구의 목적은 교사가 과학 과목에 있어 우수하다고 지명한 학생(과학 우수아)들을 대상으로 이들의 물리심화 학습성취도는 어느 정도이고 논리적 사고력수준은 어느 정도인지 조사하고, 물리심화 학습성취도와 논리적 사고력 수준의 상관 관계는 어떠한지를 분석하는 것이다. 연구 대상은 학교과학 학습성취도가 높은 35명의 중학교 1학년, 2학년 학생들이다. 물리심화 학습성취도 측정도구는 본 연구자들이 개발한 것으로 중학교 과정에 해당하는 내용을 중심으로 단순 지식으로 풀 수 있는 문제는 아니며, 한 두 단계의 사고를 요하는 것으로 서술형 문항으로 구성하였다. 논리적 사고력 검사도구는 로드랑카 등에 의해 개발된 GALT를 번안하여 사용하였다. 연구 결과, 과학우수아들의 물리심화 학습성취도 수준은 150점 만점에 56.3점으로 낮게 나타났으며, 이것으로 중학교 과학 우수아들은 교과서 내용 외에 그보다 심화된 과학학습을 별로 하지 않음을 알 수 있었다. 과학 우수아들의 단지 54.3%만이 논리적 사고력이 형성 단계에 있었으며, 과학 우수아들의 논리적 사고력 수준과 물리심화 학습성취도의 상관 관계를 살펴본 결과 상관계수 r=0.l74 로 거의 상관관계를 가지지 않는 것으로 나타났다. 그러므로 학교과학 학습성취도 또는 물리심화 학습성취도만으로 과학 영재를 판별하는 것은 바람직하지 않으며, 물리심화 학습성취도와 논리적 사고력 수준을 측정하기 위한 시험은 두 가지 모두 행해져야한다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.53-65
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• 2004

이 연구에서는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위 중 분자에 대한 개념과 물리변화와 화학변화로 대변되는 물질변화 개념의 변천을 과학사적으로 고찰하여 특징적인 관점의 변화에 따라 구분하였다. 이 연구에서는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위를 과학사적 변천에 따라 5가지 관점으로 유목화하였다. 그리고 물리변화와 화학변화의 정의는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위의 개념과 밀접한 관련성을 가지는 3가지 관점으로 유목화하였다. 중학교 과학 교과서와 고등학교 화학 교과서, 그리고 대학교 일반화학 교과서에 제시된 개념을 분석한 결과, 분자의 정의와 물질 변화의 정의 안에는 이러한 여러 시대의 정의들이 혼재된 상태로 제시되어 있음을 확인할 수 있었다. 경우에 따라서는 진술 자체에 논리적 모순점이 있는 경우도 있었다. 이러한 경향은 제 4차 과학 교육과정에서부터 제 7차 과학 교육과정까지의 과학 교과서에서 지속되었다.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.38-49
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• 2020

본 연구의 목적은 고등학교 물리 I '시공간과 우주' 단원의 지필평가 문항과 교과서 목표가 인지영역과 내용영역에서 어느 정도 유사한지를 분석하기 위한 것이었다. 9개의 고등학교에서 출제한 지필고사 문제지와 평가원에서 출제한 문항 중에서 물리 I의 첫번째 단원인 '시공간과 우주'에 해당하는 문항들을 분석하였다. 문항의 분석기준으로 교육과정 성취기준에 제시된 내용영역들과 교과서에 진술된 목표들을 사용하여 살펴보기 위해 성취기준에 따라 내용영역을 11개로 분류하였고, 인지영역 수준은 지식, 이해, 적용의 틀로 각각 분류하였다. 결론적으로 학교에서 출제된 문항에서는 적용능력을 평가하는 문항의 비율이 낮았으며, 내용영역간 분포에도 불균형이 나타났다. 비율차 지수를 통한 비교에서는 교과서에 제시된 학습목표와 학교 출제 문항은 유사성이 매우 높았지만, 교과서 목표와 평가원 출제 문항을 비교하였을 때는 유사성이 낮았다. 이상을 바탕으로 평가문항의 타당성을 높이기 위한 몇 가지 제언을 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.465-475
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• 2015

본 연구의 목적은 과학과 국가수준 학업성취도 평가에서 물리의 광학 영역 문항의 평가 결과를 분석하고 답지 반응률 분포 곡선을 활용하여 중학생들의 반응 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해서 2010년부터 2013년까지 중학생들을 대상으로 시행된 과학과 국가수준 학업성취도 평가의 물리 문항 중 광학 영역에 해당되는 10개 문항을 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들의 '광학' 영역의 성취수준은 다른 영역(역학, 전자기학)에 비해서는 높았다. 둘째, '빛' 영역에서 '상의 형성'과 관련되어 학생들이 낮은 성취수준을 보였으며, '파동' 영역에서는 '파동의 전파에서 위상의 변화'와 관련되어 낮은 성취수준을 나타내었다. 셋째, 학생들은 상황 의존적인 문제풀이 전략 및 결과를 보이고 있었다. 연구 결과를 바탕으로 광학 개념에 대한 교육과정 수준의 재검토, 기초학력 단계 학생들에 대한 추가적인 교수학습의 필요성, 실제적인 현상 및 상황 중심의 교수학습의 필요성 등의 제언을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.493-502
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• 1998

우리 나라 초등 과학 교육은 제도적으로는 1895년의 '소학교령'에 의해 시작되었으나 실질적으로는 통감부하 일본어로 편찬된 "이과서"(1908)라는 학부 편찬 교과서로 처음으로 시행되게 된다. 학부가 '소학교령'을 발령한 것은 1895년 7월의 일이나 그를 전후하여 '사범학교, 중학교'를 비롯한 각종 전문학교 관제도 정하였다. 그러므로 여기에서는 1895년 근대적인 학교 제도가 도입되고 나서 1910년까지의 제반 학교에서의 자연 과학 교육 상황에 대하여 제도의 분석 및 과학 교육 담당자의 추적을 중심으로 고찰하였다. 그 결과 1895년 '한성사범학교관제'에 의하여 설립된 한성사범학교에서는 본과에 '물리, 화학, 박물'이 속성과에는 '이과(理科)'가 부과되었으며, 1906년에 발령된 '사범학교령'에 의한 3년제 본과에는 그에 더하여 '물리화학'이 부과되고 예과가 신설되어 속성과와 함께 '이과'가 놓여졌다는 것과, 1905년 동경고등사범 '박물학부'를 졸업한 사이토킨지(제마민이(齊魔敏二))에 의해 박물 교육이 이뤄지고 있었다는 것을 밝혔다. 또한 1906년의 '외국어학교령'에 의해 종래 나뉘어 있던 학교를 통합하여 만든 관립 '한성외국어학교'에는 '일어부, 영어부, 한어부, 불어부, 독어부'가 있었는데 여기에서는 일어부의 2, 3학년에 '이과'가 2시간씩, 독어부에 '박물학'이 3학년에게만 2시간 부과되어 있고, 이과는 촉탁(囑託) 마츠모토소지(송본종치(松本宗治))에 의해 박물학은 하세(장각(長各))에 의해 행해졌으며, 1899년 '중학교관제'에 의해 설립된 한성중학교에서는 1893년 일본의 제국대학 '국사과(國史科)'를 졸업한 시데하라타히라(폐원탄(弊原坦))에 의해 '박물'과 '물리화학'이 교수되었고, 1906년 중학교의 명칭을 바꾸어 고등학교로 한 한성고등학교에는 박물 담당의 모리타메조(삼사삼(森寫三))가 있었다는 것을 밝혔다. 더하여 1907년 설립된 관립 '공업전습소'에는 '물리 화학'이 부과되었다는 것을 제시하였다. 즉 대한제국기의 한국의 관 공립학교에서의 과학교육은 전적으로 일본인에 의해 이루어지고 있었으며, 자연 과학을 전공한 전문적인 사람들이 한국의 과학 교육을 담당하게 된 것은 대한제국말기로 그 이전에는 시데하라타히라와 같은 '비전문가'에 의해 겨우 이어져가는 과학교육에 지나지 않았다는 것을 밝혔다.

• 교육녹색환경연구
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2016

국내 학교시설은 교육 환경 개선 등으로 학습공간의 쾌적성과 편의성이 개선되었으나 에너지 사용량은 급증하였다. 미국에서도 마찬가지로 학교시설물의 에너지사용량은 1990년에서 2000년 사이에 17%가 증가하였고 특히 전기의 사용량은 25%나 증가하였다.(NCES 2003) 학교시설물의 에너지 사용과 관련하여 지난 10년 동안 지속적으로 전기와 가스 사용량을 억제하고자 노력하고 있으나 정확한 현재의 정보 분석과 이에 대한 구체적인 에너지 절감을 위한 실현 방안은 다소 부족하다. 이에 본 연구는 지역별 초중등학교의 물리적 특성에 따른 에너지 사용량을 분석하는 것이 목적이다. 본 연구는 학교에너지와 학교시설의 중요성에 대한 연구를 파악하고 2014년도 기준 초중등학교의 지역별 학교수, 학생수, 학급수, 학급원수 등의 개황을 파악한다. 지역별 학교의 에너지 절감을 위한 기본적인 현황 파악하기 위하여 2015 교육통계연보와 기상청 정보를 바탕으로 초중등학교의 물리적 특성(학교수, 학생수, 학급수, 학급원수 등)과 지역별 온도를 파악하여 초중등 학교시설물의 물리적 특성에 기반하여 지역별 에너지 사용의 특징을 파악한다. 즉, 학교 건축물의 전기 에너지 사용량을 일반고등학교수 대비 학교수, 학교당 학생수, 학급당 학생수, 일반고등학교 대비 학교수와 학생수 비율, 지역별 여건 등을 고려하여 지역별, 학교급별로 에너지사용량을 분석하고 시사점을 도출하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.403-413
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• 2007

한국의 교육전산(Korean Education Network)은 약 20년 간 국고를 지원하여 운영하였으며, 초-중고 대학 등 교육기관을 물리망으로 연결하였다. 지난 2001년도 상용망 위탁운영 체제로 전환되면서, 국내 외 교육, 연구 및 학술정보 등을 쉽게 접근할 수 있는 통신 환경을 제공하였다. 이는 정보기술(Information Technology)을 기반으로 한 국가성장에 크게 이바지 하였으며, 교육 품질의 향상과 교육기관의 결속력을 다지는 계기가 되기도 하였다. 그럼에도 불구하고. 교육전산망에 대한 유효성(effectiveness)에 대한 인식이 낮다. 따라서 교육전산망의 효과를 입증할 수 있는 성과 분석이 필요하며, 향후 효과를 예측하여 정부의 지속적 투자를 이끌어 낼 뿐만 아니라, 효율적인 운영 관리를 통한 대학 발전 및 국가 발전의 초석이 될 수 있는 연구가 필요했다. 따라서 본 연구는 100개 기관 이상의 설문을 통해 교육전산망의 성과를 분석하고, 효과를 예측하였다. 만족도의 분석은 비용측면, 기여도 측면, 품질측면, 성과측면 등 4가지로 분류하여 실시하였다. 또한 회귀 분석을 통한 효과 예측은 교육기관의 재학생 규모, 전산망 사용경험 등을 독립변수로 하여 효과 예측을 분석하였다. 연구 결과는 향후 교육전산망에 대한 정책 개발, 교육기관의 활용의 극대화 등을 위한 필요한 연구 자료가 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권5호
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• pp.391-400
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• 2021

본 연구에서는 COVID-19으로 인해 촉발된 원격 실험 수업에 대한 과학교육 전문가들의 인식을 조사하였다. 2021년 상반기에 물리교육, 화학교육, 생물교육, 지구과학교육 전문가 총 10인에 대한 반구조화된 질적 인터뷰를 수행하였다. 연구 결과, 과학교육 전문가들은 우선 원격 실험 수업을 예비교사교육의 일환으로서 이해하였으며 이를 통하여 기존에 관습적으로 진행되어 왔던 실험 교육의 목적을 재인식하게 되었다고 응답하였다. COVID-19으로 인한 원격 수업 실험의 현실에 관하여는 우선 핸즈온 경험의 부족으로 인한 학습 결손, 교수자 및 학습자의 상호작용 감소 우려, 교수자의 업무량 증가가 언급되었다. 그럼에도 불구하고 과학교육 전문가들은 원격 실험 수업의 적응적 실행 경험을 통해 이를 개선하기 위한 구체적인 방안들을 제시하기도 하였으며, 포스트 코로나 시대의 과학교육의 방향성을 제안하였다. 이에 연구자들은 원격 실험 수업을 핸즈온 수업의 미비한 방식이라기보다는 마인즈온 수업의 보완된 방식으로 이해할 때 이를 더 나은 형태로 설계 및 실행할 수 있는 가능성이 열릴 수 있다고 제안하고, 이와 관련한 추후 연구 주제를 제시하였다. 본 연구는 원격 실험 수업을 과학교육학의 관점에서 보다 심도 있게 이해할 수 있는 단서를 제공한다는 의의를 지닌다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제9권5호
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• pp.95-104
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• 2009

최근 게임이나 시뮬레이터 개발에 있어서 물리기반 시뮬레이션을 통해 사실성을 높인 고품질의 3D 콘텐츠를 개발하고자하는 사례가 많아지고 있다. 본 논문에서는 오픈소스 물리엔진인 ODE를 이용하여 중량물을 취급하는 천장크레인 시뮬레이터의 개발하는 방법을 제안하였다. 그리고 상용 천장크레인 시뮬레이터와의 물리적 특성 비교분석을 통해 오픈소스 물리엔진으로도 사실성 높은 훈련용 시뮬레이터 개발이 충분히 가능하다는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 천장크레인 시뮬레이터는 학교 등의 공공기관에서 교육용이나 훈련용으로 충분히 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.74-82
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• 2010

진동학은 움직이는 기계 구조물의 설계에 기본이 되는 학문으로 진동 절연, 흡수 등에 관한 방법론과 현장에서 발생하는 다양한 진동문제에 대한 해석 수행 능력을 배우는 학문이다. 하지만 진동학은 기계공학에서 다른 역학과목들에 비해 이해하기 어려운 교과목이기 때문에 진동학 이론의 물리적인 이해를 돕기 위해 진동학 관련 교육장비 개발이 매우 필요한 상황이다. 이에 본 논문에서는 진동학의 이론적인 내용을 실험을 통하여 학생들이 보다 쉽게 진동학의 물리적인 의미를 깨달을 수 있도록 도와주는, 그리고 실험과정이 간단한 교육용 복합 진동실험장치를 개발하고 그 적용효과를 알아보고자 한다. 다자유도 진동, 보 진동, 현 진동 및 판 진동의 4가지 대표적인 진동현상을 실험할 수 있는 복합 진동실험 장치를 개발하고 적용범위를 제시한다. 마지막으로 설문조사를 통하여 학업성취 반응도평가 및 개선방안을 제안한다.