• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.537-548
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• 2015

이 연구의 목적은 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타내는 과학적 의문 생성 패턴을 분석하는 것이다. 이 연구에서 과학적 의문 생성 패턴(pattern in generating scientific questions)이란 과학적 의문의 유형(Type of scientific questions)과는 구분되는 것으로, 학생들이 탐구 과정 중 여러 유형의 의문들을 생성해가는 방식을 의미한다. 연구에 적합한 관찰 과제로 사이다 속 건포도, 촛불, 염색된 샐러리 과제를 선정하였다. 그리고 연구의 대상은 전라남도 S시 영재교육원 6학년 과학영재 26명과 같은 지역 시내에 위치한 초등학교 6학년 일반학생 27명으로 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타낸 과학적 의문 생성 패턴은 '[패턴 1] 한 가지 유형의 의문 생성', '[패턴 2] 서로 다른 유형의 의문을 차례로 생성', '[패턴 3] 서로 다른 유형의 의문을 반복하여 생성', '[패턴 4] 서로 다른 유형의 의문을 순환하여 생성', '[패턴 5] 서로 다른 유형의 의문을 반복 순환하여 생성'의 다섯 가지로 분류할 수 있었다. 둘째, 초등과학영재와 일반학생은 각각 다섯 가지 패턴을 모두 나타냈으나 그 빈도에는 차이가 있었다. 영재학생들은 [패턴 3]과 [패턴 5]를 주로 나타냈으나, 일반학생들은 [패턴 1], [패턴 2], [패턴 3]을 가장 많이 나타냈다. 이러한 연구 결과는 학생들이 탐구 과정 중 생성한 개별 의문의 유형과 더불어 각 유형의 의문들을 생성해나가는 방식 또한 매우 중요함을 시사한다. 이를 통해 교사들은 학습자의 특성에 알맞은 과학적 의문 교수 학습 전략을 수립할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.409-412
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• 2022

본 논문에서는 대입수시전형에서 생활기록부 입력은 대한민국 입시를 결정하는 매우 중요한 평가자료이다. 30명의 교사를 대상으로 실시한 설문조사를 통해서 교사들이 생활기록부를 작성하는데 가장 많이 참고하는 자료로는 수행평가 결과물, 발표내용, 보고서, 감상문 등의 학습 결과물(90%), 학생들이 작성한 자기평가서(73.3%), 관찰 평가지(50%)로 나타났으며, 80%(24명)의 교사들이 생활기록부를 작성하는데 고충을 겪고 있음을 확인할 수 있었다. 교사들이 느끼는 고충의 원인으로는 학생들의 개인별 특성 파악이 어려워 차별성있게 작성하는 것(76.7%)을 가장 힘들어 하였고, 작성해야 할 많은 수의 학생(60%), 문구를 만드는데 대해 부담(86.7%)을 느끼는 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 전문성 뿐만 아니라 기계적이고 반복적인 작업도 많이 요구되고 있기 때문에, 생활기록부를 작성하는데에 도움을 줄 수 있는 프로그램 개발이 필요하다고 고안을 내었다. 교사들 역시 반복적이고 일률적인 생활기록부 작성에 도움을 줄 수 있는 프로그램이 있다면 유용하게 활용할 것이라는 응답이 90%였다. 따라서 본 연구에서 자연어 처리 인공지능 기술을 활용하여 교사들이 생활기록부를 작성하는데 있어 기계적이고 단순한 작업을 도와 주는 프로그램 개발에 대한 연구의 필요성을 제시하였다. 제안하는 프로그램은 학생들의 탐구보고서, 토론, 발표, 감상문 등의 생화기록부 작성 참고자료들을 텍스트로 변환하고 추상요약(Abstractive Summarization)을 통해 교사들이 효율적으로 작성하는데 활용될 수 있도록 설계하였다. 연구 결과 생활기록부 작성 참고자료를 텍스트로 변환하는 것과 추상요약을 할 수 있는 개방형 데이터셋까지는 확보하였다. 추상요약을 구현하는 방법에 대해서는 보다 심도 있는 추가연구가 필요하였다. 이를 통해 교사들이 교육 본질에 더욱 충실할 수 있는 환경을 마련하고, 내실 있는 생활기록부 작성이 공교육 신뢰 제고에 밑바탕이 되고자 한다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.258-270
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• 2009

과학교과서는 한국과 미국에서 가장 많이 쓰이는 교수 학습 자료이다. 과학교육목표와 과학교과내용의 특징을 분석하기 위하여 한국과 미국의 초등학교 과학 교과서를 분석하였다. 한국과 미국의 1학년과 4학년 과학 교과서 각각 100 쪽을 무작위로 선택하여 과학교육목표를 분석하였다. 1학년에서 6학년까지의 생명 영역의 과학 내용이 분석되었다. 한국의 1학년 과학내용은 슬기로운 생활 교과서를 분석하였는데, 슬기로운 생활 교과는 과학교과와 사회교과의 통합교과이다. 미국에서 많이 쓰이고 있는 초등학교 교과서 중 하나인 Harcourt Science의 1학년과 4학년 교과서를 분석하였다. 과학교육목표분석체계는 과학 지식, 과학적 탐구, 과학적 태도, STS, 그리고 과학 철학과 역사로 구성되어 있다. 한국과 미국의 초등학교 과학 교과서의 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 미국의 초등학교 과학 교과서는 과학적 탐구 보다 과학 지식을 더 많이 포함하고 있었다. 한국의 과학 교과서는 과학 지식 보다는 과학적 탐구를 더 많이 포함하고 있었다. 미국의 초등학교 과학 교과서는 생명 영역의 일부 주제에 대하여 한국 보다 더 어려운 내용을 다루었고, 세포나 생태계의 종류에 대해서는 여러 학년에 걸쳐 반복적으로 다루고 있는 것으로 분석되었다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.167-185
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• 2012

본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권4호
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• pp.957-973
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• 2013

본 연구에서는 중학교 3학년 수학영재 학생들이 비유클리드 쌍곡원반모형에서 정삼각형 테셀레이션을 구성하는 활동을 하면서 나타나는 사고과정을 분석하였다. 역동적 기하환경인 poincare disk. gsp 파일에서 테셀레이션을 구성하기 위해 쌍곡평면에서 도형과 변환에 대한 학습을 하였다. 쌍곡선분의 특징을 탐구하고 도형인 정삼각형의 작도와 반전 변환을 학습 한 후 작도 과정을 반복한 후 쌍곡평면에서 테셀레이션이 가능하게 되는 조건을 탐구하는 과제를 해결하였다. 학생들은 이러한 과제를 해결하며 다양한 전략적 사고과정이 나타났고, 비유클리드 기하체계를 인지하는 경험을 할 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제11권3호
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• pp.415-429
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• 2009

본 연구에서는 교과서 연립방정식 단원에 제시된 수학사의 내용을 살펴보고 이를 활용하기 위한 교수학적인 시사점을 분석하였다. 교과서에서 수학사는 읽을거리나 방정식을 푸는 과정에서 문제로 제공되는 경우가 대부분이다. 따라서 교사가 수업내용을 발전시키거나 자유 탐구를 위한 측면에서 수학사를 활용하기 위해, 그 시대의 사람들은 어떻게 문제를 해결하였는지 탐구할 수 있는 발문을 제시하고 향후 소개되는 연립방정식의 풀이에 대한 기대와 필요성에 대해 생각할 수 있는 기회를 제공하여 현재 사용하고 있는 풀이 방법의 편리성과 우수성을 인식하게 할 수 있다. 또한, 수학사에 나타난 연립방정식의 다양한 풀이에 대해 토론하여 자동화된 풀이를 반복하는 단순함에서 벗어나 수학을 비판적으로 바라보고 새롭게 변화 발전시킬 수 있는 반성적인 사고를 유발할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권5호
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• pp.541-551
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• 2009

본 연구에서는 6명의 예비 과학교사들이 30주간 핵물리 관련 URP 프로그램에 참여하면서 어떠한 경험을 하며 이러한 경험이 그들의 과학 지식 및 과학 탐구 과정, 과학자에 대한 인식, 그리고 그들이 자신의 진로를 탐색하는 데 어떠한 영향을 주는지에 대해 알아보았다. 참여 학생들에 대한 심층적 이해를 위해, 실험과정 및 토의과정에의 참여 관찰 및 필드노트, 개별 심층 면담 및 그룹면담, 연구일지 등이 주요 자료로 수집되었다. 연구 결과, 참여 학생들은 과학이론이 생성되기까지의 과정에서 드러나는 특성들, 즉 계속적인 반복의 과정으로 시간과 인내를 요구하며, 창의성과 공동 연구의 중요성 등을 인식하게 되었다. 또한 전형적인 과학자의 이미지에 대해 다소 변화된 부분이 있었다. 뿐만 아니라 그들은 URP 프로그램 참여를 통해 물리학에 대해 더욱 관심을 갖게 됨과 동시에 물리학에 대한 자신의 적성을 확인하는 기회를 갖게 되었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.145-152
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• 2010

멀티미디어 콘텐츠의 활용은 교육과정에 적용되어 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 초등학교 교과 과정 중에서 사회과 탐구 과정의 멀티미디어 콘텐츠는 지역의 특성상 지역별 교과 내용이 다소 차이가 있어서 멀티미디어 콘텐츠의 적용이 일반화되지 않은 실정이다. 본 연구는 초등학교 사회과 탐구 학습에 그래픽, 애니메이션, 사운드, 동영상 등의 멀티미디어 요소를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 시스템을 제작하여 학습에 활용하는 방법을 제시한다. 그리고 멀티미디어 콘텐츠 시스템의 활용도를 높이기 위하여 리퍼포징 구조에 기반한 실시간 이미지 트랜스코딩 기법을 소개한다. 제안한 멀티미디어 콘텐츠 시스템은 그래픽, 사운드, 동영상 등 시각과 청각을 통해 흥미와 동기를 유발하며 학습효과를 증대시키고 컴퓨터와 대화식 학습으로 능력에 맞는 반복학습이 가능하며 자율적이고 창의적인 학습 자료로 활용할 수 있으므로 교육적 효과에 큰 도움이 되리라 추정된다. 본 연구의 멀티미디어 콘텐츠 시스템은 향후 사회과 탐구 학습에 효과적으로 활용될 수 있으며 다양한 멀티미디어 콘텐츠 개발의 지침이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.54.2-54.2
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• 2021

지구과학 분야에서 가장 어렵게 느껴지는 내용인 천문분야는 다른 과학 분야와 달리 탐구 대상이 천체들이 먼거리에 있고, 쉽게 관측하기 어려우며, 실험실에서 동일실험과 반복 실험이 불가능하여, 추상적이고 직접 관측하기 어려운 개념에 관한 연구들이 많다. 따라서 이 연구에서는 레이저 커팅기를 사용해 지구과학교과 중 별자리를 구성하는 별들의 상대적 거리를 수학적으로 계산하는 과정과 고등학교 물리교과 중 LED 광원의 원리를 알고 LED 모듈을 제작하여 최종적으로 아름답고 과학적으로 가치가 있는 입체 별자리 교구를 제작하는 형태의 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 시범학교 적용을 하였다. 이에 지능정보화 사회에 발맞춰 천문학 지식을 창의 교육의 형태로 교육하는 새로운 교육법을 실현한 연구결과들을 발표하고자 한다. 또한 개발한 프로그램의 효과성을 검증하기 위해 STEAM 관련 태도 검사와 논리적 사고력 검사 및 만족도 검사를 실시하였다. 연구결과 개발된 프로그램이 STEAM 태도 검사와 논리적 사고력에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 천문수업에 대한 학생들의 인식은 긍정적이었다. 따라서 후속 연구에서는 다양한 학년 및 위계에 맞는 프로그램의 개발과 다양한 지역 등의 현장 적용을 통한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.219-229
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• 2024

본 연구의 목적은 2022 개정 과학과 교육과정에 의한 통합과학 교과서를 개발하는 저자들이 교육과정을 이해하고 적용하는 과정에서 느낀 고민과 어려움을 분석하는 것이다. 이를 위하여 교육과정에 제시된 용어 및 서술어의 이해, 학습 내용의 구성, 탐구 및 활동, 학습내용의 수준과 범위 등으로 범주로 교과서 저자들의 의견 89개를 분석하였다. 분석 결과 교과서 저자들은 학습 내용의 수준과 범위를 정하는데 가장 많은 어려움을 나타내었다. 그리고 용어와 서술어의 중의적 표현과 모호함에 대해 많은 고민과 어려움을 나타내었다. 학습 내용의 구성 측면에서는 성취기준의 반복적 기술, 성취기준의 배열 순서가 학습의 흐름과 일치하지 않은 점과 관련한 어려움이 제시되었으며, 탐구 및 활동과 관련해서는 체험하거나 실제 구현하기 어려운 탐구 활동 제시, 학습량 적정화에 따른 활동 구성의 제약 등과 관련하여 교과서 집필의 어려움이 제시되었다. 국가적으로 양질의 교과서 개발은 양질의 과학 교육을 위해 필요하기 때문에, 교육과정 개발 주체와 교과서 저자와의 교육과정 이해를 위한 소통이 필요하며, 교과서 개발을 위한 지원 체제가 요구된다