• 제목/요약/키워드: 수학활동

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수학적 모폴로지의 경계치 변화에 의한 도시환경 지형지물 추출 및 분리응용

  • 오세경;이기원
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2004년도 국내 LBS 기술개발 및 표준화 동향세미나
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    • pp.139-143
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    • 2004
  • 최근 고 해상도 위성영상정보의 민간 활용에 대한 수요가 증가하면서 기존의 공간 정보를 다루는 여러 응용분야에서 이에 관련된 많은 연구를 하고 있다. 도시교통 환경 분석을 위하여 위성영상정보를 처리하는 과정에 있어서 도로, 건물, 기타 선 구조와 같은 지형지물을 분석하는 과정은 사용자에 따라 주관적일 수 있다. 이러한 배경에서 수학적 그레이 레벨 모폴로지는 하나의 효과적인 접근으로 간주된다. 본 연구에서 지형지물 추출을 위해 윈도우 운영체제에서 실행되는 실질적인 응용 프로그램을 구현하였다. 이 프로그램에서 주요한 지형지물은 그레이 레벨 영상을 이용하여 개방(opening), 폐쇄(closing), 침식(erosion), 팽창(dilation)의 순차적 처리를 통하여 자동적으로 추출된다. 결과적으로, GDPA, 허프 변환 또는 다른 알고리듬들과 비교시 하나의 이점이 된다. 모폴로지 처리와 같이 본 프로그램은 그레이 레벨 값의 범위에 기반하여 지형지물을 추출을 위한 density slicing 기능 또는 주어진 경계치 보다 작은 화소 군집을 제거하는 처리인 'sieve filtering'을 제공한다. 이러한 기능들은 형태학적으로 처리된 결과를 증대하고 지형지물 종류들을 분리하는데 유용하다. 또한 배경의 제거, 잡음 탐지, 도시 환경 원격 탐사에서의 지형지물 특성화에 기여한다. 본 프로그램을 이용하는데 있어서 IKONOS 위성영상을 이용하여 시험 구현하였다. 결과, 다중 경계치 또는 steve filtering을 이용한 그레이 레벨 모폴로지 처리는 복잡한 지형지물과 많은 데이터로 구성된 고해상도 영상 내의 주어진 대상에서 자동적인 처리와 사용자 정의 sieve filtering으로 인한 효과적인 지형지물 추출 방법으로 간주 된다. 시안을 작성 표준화를 위한 첫 단계 시도를 소개하였다.분석 결과는 문장, 그림 및 도표, 장 끝의 질문, 학생의 학습 활동 수 등이 $0.4{\sim}1.5$ 사이의 값으로 학생 참여를 적절히 유도하는 발견 지향적 인 것으로 조사되었다. 그러나 장의 요약은 본문 내용을 반복하는 내용으로 구성되었다. 이와 같이 공통과학 과목은 새로운 현대 사회에 부응하는 교과 목표와 체계를 지향하고 있지만 아직도 통합과학으로서의 내용과 체계를 완전히 갖추고 있지 못할 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 7종의 교과서가 교육 목표를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 교사의 역할이 더욱더 중요하게 되었다.괴리가 작아진다. 이 결과에 따르면 위탁증거금의 징수는 그 제도의 취지에 부합되고 있다. 다만 제도운용상의 이유이거나 혹은 우리나라 주식시장의 투자자들이 비합리적인 투자형태를 보임에 따라 그 정책적 효과는 때로 역기능적인 결과로 초래하였다. 그럼에도 불구하고 이 연구결과를 통하여 최소한 주식시장(株式市場)에서 위탁증거금제도는 그 제도적 의의가 여전히 있다는 사실이 확인되었다. 또한 우리나라 주식시장에서 통상 과열투기 행위가 빈번히 일어나 주식시장을 교란시킴으로써 건전한 투자풍토조성에 저해된다는 저간의 우려가 매우 커왔으나 표본 기간동안에 대하여 실증분석을 한 결과 주식시장 전체적으로 볼 때 주가변동율(株價變動率), 특히 초과주가변동율(超過株價變動率)에 미치는 영향이 그다지 심각한 정도는 아니었으며 오히려 우리나라의 주식시장은 미국시장에 비해 주가가 비교적 안정적인 수준을 유지해 왔다고 볼 수 있다.36.4%)와 외식을 선호(29.1%)${\lrcorner}$ 하기 때문에 패스트푸드를 이용하게 된 것으로 응답 하였으며,

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영재교육원 수료 학생에 대한 과학고등학교 정원 외 선발의 타당성 분석

  • 전영석
    • 영재교육연구
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    • 제14권4호
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    • pp.47-70
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    • 2004
  • 과학고등학교 선발 과정 중 영재교육원 수료자를 대상으로 하는 정원 외 특별 전형의 타당성을 분석하고 그 개선 방향을 도출하였다. 이를 위해 먼저 수학 및 과학 분야에서 학생들의 성취도를 분석하였다. 성취도 분석은 학생들의 1학기 종합 성적 및 담당 과목 교사와 학급 담임의 학생 개인에 대한 평가 결과를 수합하여 수행하였는데, 분석 결과 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생들의 수학 ${\cdot}$ 과학 분야의 성취도가 통계적으로 의미 있는 정도는 아니나 다른 전형과정으로 선발된 학생에 비해 다소 낮게 나타났다. 그러나 영재교육원 수료자로 학교장 추천제나 경시대회 수상자, 일반 전형으로 입학한 학생의 성취도는 전체 평균보다 높게 나타났다. 다음으로는 과학에 대한 인식, 흥미 과학적 태도를 판단하는 과학 분야의 정의적 영역 검사를 수행하였는데, 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생들이 다른 전형과정으로 선발된 학생과 다른 점은 찾기 어려웠다. 또한 영재교육원 수료자가 선호하는 학습 형태나 학습 환경이 다른 학생과 차이가 있는지도 함께 조사하였는데, 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생은 명료화 요인에 대한 요구가 낮고 허용적인 분위기를 선호하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 판단할 때, 영재교육원 수료자 전형의 결과는 만족스러운 것은 아니지만 선발 과정의 다양화를 통해 기회를 갖지 못했던 영재아를 선발할 수 있으므로 그대로 존속시키되, 선발 방법의 혁신이 필요하다는 결론을 얻었다. 즉, 영재교육원에서의 활동에 대한 다면적 근거자료, 수렴적 사고 및 발산적 사고를 묻는 다양한 형태의 문항, 탐구 기능을 포함한 과제 수행 능력의 평가 등 다단계 선발 과정을 통한 입체적 판단 과정이 필수적이다.

음악의 인지기술과 학습 기술과의 관계 (Relationship between Music Cognitive Skills and Academic Skills)

  • 정현주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2006
  • 1980년대 이후 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 다양한 학습 기술에 필요한 인지기술의 영역에 대한 음악의 효과성을 계속해서 입증해 오고 있다. 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 주로 음악의 인지기술과 학습의 세부적 기술들을 개별적으로 연관 지어 다루고 있으며, 음악이 비음악적 능력에 어떠한 영향을 미치는 지에 관심을 두고 있다. 이에 본 연구는 인지 학습기술과 음악적 인지기술과의 상관관계를 설명하고 있는 다양한 이론 및 연구들을 소개하고, 이를 통해 음악이 비음악적 능력 중 학습 기술에 어떠한 영향을 미치는 지를 정리해 보고자 하였다. 먼저 음악적 능력과 공간 지각력과의 상관관계를 설명하는 두 가지 이론으로서, "신경적 연계성(neural theories)" 이론과 "근접적 전이(near transfer)" 이론에 대해 살펴보았다. 이를 통해 음악적 기술과 공간적 기술을 담당하는 대뇌의 신경망 구조에서 음악 정보를 처리하는 과정이 어떻게 공간적-시간적 정보처리 과정과 연계되는 지를 설명하였다. 또한 음악이 학습과정에 필요한 주의력, 관찰력, 독립적 사고, 문제해결력, 비판적 사고 등을 강화시킨다고 제안하는 "동기이론"을 소개하였다. 이러한 이론들에 근거하여 음악과 학습기술과의 상관관계를 메타분석한 연구들을 살펴보았다. 많은 연구들이 음악기술과 학습기술의 상관관계는 물론 유의미한 인과 관계가 있음을 보여주었으며 이러한 결과들은 음악적 훈련 과정에서 습득되는 음악의 공간적, 시간적 개념이 학습기술에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 다양한 학습기술에서도 공간 지각 능력을 주로 사용하는 수학과 읽기에 관한 연구가 많았는데, 특히 수학적 개념 중에서 분수나 집합 개념과 같은 추상적 개념들이 가장 높은 상관관계가 있었으며 읽기 능력에서는 시간적 개념에 근거한 단어 나열, 문자로 상징된 언어를 해석(decode)하는 기술이 강화된다는 점을 보여주었다. 음악과 학습과의 관계를 설명한 많은 연구들은 음악의 지각인지 기술이 다른 학습 분야에 전이된다는 사실을 이론적으로 지지하며, 또한 이러한 현상을 설명하는 세 가지 가설은 구조화된 음악활동이 학습 현장에 있는 아동들에게 효율적인 치료 교육적 개입이 될 수 있다는 근거를 제공할 수 있을 것이다.

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과학, 기술, 공학, 수학(STEM) 직종에 요구되는 핵심 역량 분석 (Identifying Key Competencies Required for STEM Occupations)

  • 장혜원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.781-792
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    • 2018
  • 현대 사회에서는 기술이 발전하고 산업이 분화되면서 학생들은 다양한 진로를 선택할 수 있게 되었다. 과학, 기술, 공학, 수학 분야는 다른 분야에 비해 오랜 교육과 경력이 필요하므로 과학기술 직종에 필요한 역량에 기반을 두어 과학교육정책을 설계하고, 학습자가 가진 능력과 적성에 맞는 과학기술 진로를 제시할 필요가 있다. 이 연구는 과학기술 인력과 STEM 직종에 대한 정의를 탐색하고, 미국 노동부에서 운영 및 관리하는 표준 직업 정보($O^*NET$)를 사용하여 STEM 직종의 핵심 역량을 분석하였다. 이 연구는 $O^*NET$의 숙련, 지식, 직업 활동으로 구성된 총 109개의 지표를 대상으로 기술통계와 주성분 분석을 하였다. 그 결과, STEM 직종의 핵심 역량은 STEM 문제해결 역량, 관리역량, 기술 역량, 사회 서비스 역량, 교육 역량, 설계 역량, 생물 화학 역량, 공공서비스 역량으로 구성되며 이들은 전체 분산의 70%를 설명한다. 이 연구는 과학기술직종의 다양성과 과학기술 직종에 요구되는 역량을 구체적으로 보여주어 중등 및 대학교육에서 교육과정 및 교육목표를 설정하는데 참고자료로써 활용될 수 있으며, 개인의 적성에 맞는 개별화된 과학진로교육에 기여할 것이다.

지구과학II 교과서의 한반도 중생대 지질 내용 분석: 교과서 내·교과서 간·과학 지식과의 일치 여부를 중심으로 (Content Analysis of the Mesozoic Geology of the Korean Peninsula in Earth Science II Textbooks: Focusing on Consistency within and among Textbooks, and with Scientific Knowledge)

  • 정찬미;유은정;박경진
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.324-347
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    • 2022
  • 한반도 지질 정보는 공공적 활용을 위한 기초 지식의 토대를 제공하며 역사 과학으로서 지질학의 본성을 배울 수 있는 계기를 마련하므로 과학교육 측면에서 중요성이 크다. 특히 한반도에서 지구조 활동이 활발했던 중생대는 한반도 지사를 이해하기 위해 매우 중요한 시기이다. 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정에 기반한 지구과학II 교과서의 '한반도의 지질' 단원에서 중생대의 지질과 관련된 내용의 신뢰성과 일관성을 분석하는 것이다. 분석 대상은 지구과학II 교과서 4종이고, 분석 범위는 중생대의 퇴적층, 지각 변동 및 화강암류이다. 분석 항목은 분석 범위와 관련된 용어, 시기, 암석 분포 지역이며, 분석 항목별로 교과서 내·교과서 간 일치 여부 및 과학 지식과 교과서 내용의 일치 여부를 분석하였다. 분석 결과, 중생대 지질 관련 용어, 시기, 암석 분포 지역 측면에서 각각 다양한 불일치 사례가 확인되었으며, 불일치 사례를 중심으로 개선 방안을 논하였다. 한반도 지질 교육의 목표를 달성하기 위해 과학계와 교육계의 협업을 통해 최신 과학 지식과 정합한 교육 자료가 개발될 필요성을 강조하였다.

MCU '페이즈3'영화에 나타난 기하학적 상상력 (The Geometrical Imagination of the MCU 'Phase 3' Movie)

  • 김영선;김태수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.132-142
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    • 2022
  • 이 연구는 MCU의 보편적 세계관을 기하학의 관점으로 해석하고 서사적 요소를 수학적 상상력으로 스토리텔링 하는 데 목적이 있다. 스토리텔링을 위해 2016년부터 2019년까지 방영된 페이즈3 시리즈 자료를 활용하였다. 페이즈3 시리즈는 기하학 이론과 미래기술에 대한 다양한 예측을 바탕으로 서사와 이미지에 나타난 실재감이 대중의 상상력을 자극한다. 상상력은 경험하지 않은 것에 대해 다양하고 독창적인 사고를 이루는 원동력이며 혼란 속에서 질서를 찾고 물질에 대해 새로운 인식을 창조하는 능력이다. 예술 활동뿐만 아니라 논리와 합리성이 중시되는 과학 분야에도 상상하는 힘이 매우 필요하다. 바슐라르 상상력은 인간의 원초적 영역인 예술을 지향하고 자연과 만물의 경이로움을 향한 진정함과 열정을 담고 있다. 기하학적 논리와 상상력에 의한 이미지적 몽상으로 MCU의 세계관과 슈퍼히어로 서사를 탐구하면 영화에 나타난 우주적 메시지와 법칙을 이해할 수 있다. 예술과 학문의 융합적 관점에서 MCU 영상 제작에 활용된 수학과 과학적 상상력을 바탕으로 한 다양하고 독창적인 기법은 영상분석의 질을 높이는 데 도움이 될 것이다.

초등 학습자를 위한 서포트 벡터 머신 융합 교육 프로그램의 개발과 적용 (Development and Application of Convergence Education about Support Vector Machine for Elementary Learners)

  • 황유리;박남제
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권4호
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    • pp.95-103
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    • 2023
  • 본 논문은 초등 학습자를 대상으로 서포트 벡터 머신의 개념과 원리를 교육하는 인공지능 융합 교육 프로그램을 제안한다. 개발된 프로그램은 초등 수학과 교육과정의 수직과 평행, 평행선 사이의 거리를 통해 서포트 벡터 머신의 결정 경계와 마진을 설명한다. 또한 제주의 자연환경을 학습 주제로 반영하여 사회과 교육과정과의 융합을 도모한다. 서포트 벡터 머신 융합 교육 프로그램을 초등학교 3학년 및 5학년 학습자를 대상으로 각각 2차시에 걸쳐 적용한 결과, 두 학년 모두에서 학습자 대부분이 탐방로로 비유된 결정 경계의 위치를 직관적으로 유추해냈다. 이때 5학년 학습자의 전반적인 활동 수행 정확도가 더욱 높았고, 설정 원리에 대해 합리적인 추론을 한 비율도 높았다. 4학년 수학 교육과정의 이수 여부도 이해도에 영향을 미쳤다. 그러나 학습 내용 이해도에 대한 자기평가에서는 실제 이해도와 상반되게 3학년에서 더 높은 평균값을 보였다. 이는 중학년 학습자는 생소한 인공지능 원리에 대해 새로 알게 되었다는 만족감과 성취감을 느끼는 경향성이 더 컸다는 점에서 기인하였다. 반면 고학년 학습자는 심화 탐구에 대한 동기를 기반으로 유의미한 수업 후 질문을 더 많이 제시하였다. 우리는 연구 결과를 바탕으로 초등학생을 대상으로 하는 인공지능 융합 교육이 나아가야 할 길을 모색하고자 한다.

다중지능이론 기반의 게임중독치료 프로그램 (Intensive Treatment Program for Students with Game Addiction based on Multiple Intelligences)

  • 전수진;김수환;이원규;한선관
    • 정보교육학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.13-23
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    • 2014
  • 본 논문에서는 게임중독 학생들을 위한 가드너의 다중지능 이론을 기반으로 한 게임중독치료 프로그램을 개발하고 그 효과를 검증하였다. 게임중독척도에 의해 선발한 I 교육청 초등학생 54명을 대상으로 하였으며. 프로그램 개발 전 무작위로 선발된 비교 학생들과 게임중독학생들의 다중지능을 검사하였다. 다중지능 검사결과, 게임중독 학생들은 일반 학생들에 비해 신체지능, 자연친화지능, 공간지능에서 강점을 가진 것으로 나타났다. 반면, 논리수학지능, 대인관계지능, 자기성찰지능에서는 일반학생에 비해 약점으로 나타났다. 이에 본 연구는 게임중독 학생들의 강점을 고려하여 학생들의 흥미를 높이기 위해 다양한 게임과 학습놀이 위주로 프로그램을 구성하였으며, 그들의 약점을 보완하기 위한 활동들을 추가하였다. 개발된 프로그램은 5일간 30시간에 걸쳐 진행하여 효과성을 검증한 결과, 학생들의 게임 중독 수준(G척도)이 통계적으로 유의미하게 낮아졌으며(p<0.001) 다른 활동으로의 시선돌리기에 도움을 주었음을 보였다. 또한, 일주일간 게임시간과 컴퓨터 사용시간이 줄었으며 프로그램에 대한 만족도도 매우 높았다.

NCS직업기초능력에 기반한 종합설계교육 사례 분석에 관한 연구 (The Case study on Analysis of Capstone Design Education based on NCS(National Competencies Standard) Basic workplace skills)

  • 장운근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.483-496
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    • 2018
  • 국가직무능력표준, NCS(National Competency Standards)는 대학이나 기업체 모두에서 매우 중요한 이슈로 대두되고 있다. NCS는 그동안 직업훈련기관에서 주로 사용되어 왔으나 최근 들어 2,3년제 전문대학뿐만이 아니라 4년제 대학에서도 점차 관심을 가지고 있는 추세이다. 문제해결능력, 의사소통능력, 대인관계능력 등의 NCS의 직업기초능력과 같은 소프트스킬들은 기술이 비약적으로 발전하는 지식정보사회에서는 구체적인 기술능력보다 더욱더 중요성이 증대되고 있다. 본 연구는 NCS의 직업기초능력과 북미와 유럽 등지에서 캡스톤 디자인으로 많이 활용하고 있는 Formula SAE 활동과의 연관성을 대회 현지관찰조사, 학생들이 작성한 대회 관련 문서들 그리고 미국 링컨에서 열린 Formula SAE대회와 한국 KSAE 대회에 참가한 학생들을 대상으로 하는 설문 조사를 통하여 분석하였다. 결과에서 학생들이 참가한 Formula SAE 대회는 NCS 직업기초능력 항들과 전반적인 관점에서 밀접한 속성을 가진다는 것을 알 수가 있다. Formula SAE 활동이 NCS 직업기초능력 향상에 얼마나 도움이 되는가에 대한 설문조사에서 해외 및 국내 모두 전반적으로 리커트척도 5점 만점에 모두 4.0 이상의 점수를 나타내며 도움이 되는 것으로 나타났다. 참고로 양 대회 참가학생들 간에 수학적능력, 의사소통능력, 문제해결능력 항들은 통계적으로 유의미한 관계를 나머지 항들은 유의차가 없는 것으로 나타났다.

과학중점학교 교육과정 운영에 관한 질적 사례 연구 (A Qualitative Case Study of Science Core School Curriculum Management)

  • 이재림;이현서
    • 교육녹색환경연구
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    • 제16권3호
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    • pp.37-50
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    • 2017
  • 교육부는 우수 과학인재를 양성하기 위해 2009년부터 과학교육을 강화하기 위한 정책으로 '과학중점 학교'를 선정 운영하여 확대되었다. 향후 성공적인 과학중점학교의 운영을 위해서 현 시점에서 운영 현황과 문제점을 점검하여 개선 방안을 제시하는 것이 필요하고 판단하였다. 본 연구는 과학중점학교로 선정된 경기도 소재 과학중점 고등학교의 교사, 학생을 대상으로 면담, 관찰 등의 질적 사례연구 방법으로 운영 현황을 조사 분석하였다. 연구결과 운영 성과로는 일반 고등학교에서 과학적 소양을 기르고 실험, 견학, 동아리 활동 등이 확대되어 이공계 인재 양성에 도움이 되는 것으로 나타났다. 문제점으로는 치열한 내신 경쟁으로 사교육 증가, 비교과 활동의 위축, 담당 교사의 업무 부담, 수학 과학 교사들의 전문성 부족 등이 나타났다. 과학중점학교의 지속가능한 운영을 위한 개선 방안으로 과학중점학교의 교육과정 운영의 자율성 확대, 교사 연수기회 확대, 과학중점학교 대학전형 개선, 외부강사 활용, 행정실무사 증원 등의 제도적 지원이 필요하다.