• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.820-836
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• 2002

이 연구는 구성주의의 특성과 그것을 적용한 방법에 관한 문헌을 조사 분석하고, 그 결과가 과학교육의 여러 측면 또는 우리 나라 과학교육이 나아갈 방향에 던져주는 시사점을 모색하고자 수행하였다. 구성주의의 특성은 그 의미와 주장, 이론적 배경과 종류, 그에 관한 비판으로 나누어 기술하였으며, 과학교육의 측면 또는 앞으로 나아갈 방향을 그 목적, 과학 학습이론과 그 모형, 과학 교수-학습 방법, 과학 교육 과정과 평가로 나누어 논의하였다. 과학철학으로서의 구성주의에 따르면, 과학과 그 지식은 사회적 특성을 지니며, 그 성과에는 반드시 가치관이나 집단 이익이 관련되어 있다. 그러므로 과학교육의 궁극적인 목적은 의사결정력의 함양에 두어야 하며, 이런 목적을 달성할 수 있는 교육과정은 학습경험과 주제가 통합된 과제 중심으로 개발하는 것이 바람직하다. 심리학으로서의 구성주의에 따르면, 학습이 이루어지는 과정은 사회적 과정이다. 이런 학습의 전략으로는 협동 학습과 역할놀이가 효과적이며, 그 모형으로는 개념의 분화와 교환에 목적을 둔 순환학습 모형과 그것을 세분화한 5E 모형이 적절하다. 또한 구성주의는 수행평가와 창의력 검사에 이론적 배경을 제시한다. 구성주의에 따른 과학교육 평가의 주안점은 과학지식 및 탐구능력의 상황에 대한 적절성에 있다. 그런 평가는 현재 우리나라 과학교육 현장에서 중요시하는 수행평가와 창의력 검사 방법과 일치한다.

• 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.

• 응용통계연구
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• 제33권3호
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• pp.309-320
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• 2020

방향성 비순환 그래프(directed acyclic graph; DAG)라고도 하는 베이지안 네트워크(Bayesian network)는 변수 사이의 관계를 확률과 그래프를 통해 모형화할 수 있다는 점에서 최근 의학, 기상학, 유전학 등 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 특히 이산형 자료의 예측에 사용되는 베이지안 네트워크 분류분석기(Bayesian network classifier)가 최근 새로운 데이터 마이닝 기법으로 주목받고 있다. 베이지안 네트워크는 그 구조와 학습 방법에 따라 여러 가지 다양한 모형으로 분류할 수 있다. 본 논문에서는 서로 다른 성질을 가진 이산형 자료를 바탕으로 구조 학습 방법에 차이를 두어 베이지안 네트워크 모형을 학습시킨 후, 가장 간단한 방법인 나이브 베이즈 (naïve Bayes) 모형과 비교해 본다. 학습된 모형들을 여러 가지 실제 데이터에 적용하여 그 예측 정확도를 비교함으로써 최적의 분류 분석 결과를 얻을 수 있는지 살펴본다. 또한 각각의 모형에서 나타나는 그래프를 통해 데이터의 변수 사이의 관계를 비교한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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• pp.261-262
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• 2019

이 연구의 목적은 국가중요무형문화재 제92호 '강선영류 태평무' 교육을 체계적으로 보완하여 보편적 학습설계를 위한 구성주의 관점의 인지적 도제 학습의 적용가능성을 모색하는 것이다. 이를 위하여 전통무용 교육전문가 10명을 선정하여 개방형 설문과 포커스 그룹 인터뷰 실시를 통해 의견을 수렴하였으며, 순환적 과정을 통해 모형 개발을 실행하고 형성적 순환에 중점을 두는 설계기반연구(DBR)를 수행하였다. 그 결과 전통적 도제에서의 교육적 한계점을 밝히고, 도제 원리의 특수성을 검토하여 구성주의 관점의 인지적 도제학습 관점에 기초한 한국 전통무용의 보편적 학습설계를 새롭게 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.424-424
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• 2018

인공신경망(Artificial Neural Network; ANN)은 뇌에 존재하는 생물학적 신경세포와 이들의 신호처리 과정을 수학적으로 묘사하여 뇌가 나타내는 지능적 형태의 반응을 구현한 것이다. 인공신경망은 학습(training)을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 병렬적이고 비선형적으로 구축할 수 있으며, 유연한 모델링 특성으로 인하여 시스템 예측, 패턴인식, 분류 및 공정제어 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 인공신경망에 대한 최초의 이론은 Muculloch and Pitts(1943)가 제안한 Perceptron에서 시작 되었으며, 기본적인 학습기법인 오차역전파 기법(back-propagation Algorithm) 이 1980년대에 들어 수학적으로 정립된 이후 여러 분야에서 활용되기 시작하였다). 본 연구에서는 하도추적, 구체적으로는 상류단의 복수의 수위관측을 이용하여 하류단의 수위를 예측하기 위하여 인공신경망 모델을 구성하였다. 대상하도는 금강유역의 용담댐과 대청댐 사이의 본류이며, 상류단 입력자료로써 본류에 있는 수통, 호탄 관측소 관측수위와 지류인 송천 관측소 관측수위를 고려하였다. 출력 값으로는 하류단의 옥천 관측소 수위를 3시간 및 6시간의 선행시간으로 예측하도록 인공신경망 모형을 구성하였다. 인공신경망의 학습(testing), 시험(testing), 검증(validation)을 위해 2000년부터 2012년까지 13년간의 시수위자료를 이용하여 학습을 진행하였으며, 2013년부터 2014년의 2년간의 수위자료를 이용한 시험을 통해 최적의 모형을 선정하였다. 또한 선정된 최적의 모형을 이용하여 2015년부터 2016년까지의 수위예측을 수행하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.381-384
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• 2010

이 연구에서는 민간부문에서 선행되어진 조직학습에 관한 연구들을 고찰하여 경찰공무원의 조직학습에 대한 전략모형을 정립하고 그 실천적 과제를 도출하고자 하였다. 조직학습은 개인이나 조직 내 특정집단이 자신이나 다른 조직으로부터 지식창출, 지식공유, 지식저장, 지시 폐기하는 순환과정을 통해서 일어난다고 하였다. 특히 경찰조직에서의 조직학습은 외부 환경변화에 대한 변동대응능력 확보와 경찰조직의 내적인 성장발전능력을 재고시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.286-286
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• 2023

물의 전체 순환 구조에서 토양수분이 차지하는 정량적 비중은 상대적으로 작지만, 강우-유출 과정의 비선형에 영향을 미치는 지배적 요인 중 하나이고, 토양 침식과 산사태, 농업생산량, 기후 변화 대응 등 광범위한 주제와 연관되어 있어, 토양수분의 물리과정에 대한 이해 증진과 예측 기술의 지속적인 개선이 필요하다. 본 연구에서는 금오공과대학교 유역 내에서 토양수분과 기상 요소를 실시간 관측하고, 기계학습 기법을 이용하여 토양수분을 단기 예측하는 기술을 개발하고 평가한다. 구체적으로는, 토양 관측 장비인 TEROS를 사용하여 표층 지점의 10cm, 심층 지점의 40cm에서의 토양수분, 토양장력과 토양온도를, 기상 관측 장비인 ATMOS를 사용하여 태양복사, 강수량, 기온, 풍속, 대기압 등 다양한 기상 요소를, 실시간 클라우드 방식으로 1여 년간 수집한 데이터를 활용한다. 또한, 과거 및 실시간 데이터를 기반으로 LSTM(Long-Short Term Memory) 기법을 사용하여 토양수분 예측 모형을 구축하고, 선행 예측 시간에 따른 모의 정확도를 평가한다. 기상 요소의 누적 등 자료 분석 방법이 표층 및 심층 토양수분 예측에 미치는 영향, 그리고 예측 모형 개선 방향에 대해 토의한다. 실시간 현장 관측 자료 및 인공지능 기반 단기 토양수분 예측 모의 기술은 소규모 유역의 수문순환 분석 및 물리기반 모형의 개선 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.39-39
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• 2019

인구의 도시 집중화로 인하여 다량의 생활용수의 사용에 따라 하천의 자정능력을 초과하여 오염을 유발시키고 있다. 이에 도시하천들의 오염은 점점 심해져 경제적으로 많은 문제를 유발하고 있다. 이러한 하천오염 문제를 과학적으로 대응하기 위해서는 오염물질의 농도 측정 및 데이터 축척을 통한 오염예측이 필수적이라 할 수 있으며, 부산광역시 보건환경정보 공개시스템에서는 하천수질 자동측정망을 설치하여 시간 단위로 오염물질을 측정하고 있다. 그러나 온천천의 하천수질 데이터는 계속 쌓여가고 있는데 이 데이터를 활용해서 하천수질 인자 예측이 거의 이뤄지지 않고 있다. 본 연구에서는 순환신경망 알고리즘을 활용하여 일 단위의 하천수질 인자 예측을 시도하였다. 순환신경망은 인공신경망의 발전된 형태인 시계열 학습에 강한 RNN, LSTM 알고리즘을 활용한 일단위 하천수질 인자 예측을 하고자 하였다. 연구에 앞서 시간 단위로 쌓여있는 데이터를 평균 내어 일 단위로 변경하였고 이 데이터를 가지고 일 단위 하천수질 인자 예측을 진행하였다. 연구에는 Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하여 DO, 탁도 등 항목을 예측하였다. 하천오염의 학습과 예측을 위해 대상지로는 부산지역 온천천의 부곡교, 세병교, 이섭교 관측소를 선택하였다. 연구를 위해 DO, 탁도 등 자료 수집은 부산광역시 보건환경정보 공개시스템의 자료를 활용하였다. 모형의 학습을 위해 입력자료로는 하천수질 인자 자료를 이용하였고, 자료의 학습에는 2014년~2017년 4년간의 자료를 학습자료로 사용하였고, 2018년 1년간의 자료는 모형의 검증을 위해 사용하였다. RNN, LSTM 알고리즘을 활용하여 분석 시 은닉층의 개수, 반복시행횟수, sequence length 등의 값을 조절하여 하천수질 인자 예측을 하였다. 모형의 검증을 위해 $R^2$(r square)와 RMSE(root mean square error)을 이용하여 통계분석을 실시하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.21-34
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• 2016

본 연구는 사용자 경험에 기반한 자기주도학습을 위한 수학 프로그램을 개발하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 교육 프로그램의 일반적인 설계모형인 ADDIE 모형에 따라 분석, 설계, 개발, 실행 및 평가의 과정을 거쳐 프로그램을 설계하고 개발하였다. 프로그램은 자기주도학습 증진을 위한 사용자 경험 요소를 고려하여 구현되었으며, 개발된 프로그램의 특징은 다음과 같다. 첫째, 교수자는 웹으로 편리한 문제출제가 가능하고, 학습자는 어플리케이션을 통해 언제 어디서나 즉시 접속하여 문제를 풀어볼 수 있다. 둘째, 학습자는 풍부한 문제데이터베이스를 기반으로 다양한 유형의 문제풀이와 실시간 질문이 가능하며, 교수자는 그에 대한 즉각적인 피드백이 가능하다. 셋째, 지면 및 동영상 해설 제공과 오답노트의 활용으로 학습자의 순환학습을 가능하게 하며, 교수자는 그룹 성취도 관리를 통하여 학습자의 능동적 학습관리를 지원한다.

• 한국정보관리학회:학술대회논문집
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• 한국정보관리학회 2014년도 제21회 학술대회 논문집
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• pp.67-72
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• 2014

이 연구는 독서토론수업이 교육환경에서 실제 당면하고 있는 문제를 파악하고, 학습자가 독서 정보바탕의 토론활동을 하는 독서토론 모형을 개발하여 제안하는데 목적이 있다. 이를 위하여 연구자와 현장 전문가의 협력을 통해 현실적 문제를 해결하는 설계기반 연구를 활용하여 논제 구축형 독서토론수업 모형을 개발하였다. 연구의 대상은 초등학교 4학년이었으며, 모형의 완성을 위해 16차시의 수업을 진행하고 양적 연구와 질적 연구, 전문가 검토를 반복하는 형성적 순환을 실시하였다.