• 제목/요약/키워드: 지구계 교육

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초등학생의 지구의 운동과 태양계 학습 발달과정의 타당성 검증: 구인 타당도 및 결과 타당도를 중심으로 (Validation of Learning Progressions for Earth's Motion and Solar System in Elementary grades: Focusing on Construct Validity and Consequential Validity)

  • 이기영;맹승호;박영신;이정아;오현석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.177-190
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    • 2016
  • 이 연구는 '지구의 운동과 태양계' 학습 발달과정의 타당성을 2가지 측면에서 검증하고자 하였다: 첫 번째는 구인 타당도로서 학생들이 학습하는 동안에 본 연구의 학습 발달과정에서 설정한 가설적인 발달 경로에 따라 실제로 학생들의 발달이 나타나는가를 조사하였다. 두 번째는 결과 타당도로서 학습 발달과정에 기반한 적응적 교수활동이 대부분의 학생들에게 향상된 학습효과를 산출하는가를 조사하였다. 이를 위해 서울, 강원, 광주 지역 소재 6개 초등학교에서 5학년 학생 373명과 교사 17명이 연구에 참여하였다. 초등학교 5학년의 태양계와 별 단원에서 지구의 운동과 태양계 관련 내용을 포함하는 적응적 교수활동을 개발하고, 교수활동 사전과 사후에 순위 선다형 문항(13개)으로 구성된 검사지를 투입하여 그 결과를 비교 분석하였다. 구인 타당도를 알아보기 위해 실험군 학생들을 대상으로 사전과 사후의 수준 변화를 분석한 결과, 약 64%에 해당하는 학생들이 적응적 교수활동에 의해 가설적으로 설정한 경로를 따라 발달하는 것으로 나타났으며, 사전/사후 검사 결과를 Rasch 모델로 적용한 분석 결과도 이를 뒷받침하였다. 결과 타당도를 알아보기 위해 실험군과 대조군의 사전검사를 공변량으로 한 공변량분석(ANCOVA)을 실시한 결과, 실험군 학생들의 수준 향상이 대조군 학생들의 경우에 비해 비해 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났으며(F=30.819, p=0.000), 실험군이 대조군보다 정적(+) 수준 변화 경향이 더 뚜렷하게 나타났다. 또한, Rasch 모델을 적용하여 결과 타당도를 검증한 결과, 실험군이 대조군보다 학생 능력치 상승이 더 높게 나타났으며, 이러한 차이는 통계적으로 유의미한 것으로 분석되었다(F=11.632, p=0.001).

환경교육용 보드게임 디자인 활동이 고등학생들의 환경적 지식, 환경 소양과 창의 공학적 문제해결 성향에 미치는 영향 (Effect of Board Game Design Activity for Environmental Education on High School Students' Environmental Knowledge, Environmental Literacy and Creative Engineering Problem Solving Propensity)

  • 김주희;남윤경
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.117-131
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    • 2022
  • 본 연구는 환경교육용 보드게임 디자인 활동을 개발하고, 이 활동이 고등학생들의 환경 개념적 지식, 환경 소양 및 창의 공학적 문제해결성향에 미치는 영향을 조사한 것이다. 환경동아리에 소속된 25명의 고등학고 1, 2 학년 학생들이 연구에 참여 하였다. 보드게임 디자인 활동은 총 10차시 수업으로 공학적 설계에 기반하여 개발되었다. 연구의 주요 데이터는 환경 주제(기후온난화와 생태계 파괴)에 관한 학생들의 지식을 측정하기 위해 실시된 사전-사후 개념도와 환경 소양 측정지 및 창의적 공학적 문제해결성향 측정지이다. 연구 결과 환경교육용 보드게임 디자인 활동을 수행한 후 학생들이 제시한 개념도의 환경관련 단어의 개수가 지식 영역에서 증가한 것을 알 수 있었다. 또한 환경 소양측정지와 창의공학적 문제해결성향 측정지의 평균도 사전에 비해 사후에 유의미하게 증가하였다. 이러한 결과를 통해 보드게임을 활용한 수업 방법이 학생들이 다양한 역량을 기를 수 있도록 돕는다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 보드게임과 중등 교육을 접목한 연구는 활성화되어야 하며 이를 현장에 적용하기 위해 현직 교사들의 새로운 교육 방식에 대한 교육과 지원이 필요하다.

역할극을 활용한 지구 온난화와 생태계 변화에 관한 수업이 고등학생들의 학업 성취도와 환경적 태도에 미치는 효과 (Effects of Role-Play Method Related to the Global Warming and Ecosystem on High School Students' Knowledge Achievement as well as the Attitude towards Environment)

  • 김동렬;손연아;문두호
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제21권4호
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    • pp.12-24
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    • 2008
  • In this research, we have carried out an experiment with grade 10 students. Students will be choosing their roles and creating their own script in relation to the environmental problems such as the seriousness of global wanning and the mutation of ecosystem. Throughout this process, they will come up with a solution to the problem In addition, we will assess students' knowledge achievement as well as the changes in attitudes toward environment, and analyze whether the role-play method of education is efficient or not. According to the research result, we have confirmed that the method of role-play as a education tool was more efficient than the traditional lecturing method. Students experienced higher rate of knowledge acquisition and more optimistic effects on their attitudes toward the mutation of ecosystem and also the seriousness of the global wanning. Students also pointed out in the interview that the role-play allowed them to share their thoughts with other classmates, which were not carried out frequently in the traditional education system In addition, each member of groups could participate cooperatively with teammates, which ultimately helped them to develop scientific and introspective ways of thinking.

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우리나라와 이스라엘의 중학교 과학과 교육과정 비교연구 (Comparative Analysis of Middle School Science Curriculum between Korea and Israel)

  • 장진주;서혜애;송방호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.443-457
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    • 2003
  • 본 연구에서는 첨단 과학기술의 발달로 세계의 경제권을 주도하고 있는 이스라엘의 중학교 과학기술의 교육과정을 우리나라의 제7차 중학교 과학과 교육과정과 비교하였다. 우리나라에 비해, 이스라엘은 21세기 첨단 과학기술이 주도하는 국제사회에서의 국가 경쟁력을 과학기술교육의 강화에 기반을 두고 있는 것으로 고찰되었다. 이스라엘은 과학기술을 가장 강조하여 수업시간 수를 최고비율로 배당하고 있으며, 과학영역의 물리, 생물, 화학, 지구과학의 고전적 구분보다는 과학기술의 첨단 내용과 기술 사회적 측면의 내용을 첨가하여 에너지와 상호작용, 물질, 유기체, 지구와 우주, 기술체계와 생산, 정보와 통신, 생태계의 7개의 필수영역으로 구분하고 있었다. 특히 생태계을 가장 강조하고 있는 것으로 나타났다. 세부내용에서는 기술적 측면과 사회적 가치 측면을 강화하고 다학문적, 간학문적 접근방법을 도입한 과학 기술 사회 접근방법을 강화하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 이스라엘의 과학 기술교육 교육과정의 내용, 수업시수 배분의 특징은 정보기술(IT), 생명공학기술(BT), 나노기술(NT) 등의 미래 유망 신기술을 추구하는 국가 과학기술인력의 기반을 형성하는 데 성공적으로 기여할 것으로 고찰되었다.

스토리텔링 기법을 적용한 '태양계와 별' 수업이 과학학습동기와 공간지각능력에 미치는 효과 (The Effects of 'Solar System and Star' Using Storytelling Skill on Science Learning Motivation and Space Perception Ability)

  • 이석희;이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.105-113
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    • 2012
  • The purpose of this study was to examine the effects of storytelling skill on science learning motivation and space perception ability. For this study the 5 grade, 2 class was divided into a research group and a comparative group. The class was pre-tested in order to ensure the same standard. The research group had the science class with storytelling skill, and the comparative group had the class with teacher centered lectures for 10 classes in 10 weeks. The storytelling skill was focused on finding stories, constellation searching, story deciding, story hero deciding, story composition, storytelling completion. To prove the effects of this study, science learning motivation was split up according to attention power, relation, confidence, and sense of satisfaction. Also, space perception ability consisted of two-dimensional rotation, 3 dimension rotations, reflection, three-dimensional searching, number of block, and figure type in pattern. The results of this study are as follows. First, using storytelling skill was effective in science learning motivation. Second, using storytelling skill was effective in space perception ability. Also, after using storytelling skill was good reaction by students. As a result, the elementary science class with storytelling skill had the effects of developing science learning motivation and space perception ability. it means the science class with storytelling skill has potential possibilities and value to develop science learning motivation and space perception ability.

스토리텔링을 활용한 '태양계와 별' 단원 수업이 과학개념 및 과학학습 동기에 미치는 효과 (The Effects of 'Solar System and Star' Using Storytelling on Science Concept and Science Learning Motivation)

  • 김윤경;이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.97-105
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    • 2016
  • The purpose of this study was to examine the effects of storytelling skill on science concept and science learning motivation. For this study the 5 grade, 2 class was divided into a research group and a comparative group. The class was pre-tested in order to ensure the same standard. The research group had the science class with storytelling skill, and the comparative group had the class of the teacher centered lectures on 11 classes in 8 weeks. The storytelling skill was focused on set the astronomical target wants to set up a story, through the small group discussion, present subject of the story, set the protagonist of the story for smooth configuration of the story, in order to smooth the flow of the story, make up a story around a hero, to make a clear story, decorated with pictures, shapes, graphs, etc, group story, complete with an astronomical(saints) in storytelling. To prove the effects of this study, science concept was split up according to knowledge, inquiry, attitude. Also, science learning motivation consisted of assignment is worth, learning beliefs about control, self efficacy. The results of this study are as follows. First, using storytelling skill was effective in science concept. Second, using storytelling skill was effective in science learning motivation. Also, after using storytelling skill was good reaction by students. As a result, the elementary science class with storytelling skill had the effects of developing science concept and science learning motivation. It means the science class with storytelling skill has potential possibilities and value to develop science concept and science learning motivation.

초분광 원격탐사 기반 위험·유해물질 톨루엔 탐지 (Detection of Toluene Hazardous and Noxious Substances (HNS) Based on Hyperspectral Remote Sensing)

  • 박재진;박경애;;김태성;이문진
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.623-631
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    • 2021
  • 국내외 해상 위험·유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 물동량 증가와 함께 HNS 유출 사고가 빈번히 발생하고 있다. HNS는 전 세계적으로 약 6,000여 종으로 대부분 유독한 성질을 가지므로 이러한 유출 사고 발생은 해양 생태계 파괴를 비롯하여 폭발 및 화재 등으로 인한 인명 및 재산피해를 유발한다. 따라서 해상 HNS 유출 사고를 대비하여 파장에 따른 HNS 분광 라이브러리 구축 및 탐지 알고리즘을 개발해야 한다. 본 연구에서는 프랑스 현지에서 지상 HNS 유출 실험을 진행하였다. 초분광센서 관측을 통해 파장에 따른 톨루엔 라이브러리 스펙트럼을 구축하였으며, 분광혼합 알고리즘을 활용하여 초분광 HNS를 탐지하였다. 전처리 과정으로 주성분 분석을 적용하여 노이즈 제거 및 차원 압축을 수행하였으며, N-FINDR 기법을 통해 영상을 대표하는 톨루엔과 해수의 엔드멤버 스펙트럼을 추출하였다. 스펙트럼 기반의 톨루엔 및 해수의 점유비율을 계산함으로써 모든 픽셀의 HNS 탐지 정확도를 확률로 제시하였다. 최대 탐지 정확도를 가지는 점유비율 선정을 위해 418.15 nm 파장의 복사도 영상과 비교하였으며, 그 결과 약 42%의 비율에서 99% 이상의 정확도를 나타내었다. 해상 HNS 유출은 높은 위험성으로 인해 사람이 쉽게 접근할 수 없는 한계를 지닌다. 본 HNS 실험과정 및 탐지 결과는 초분광 원격탐사에 기반한 HNS 오염 해역 추정에 도움이 될 것이다.

인공위성 고도계 자료와 해색 위성 자료 기반의 동해 중규모 소용돌이 탐지 비교 (Comparison of Mesoscale Eddy Detection from Satellite Altimeter Data and Ocean Color Data in the East Sea)

  • 박지은;박경애
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.282-297
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    • 2019
  • 인공위성 자료를 활용한 중규모 소용돌이 탐지에는 해수면온도, 식물플랑크톤 클로로필-a 색소 농도, 해수면고도 등 다양한 해양 변수를 활용할 수 있다. 각 위성 해양 자료는 시 공간 해상도, 관측 방식 및 자료 처리 과정이 상이하기 때문에, 동일한 소용돌이에 대해서도 다른 탐지 결과를 유도할 수 있어, 인공위성 자료를 활용한 소용돌이 탐지에 대한 기초 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해색 위성 자료, 위성 고도계 해수면고도 자료, 적외선 해수면온도 자료를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하고 그 결과를 상호 비교하였다. 연속된 해색 위성 클로로필-a 농도 영상으로부터 최대 상호 상관 계수를 통하여 산출한 표층 해류장과, 위성 고도계의 해수면고도 영상 자료로부터 산출한 지형류를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하였다. 소용돌이 탐지 결과를 상호 비교하기 위하여 1) 해색 영상과 고도계 영상이 동시에 소용돌이를 탐지한 경우, 2) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 존재하나 고도계 자료는 탐지하지 못한 경우, 3) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 소용돌이가 존재하지 않으나 고도계 자료에서는 존재하는 경우 등 세 가지 사례를 선택하였다. 이와 같은 세 가지 사례를 통하여 동해 중규모 소용돌이 탐지 시 인공위성 고도계 자료의 문제점 제기와 더불어, 해색 위성 자료와 적외선 해수면온도 자료의 한계점을 제시하였다. 또한 해양 현상과 인공위성 관측 원리에 대한 깊이 있는 이해를 기반으로 소용돌이 탐지 및 관련 연구가 진행되어야 함을 강조하였다.

고등학교 1학년 학생들의 우주에 대한 인식 및 이에 영향을 준 요소에 대한 연구 (A Study of 10th Grade Students' Perception about the Universe and its Affecting Factors)

  • 이진희;최승언
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.151-163
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    • 2010
  • 본 연구를 통하여 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 이들이 가지고 있는 우주에 대한 개념을 조사하고 이에 영향을 준 요소가 무엇인지 알아보았다. 연구 결과 대부분의 학생들은 우주를 물리적 공간으로 생각하고 있었으며 많은 수의 학생들은 '우주'하면 아름답다는 느낌을 떠올리거나 미지의 공간이라는 생각을 떠올렸다. 그림 표현에서, 학생들은 많은 경우 직관적으로 우주를 태양계 수준에서 파악하고 있음이 드러났다. 우주의 중심과 끝에 대한 질문에서, 학생들 중 태양 중심, 지구 중심 또는 중심 없는 무한한 우주를 생각하는 비율이 높았다. 우주의 변화는 한 방향으로 일어나며 이를 물리적 관점에서 서술하는 경우가 많았다. 학생들이 가진 이러한 개념에 영향을 준 요소를 알아보기 위하여 학생들을 성별, 신념별, 교과서 외의 천문 지식을 접해본 경험 유무로 그룹화 하여 비교 분석하였다. 그 결과, 각 그룹에 따라 우주의 중심과 끝, 우주의 변화에 대한 관점의 차이가 있었다. 또한 우주의 기원에 대한 이유를 설명할 때 종교적 신념에 따른 차이가 있음이 드러났다. 본 연구 결과는 개인의 우주관이 다양하며 이에는 여러 가지 요소가 영향을 줌을 보여준다.

원격탐사와 GIS를 이용한 지구환경재해 관측과 관리 기술 현황 (Remote Sensing and GIS for Earth & Environmental disasters: The Current and Future in Monitoring, Assessment, and Management)

  • 양민준;김재진;한경수;김진수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_2호
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    • pp.1785-1791
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    • 2021
  • 최근 전세계적 자연재해는 도시화, 산업화 및 인구 증가로 인해 대형·복합화 되고있으며,특히 기후변화로 인한 대규모 자연재해의 발생 건수가 급속도로 증가하고 있다. 따라서, 심층 분석을 통한 과거 재해에 대한 이해와 향후 발생 가능한 재해의 피해 범위 감소 및 위해성 평가에 관한 연구가 절실히 필요한 실정이다. 본 특별호는 자연재해·재난분야를 대상으로 원격탐사와 GIS를 이용한 관측과 관리 기술에 관련한 연구들을 살펴보고, 최근 부경대학교 i-SEED 지구환경교육연구단에서 진행하고 있는 폭염, 미세먼지, 홍수, 가뭄, 지진에 관련한 연구 내용 및 결과를 소개하고자 한다. 이러한 연구결과는 자연재해로 인한 피해 완화 및 향후 자연재해를 대비한 사전 예방과 사후 관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.