• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.617-625
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• 2008

본 연구의 목적은 11학년 지구과학 수업에서 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 김해시에 소재한 공립 K고등학교 11학년 2개반을 대상으로 하였으며 1주에 2시간씩 10주 동안, 실험집단에는 마인드 맵을 활용한 수업을 진행하였고, 통제집단은 전통적 수업으로 진행하였으며 각 집단은 34명으로 구성되어 있다. 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 대하여 사전검사를 실시한 후 수업을 진행하였으며 수업후에 사후검사를 통한 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1검증을 통해 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 효과적임을 의미한다. 둘째, t-검증을 통해 학생들의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도에 효과적임을 의미한다 결과적으로 마인드 맵을 활용한 지구과학 수업은 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 더욱 효과적이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.237-243
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• 2018

이 연구는 '지구와 달' 주제와 관련된 초등학교 2009 개정 과학교과서와 2015 개정 과학교과서 내용을 분석하는데 목적이 있다. 연구를 위해 우리나라의 2009 개정 과학교과서와 2015 개정 과학교과서의 '지구와 달' 관련 단원의 내용을 선정하여 분석하였다. 연구결과, 첫째, 2009 개정 과학교과서에 2015 개정 과학교과서로 개정되면서 교육과정의 성취기준 상에서는 큰 변화는 없었다. 둘째, 두 교육과정의 구체적인 교과서 내용 진술이나 전개는 별다른 차이가 없었으나, 탐구활동면에서는 교육과정의 탐구활동 제시에서는 물론 교과서에 제시된 구체적인 탐구활동에서도 많은 변화를 보였다. 셋째, 2009 개정 과학교과서에 비해 2015 개정 과학교과서에서는 사진과 삽화를 많이 사용하고 있었다. 넷째, 실험관찰과 관련된 변화는 거의 없었으나, 단원을 정리하는 활동이 2015 개정에서는 2009 개정에 비해 강화되었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.254-261
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• 2017

이 연구는 계절 변화에 대한 초등학생들과 벨리즈 초등교사의 선개념을 조사하고 계절 변화의 원인을 이해하는데 도움이 되는 실험을 고안한 것이다. 계절 변화에 대한 선개념을 알아보기 위해 계절변화를 학습하지 않은 초등학교 6학년 91명의 학생과 벨리즈 초등교사 10명을 대상으로 개방형 질문지와 인터뷰를 실시하였으며, 귀납적 분석법을 이용하여 범주화하였다. 초등학생과 벨리즈 초등교사는 계절 변화의 원인을 지구의 자전, 태양과 지구 사이의 거리, 지구의 공전, 환경오염이나 기후변화 등으로 생각하고 있었다. 그리고 이러한 오개념은 공간 인식에 대한 어려움, 교과서나 교재의 부정확함 등에 기인하는 것으로 나타났다. 계절 변화에 대한 부정확한 선개념을 바로 잡고 계절 변화 수업을 개선하기 위하여 지구 자전축의 기울기에 따른 태양의 남중 고도와 낮과 밤의 길이를 측정하고, 이를 비교하는 실험을 고안하였다. 이 실험은 태양의 남중 고도와 낮의 길이 변화와 같은 자연 현상을 모형을 통해 측정할 수 있도록 하여 계절변화의 원인을 이해하는데 도움을 줄 수 있다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제27권4호
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• pp.364-373
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• 2006

이 연구의 목적은 중학교 초임 과학 교사들의 실험수업을 관찰하여 실험 수업에 참여한 교사들의 탐구 수준을 알아보는데 있다. 신규 임용된 교사를 대상으로 전화 면접을 통해서 8명을 선발한 후, 구두 면담을 통하여 최종적으로 4명이 선정되었다. 실험 주제는 학생들의 조작적 활동이 많은 내용으로 교과서에 있는 실험으로 연구자가 제시하였으며, 수업 기술 발달 분석을 목적으로 1년 후에 같은 주제로 수업을 하였다. 이러한 과정을 통하여 알아낸 참여 교사들의 탐구 수준은 확인 탐구 수준 또는 구조화된 탐구 수준으로 나타났으며, 1년 후에 조사한 참여 교사들의 탐구 점수가 범주별로 약간 증가하기는 하였지만 여전히 확인 탐구 수준과 구조화된 탐구 수준을 벗어나지 못하였다. 이 연구는 초임 과학 교사들의 수업 발달에 대한 기초 연구와 실험 수업을 개선하는데 이바지 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.13-29
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• 2023

본 연구는 대칭성에 대해 이론적으로 고찰하고 이의 과학교육적 함의를 도출하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 첫째, 고대 그리스 학자들을 통해 일반적인 서양 과학의 사유방식을 살펴보았다. 둘째, 대칭성에 대한 인식을 고대와 근현대로 나누어 살펴보았다. 셋째, 이에 대한 과학교육적 함의를 도출하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 서양 과학의 사유방식은 파르메니데스에서 시작되어 플라톤이 정립한 '추상화'이다. 둘째, 고대의 대칭성 인식은 추상화를 기반으로 한 아름다운 비율과 조화로서의 대칭성, 근현대의 대칭성 인식은 변화에서 불변을 찾고자 했던 추상화를 기반으로 한 불변의 관점으로서의 대칭성이다. 그리고 고대의 대칭성의 예시로서 에라토스테네스의 지구 둘레 측정 실험에 대해 고찰하였으며, 근현대의 대칭성의 예시로서 갈릴레이 상대성 및 변환을 고찰하였다. 셋째, 이에 따른 과학교육적 함의는 다음과 같다. 대칭성에 대한 인식은 고대부터 근현대 과학을 관통하는 핵심주제라는 관점에서 과학의 본성 교육에 도움이 될 수 있다. 둘째, 에라토스테네스 지구 둘레 측정 실험과 갈릴레이 상대성 및 변환의 경우 2022 개정 교육과정에는 제시되어 있지 않지만 과학과 핵심역량 및 개념 이해에 도움이 될 수 있다. 마지막으로, 대칭성을 중심으로한 통합적 접근으로의 과학교육은 과학적 태도와 흥미에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.627-642
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• 2022

최근까지 전 세계 에너지 수요는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스)에 의존해왔으며, 이로 인해 지구온난화와 같은 심각한 전 지구적 환경 변화를 유발하고 있다. 에너지 관련 분야의 연구자들은 가장 유망한 에너지 운반체이자 지속 가능한 에너지 개발의 핵심 기술인 수소 에너지에 주목하고 있다. 수소 연료는 생산을 위해 사용되는 연료와 공정처리과정에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등으로 분류된다. 지질학자들은 수소 에너지 개발을 위해 사문암화작용 또는 열수변질작용에 의한 비생물기원 수소 생산메커니즘 규명 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국, 호주, 프랑스 등의 국가에서는 실내실험 규모의 물-암석 반응 실험을 통해 다양한 조건에서의 수소 생산성을 연구하였으나, 국내에서는 비생물기원 수소에 대한 연구가 거의 진행된 바 없는 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 비생물기원 수소 생산을 위해 물-암석 반응 실험을 진행한 해외 연구 사례의 현황을 파악하고 향후 국내 비생물기원 수소 생산 실험을 위한 발전방향을 제시하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 1992년도 한국우주과학회보 제2권1호
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• pp.19-19
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• 1993

위성의 실제 궤도를 실시간하에서 추정(real-time estimation)하기 위해 지구 비대칭 중력장, 지구 대기의 저항력,그리고, 태양과 달의 위성체에 대한 섭동의 영향을 받는 지구 근방의 위성을 동력학적 모델로 선택하였다. 위성 관측소에서 얻게될 가상의 위성 궤도 자료들은 실제 관측에서 나타날 수 있는 관측 잡음(measurement noise)뿐 아니라 추적소 고도 등의 불확실한 요소들을 포함한다. 또한 수치 모델에서 고려치 못한 섭적 난수에 의해 만들었다. 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)의 특성을 알아 보기 위해 일차원에서의 자유낙하체에 대한 거리와 속도 추정의 모의 실험을 비교하였고, 뱃치추정 알고리즘, 순차 추정 알고리즘의 모의 실험이 거리변화율의 자료를 이용하여 확장 칼만 필터와 비교하였다. 그 결과, 확장 칼만 필터 알고리즘은 빠른 수렴 속도를 갖는 특성을 가지며, 실시간하에서 완전하지 못한 수치 모델로 실제 궤도를 결정하고 궤도 요소를 추정하는데 효과적임을 알 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.637-646
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• 2010

이 연구의 목적은 지구과학 수업에 적용한 MBL(Microcomputer Based Laboratory, 이하 MBL)이 중학생의 그래프 능력, 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것이다. 중학교 지구과학 내용 중 5개의 실험 주제에 대하여 MBL 활용 탐구 활동 자료를 개발하였다. 이 MBL 수업자료를 33명의 중학생들에게 적용하고 사전 검사와 사후 검사를 실시하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, MBL 수업은 중학생의 그래프 능력 향상에 유의미한 효과가 있었다. 그래프 능력의 하위 영역인 그래프 작성, 그래프 해석 능력 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 특히 자료 변환하기 영역에서 유의미한 효과가 크게 나타났다. 둘째, MBL 수업은 중학생의 과학탐구능력 향상에 유의미한 효과가 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권3호
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• pp.160-171
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• 2003

본 연구에서는 계절 변화에 관련된 개념 유형을 분석하고, 관련 개념들에 관한 토의에 의해 인지갈등을 해소하는 방법을 강조한 발생학습 전략의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 계절변화 관련 지구과학 개념 유형은 100가지 였으며, 그 중에서 66가지는 오개념을 포함한 비과학적 개념 유형이었다. 계절변화에 관련된 개념 평가도구는 R&D과정과 2번의 현장검증을 거쳐 개발되었다. 실험집단에는 지구과학개념 유형과 인지갈등을 반영한 4단계의 발생학습 전략을 적용하였다. 한편 통제집단에는 전통적인 교수 학습 전략을 적용하였다. 유의수준 .05에서 공변량분석을 실시한 결과 두 집단 간에는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 계절변화와 관련된 오개념을 지구과학적 개념으로 변화시키는 데 발생학습전략이 하나의 가능한 대안이 될 수 있음을 의미하는 것으로 볼 수 있다.