• 한국과학교육학회지
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• 제44권3호
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• pp.249-262
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• 2024

본 연구의 목적은 TIMSS 2023 과학 인지 영역 분석틀을 활용하여 2015 개정과 2022 개정의 과학과 교육과정의 성취 기준을 분석하는 것이다. 연구 대상은 2015 개정과 2022 개정 과학과 교육과정에서 초등 전 영역의 성취 기준이다. 연구 분석에는 초등과학교육을 전공한 3명의 현장 교사와 초등과학교육전문가 1명이 참여하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 2022 개정 운동과 에너지 분야에서 '알기' 영역의 비율은 2015 개정보다 약 16% 높았고, '추론하기' 영역의 비율도 약 5.8% 증가하였다. 둘째, 물질 분야에서 TIMSS 2023 인지 영역의 비율은 학년군과 교육과정의 개정 시기와 관련 없이 '알기', '적용하기', '추론하기'의 순이었다. 셋째, 생명과학 분야에서 TIMSS 2023 인지 영역의 비율은 학년군과 교육과정의 개정 시기에 따라 달랐다. 넷째, 2022 개정의 지구와 우주 분야 또한 다른 세 영역과 유사하게 '알기' 영역의 비율은 증가하였고 '적용하기' 영역은 감소하였다. 하지만 2022 개정에서 다른 세 분야의 '추론하기' 영역은 모두 증가하였는데 지구와 우주 분야에서만 감소하였다. 다섯째, 2015 개정 통합 단원과 2022 개정 과학과 사회 분야에서는 '알기' 영역의 '인식하기'와 '예 제시하기', '적용하기' 영역의 '관계짓기'와 '설명하기', '추론하기' 영역의 '종합하기' 요소만 다루고 있었다. 2022 개정 초등 전체 과학 분야에서 '알기' 영역의 비율은 52.5%, '적용하기' 영역의 비율은 33.8%, '추론하기' 영역의 비율은 13.7%였다. 결론적으로 2022 개정 초등 과학과 성취 기준에서 '알기' 영역의 의존도가 너무 높았기 때문에 '적용하기'와 '추론하기' 영역의 비율이 낮았다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-59
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• 2024

본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1973-1979
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• 2009

본 논문에서는 과학영재의 관찰평가를 비교 분석하여 수학 및 과학분야의 영재 학습자와 정보과학영재의 특성을 밝혀내어 정보과학영재의 선발 및 교육에 시사점을 찾으려고 하였다. 연구의 대상은 대학부설과학영재교육원의 기초과정 학습자들로써 분야는 물리, 지구과학, 수학, 정보과학 학습자들이다. 연구의 방법으로는 학습자들의 1년간의 관찰평가를 일원분산분석을 통하여 각 분야별 학습자의 특성을 비교하였다. 그 결과 정보과학영재 학습자는 물리 및 지구과학분야 학습자와 태도 영역과 문제 해결 영역의 세부 영역에서 대부분 다른 특성을 보였으며, 정보 과학 학습자의 과목별 분석에서는 과학보다는 수학과 정보 과목에서 태도 영역의 평가가 비교적 우수하게 분석되었다. 이에 본 연구자는 정보과학영재의 특성이 분명히 존재하며 과학 및 수학 영재 학습자와의 차이는 학습자간의 수준의 문제와 분야별 특성에 기인한 것이라 판단하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 정보과학영재의 선발 및 교육에 적용할 수 있으리라 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권4호
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• pp.360-366
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• 2015

이 연구의 목적은 STEAM 프로그램이 고등학생의 정의적 영역에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 '산사태와 우리생활'을 주제로 한 STEAM 프로그램을 개발하여 고등학교 과학 동아리 학생 16명에게 7주 동안 적용하였다. 정의적 영역에 관한 과학적 태도 검사를 사전과 사후에 실시하였으며, 프로그램 적용이 끝난 후 STEAM 프로그램에 관한 설문조사 및 심층인터뷰를 실시하였다. 과학적 태도의 관점에서 STEAM 프로그램은 즐거움, 가치, 자신감, 그리고 일반적인 과학적 태도에서 긍정적 효과를 가져 온다는 것이 나타났다. 프로그램 평가 설문지 결과를 살펴보면 정의적 영역에 도움이 되었다고 응답한 학생이 가장 많았으며 인지적 영역에서도 긍정적 변화가 있음이 확인되었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.143-152
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• 2023

본 연구는 B 교육대학교의 2학년 심화과정 4개반 115명을 대상으로 하였다. 초등예비교사들은 초등과학 천문영역 주제에 대해서 어떤 교수 방법을 인식하고 있는지 조사하였다. 설문이 수집된 80명의 인식자료를 분석하였다. 본 연구를 위해 5일간의 설문조사를 하였다. 초등예비교사들은 과학과의 다양한 영역 중에서 천문영역 교수방법에 대해 어려움을 호소하고 있었다. 초등예비교사들이 초등과학 천문영역의 주제를 교수하는데 어떠한 어려움이 있는지 파악하고자 하였으며 천문영역 주제를 교수하는데 보다 효율적인 교수방법을 찾고자 연구하였다. 초등과학 천문영역의 주제를 교수하는데 어떠한 설문을 할 것인지에 대해서도 초등예비교사들과 함께 토의하여 설문에 대한 주제를 설정하였다. 초등과학 천문영역에 대한 주제는 여러 가지가 있으나 지구와 달에 대한 단원을 중심으로 2가지의 설문을 작성하였다. 3학년 1학기 4단원(1/10)에서 '지구는 어떤 모습일까요?'. 6학년 1학기 2단원(1/11)에서 '달은 어떤 모습일까요?'로 설정하였다. 초등예비교사들의 배경지식을 총동원하여 초등학생들에게 천문영역 주제를 어떻게 교수할 것인가에 대해서 솔직하게 서술하시오. 이러한 설문에 대한 결과 처리는 언어 분석방법으로 넷마이너를 활용하여 언어 표현을 가시화하여 나타내었으며, 초등예비교사들이 실제 설문에 응답한 내용을 기술하고 해석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 초등예비교사들이 초등과학 천문영역 주제에 대해 보다 효율적인 교수방법을 제시하고자 하였다. 또한 초등과학 천문영역 주제를 강의하기 위한 기본적인 절차와 방법을 제시하였다. 초등예비교사들에게 초등과학 천문영역 주제를 교수하는데 보다 효율적인 교수방법을 제시하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.190.2-190.2
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• 2012

과학기술위성3호는 170kg의 소형위성으로 2006년 사업을 착수하였으며, 올 2012년 12월에 러시아에서 발사할 예정이다. 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템 (MIRIS, Multi-Purpose IR Imaging System)으로 천문연에서 개발을 담당하였으며 우주관측과 지구관측을 수행한다. 부탑재체는 소형영상분광기 (COMIS, Compact Imaging Spectrometer)로 공주대에서 개발을 하였으며 지표면의 분광영상을 획득한다. 관측영상을 지상에서 내려 받아 사용자에게 배포를 하기 전 Radiometric, Geometric 보정을 수행하기 위해서는 관측영상 외에 관측할 때의 위성체 자세제어 정보도 함께 필요하다. 과학기술위성3호의 경우 우주관측은 관측영상 정보에 위성본체의 자세제어 정보도 함께 저장하기 때문에 지상에서 영상자료와 관제자료의 결합을 위해 추가로 수행하는 작업이 필요하지 않다. 그러나 지구관측은 영상자료와 자세제어 정보를 따로 저장하여 지상국으로 전송한다. 한곳의 영역만 관측 후 지상국으로 전송받는다면 문제가 발생하지 않지만, 지상국과 교신할 수 있는 궤도의 수는 한정되기 때문에 위성체의 메모리에는 여러 영역의 관측영상이 저장되어 있으며, 위성은 지상국과의 교신시간이 허락하는 최대로 영상자료를 송신한다. 본 발표에서는 다양한 영상자료의 저장 포맷과 여러 영역을 관측했을 때 각 영역에 해당하는 영상자료 구분 방법, 그리고 각 영상자료와 관제자료의 결합방법에 대해 설명한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2001년도 한국우주과학회보 제10권2호
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• pp.66-66
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• 2001

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.387-394
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• 2005

본 연구는 과학 영재 프로그램을 개발하고 개선하는데 반영하고자 2002년도 서울 대학교 과학 영재 교육센터에서 운영된 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 학습 목표, 과학적 모형, 과학 탐구의 인지 과정을 분석하였다. 교육 목표와 과학적 모형, 탐구 활동의 세 요소들은 과학 교육 과정의 구성에 있어서 중요하다는 판단 아래 각 요소들이 제시된 정도를 파악한 후 이들의 수준이 영재 학생들의 인지적 요구를 충족시키는지에 초점을 두어 분석 결과를 해석하였다. 이에 따라 교육 목표의 인지 영역 중에서 상위 사고력 영역에 해당하는 종합 영역, 과학적 모형 중에서 상위수준의 추상성과 복잡성 모형인 다 개념-과정 모형, 과학 탐구의 인지 과정 중 창의성 영역에 해당하는 실험 설계의 인지 과정이 과학 영재 학생들을 가르치는 데 중요한 항목임을 전제하였다. 분석 결과 서울 대학교 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 교육 목표는 상위사고력 영역과 하위사고력 영역이 비슷한 비율로 나타나며, 그 중에서 종합 영역은 낮게 나타났다. 과학적 모형은 다 개념-과정 모형보다는 단일 개념 모형이 많았으며 추상성 수준은 중간 정도였다. 과학 탐구의 인지 과정은 실제 과학 탐구의 인지 과정을 고르게 다루지는 않았다. 특히 실험 설계의 인지 과정은 적게 다루고 있었다. 따라서 분석한 과학 영재 프로그램이 과학 영재들의 인지적 요구를 충족시키기 위해서는 종합 영역의 교육 목표, 다 개념-과정 모형, 실험 설계의 인지 능력을 더 많이 반영해야 한다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.462-479
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• 2017

본 연구는 중학교 과학교과서 2종에 수록된 시각화자료들을 데이터시각화와 인포그래픽으로 나누어 분류한 후, 인포그래픽 분석틀에 따라 에너지, 물질, 생명, 지구의 과학 내용 영역별로 인포그래픽의 유형과 특징을 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교 과학 교과서에서 시각화 자료는 인포그래픽(평균 23.20%)보다 데이터시각화(평균 76.80%)에 해당하는 자료가 더 많았다. 둘째, 인포그래픽은 정보내용의 영역에서 과학 교과의 영역별로 서로 다른 특징을 보였다. 에너지와 물질 영역에서는 정보내용 중 '관계'에 해당하는 내용이 많았고, 생명 영역에서는 '기능', 지구 영역에서는 '위치'와 관련된 정보내용이 많이 나타났다. 과학 전체 영역에서 시각표현 유형은 일러스트형과 비교분석형이 주로 사용되었으며 레이아웃 유형은 수평형이 가장 많은 비율을 차지하였다. 따라서 과학교과서에서 제시하는 그림은 단순 정보를 전달하는 데이터시각화보다 인포그래픽으로 표현하여 제시할 필요가 있으며, 과학의 각 영역별로 다양한 인포그래픽 유형을 활용한 교과서 개발이 필요하다.

• Spatial Information Research
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• 제7권2호
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• pp.159-173
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• 1999

GIS는 다양한 지구과학분야의 응용에 중요한 방법 중 하나로 인식되고 있으며 최근 지구과학정보의 공간통합을 위한 다양한 방법들이 개발되고 있다. 그러나, 현재 공간분석 통합 결과에 대한 정량화 분석에 대해서는 그다지 많이 연구되고 있지 않으며, 이러한 측면에 일부 기인하여 GIS에서 제공하는 분석기법들을 자연과학분야에의 그대로 적용하는데는 부족한 면이 있다. 본 연구에서는 GIS 공간분석 측면에서 "다중버퍼 영역분석" 이라는 간단한 방법을 소개하고, 실제 자료를 이용하여 광물부존 지역예측 문제에 본 제안 방법을 적용하였다. GIS 측면에서 볼 때, 본 방법은 격자기반 버퍼링 혹은 근접성분석 기법을 지구과학 자료의 해석을 위해 확장하여 응용한 것이다. 본 방법은 GIS의 가장 기본적인 도형 모델인, 점, 선, 면으로 표현할 수 있는 중요한 지질학적 지표 특징에 대하여 지구과학적 현상이나 양상이 주로 원형 상으로 나타나는 경우에 대하여 적용이 가능하다. 이러한 방법을 적용하여 하나의 지질학적 현상을 설명하는데 있어서 항공물리탐사, 지표탐사, 지질조사, 위성 영상 자료 등과같은 복합적인 지구과학자료들이 어떻게 영향을 미치고 있는 가를 정량적으로 밝혀내는 데 이용할 수 있다. 결론적으로 GIS에서 제공하는 분석기법의 적용은 공간 통합에 의한 주제도 작성문제와 연계되어 제한적인 공간 영역내에서 복합적인 입력 자료들에 대한 상호 영향을 추론하는데 활용될 수 있을 것으로 생각된다.