• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.170-185
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• 2013

본 연구의 목적은 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적인 모형을 규명하는 것이다. 이를 위해 생명 과학 탐구에서 과제 집착에 대한 다양한 문헌들을 분석하여 과제 집착에 대한 가설적인 인지적 모형을 고안하였다. 이 후, 고안한 모형의 규명을 위해 과제 집착의 분석을 위한 과제를 개발하고 사고 발성법과 회상적 면접법을 이용하여 연구 참여자의 프로토콜을 수집, 분석함으로써 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적 모형을 규명하였다. 연구 결과, 문헌 기반의 모형을 고안하고 프로토콜 분석을 통하여 규명한 과제 집착의 인지적 모형을 크게 과제 집착 유발, 과제 집착 강화, 과제 집착 유지의 세 단계의 과정으로 구성하였다. 과제 집착 유발 단계에서는 과제에 대한 관찰, 과제 관련 경험 표상, 탐구 예비 수행, 목표 평가의 하위과정으로 구성하였다. 과제 집착 강화 단계는 경험 기반 탐구 계획 설정 또는 경험 미기반 탐구 계획 설정, 적극적인 수행 및 소극적인 수행, 탐구 수행중 자기 평가, 가설 검증까지 반복적인 수행의 하위 과정으로 구성하였다. 과제 집착 유지 단계에서는 완료 후 피드백 수행, 자발적인 후속 탐구 수행의 하위 과정으로 구성하였다. 각 단계마다 과제 집착 구성 요소인 자신감, 목표설정, 주의집중이 변화하는 것으로 구성하였다. 위 연구 결과에 의해 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적 모형을 통해 생물 분류 탐구에서 과제 집착 향상을 위한 구체적인 교수-학습 전략을 구성하기 위한 기초 정보를 제공할 수 있으며 탐구과정에서 과제 집착의 단계적인 평가와 피드백 제시에 도움이 될 것이다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.341-348
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• 2005

본 연구는 상호작용에 대한 제 이론을 고찰하고 상호작용 증진을 위한 여러 가지 요소를 고려하여 웹 기반 학습 환경 설계 전략을 제시하는데 그 목적이 있다. 지식 정보화 사회에 들어오면서 여러 가지 통신 환경이 급속하게 발달하였다. 학교 현장에서 이러한 여러 가지 인터넷 환경을 고려한 수업이 설계되고 실시되고 있다. 학교 현장에서 실시되고 있는 이러한 적용에서 상호작용에 대한 고찰이 미흡하고 상호작용을 고려한 여러 가지 시스템이 구현된 것이 드문 것 같다. 이에 본 연구에서는 웹 기반 학습 환경에서 가능한 다양한 상호 작용에 대한 개념 및 상호작용의 내용에 따른 유형을 알아보고 상호작용을 증진시키기 위한 설계 전략을 고찰해 보았다.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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• pp.75-78
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• 2018

증강현실은 기존과는 다른 컴퓨팅 환경에 대한 경험을 제공하여 학생의 흥미와 관심을 유발할 뿐만아니라 증강된 현실에서 추가적인 학습자원을 제공할 수 있다는 장점이 있다. 이로인해 최근들어 증강현실을 활용한 다양한 교육환경과 차별화된 교육콘텐츠가 제시되고 있고, 교육적인 효과를 확인하고자 하는 연구들이 수행되고 있다. 본 연구는 기존 증강현실에 기반한 학습콘텐츠에 상호작용성을 향상시킬 수 있는 텐지블 인터페이스를 추가하여 학습자가 자유롭게 탐구할 수 있는 교육환경을 설계하는 것을 목적으로 한다. 설계를 구체적으로 진행하기 위해 2015 교육과정의 과학교과의 내용을 토대로 증강현실에 기반한 텐저블 과학실험실을 제안하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.695-697
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• 2023

최근 몇 년 간 딥러닝 기반 모델의 규모와 복잡성이 증가하면서 강력하고, 높은 정확도가 확보되지만 많은 양의 계산 자원과 메모리가 필요하기 때문에 모바일 장치나 임베디드 시스템과 같은 리소스가 제한된 환경에서의 배포에 제약사항이 생긴다. 복잡한 딥러닝 모델의 배포 및 운영 시 요구되는 고성능 컴퓨터 자원의 문제점을 해결하고자 사전 학습된 대규모 모델로부터 가벼운 모델을 학습시키는 지식증류 기법이 제안되었다. 하지만 현대 딥러닝 기반 모델은 높은 정확도 대비 훈련 데이터에 과적합 되는 과잉 확신(overconfidence) 문제에 대한 대책이 필요하다. 본 논문은 효율적인 경량화를 위한 미리 학습된 모델의 과잉 확신을 방지하고자 초점 손실(focal loss)을 이용한 모델 보정 기법을 언급하며, 다양한 손실 함수 변형에 따라서 지식증류의 성능이 어떻게 변화하는지에 대해 탐구하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.33-46
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• 2021

과학교육에서 탐구는 중요한 위치를 차지하고 있으며, 탐구와 관련된 연구가 폭넓게 이루어지고 있다. 그러나 '탐구'라는 개념의 포괄성으로 인해 연구자마다 그 의미를 다르게 인식하고 있으며 접근 방법도 다양하다. 또한 과학교육에서 탐구를 활용한 수업의 성과가 실제학생들에게 유의미한 변화를 보장하는 것은 아니라는 비판이 제기되고 있다. 이에 본 연구는 과학교육에서 최근 3년간 탐구를 주제로 한 SSCI급 연구 논문의 동향을 살펴봄으로써 탐구와 관련된 연구내용을 탐색하고 추후 연구에 필요한 시사점을 도출하고자 하였다. 분석에 활용된 연구물은 International Journal of Science Education, Journal of Research in Science Teaching, Research in Science Education, Science Education이며, 핵심 주제어에 "inquiry(enquiry)"를 직접적으로 제시하고 있는 연구물로 한정하였다. 추출된 논문 75편을 토대로 유목화 과정이 이루어졌고, 주제와 특징을 반영하여 귀납적으로 분석틀을 도출하였다. 탐구에 대한 인식 및 관점, 탐구 학습을 위한 전략 및 지원, 탐구 기반 수업을 위한 교사 전문성 발달의 세 가지 측면으로 나누어 각 범주별 구체적인 사례를 제시하였다. 과학 탐구에 대한 시사점을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구를 함축적 명제로 정의하거나 몇 개의 단계적 절차로 제시하기보다는 탐구의 의미를 보다 종합적이고 총체적으로 파악하도록 유도하고 있었다. 둘째, 탐구 기반의 수업이 과학의 인지적, 기능적, 정의적 영역의 모든 측면에서 효과적인가에 대해서는 그 한계를 명확히 제시하고, 맥락 의존적이고 교과 특이적인 탐구의 속성과 한계를 파악할 것을 강조하였다. 셋째, 과학 탐구 기반 수업에서 불확실성은 학습자가 탐구를 시작하고 관심을 갖도록 하는 데에는 도움이 될 수 있으나, 자료를 인지하여 지식을 재구성하는 과정에서는 명시적이고 구체적인 안내와 비계가 적절한 타이밍에 이루어져야 할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.243-246
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• 2003

웹 상에서 이루어진다 하더라도 수업이라는 것은 일반적인 정보를 제공하는 형태와는 구별이 되어야한다. 학습자로 하여금 능동적으로 학습에 참여하도록 하며, 학습자의 현재 상태를 고려하여 적절한 학습과제를 제공해 주기 위해서는 학습자의 특성 못지않게 지식모듈간의 관련성 또한 중요하게 고려되어야 하는 내용이다. 일반적으로 지식이라고 하는 것은 상호간의 복잡한 관계로 얽혀있는 그래프 구조인데 반해 웹 코스웨어는 대부분 교과서의 형태와 같은 트리 구조인 선형적인 흐름을 따르고 있다. 이러한 형태에서는 개별화된 학습경로 또한 제한적일 수밖에 없다. 본 연구에서는 개별화 학습의 가능성을 제시하며 코스 설계에 있어 융통적인 구성단위가 되는 학습객체를 기반으로 하여, 지식간 관련성을 고려하여 개별화된 학습경로를 제시해 줄 수 있는 코스 설계의 가능성을 찾고자한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.475-484
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• 2004

공간 능력 및 공간 시각화 능력의 향상은 우리가 살고 있는 세계를 표현하고 설명하는데 도움을 주고 실생활과 직업에 관련된 문제해결 능력을 기를 수 있게 한다. 초등학교에서는 비형식적인 방법으로 일상생활에서 접하는 대상과 다른 구체적 자료를 사용한 조사, 실험, 탐구를 통하여 여러 위치에서 도형을 시각화하고, 그려보고, 비교하는 활동을 강조하고 있다. 제7차 수학과 교육과정에서 공간능력 및 공간 시각화 능력을 향상시키기 위한 학습으로 구체적 조작물과 학습지 사용을 병행하고 있다. 하지만 초등 기하는 공간적인 경험을 현실 상황이나 구체물 조작을 통하여 형성된 공간직관을 수학화하도록 하여야 하나, 실제 현장에서는 학교여건 등의 여러 실정으로 조작 자료들이 제대로 마련되어 있지 않거나 잘 사용하지 않고 있다. 3차원을 경험할 수 있는 공간 시각화 학습프로그램을 적극 활용하여 어떤 방향이든 상관없이 가상의 공간에서 물체를 옮기거나 회전시킬 수 있으며 시간적, 공간적 제약을 받지 않고 학습자들의 공간시각화 능력을 향상시킬 수 있는 학습 프로그램 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 이런 요구에 의해 아동과의 상호 작용성과 접근성을 향상시킨 웹기반 가상현실 프로그램을 개발하고 그 효과 분석을 통해 웹 기반 가상현실 학습 프로그램에 대한 가능성을 진단해 보고자 한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.25-34
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• 2006

초중등 학교교육에 e-러닝 체제가 도입되고 있지만, 정규교육과정에의 도입이 어려운 형편이다. 또한, 프로젝트 학습을 정규교육과정에서 현실적으로 적용하기에는 시수 부족이나 교과 접근에 대한 어려움을 초래하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 블랜디드 기반의 프로젝트 학습 진략을 수립하고 적용, 분석하였다, 이를 위해 블랜디드 학습 및 정보통신기술 기반 프로젝트학습의 개념에 대한 이론적 탐구를 하였다. 또한, 통합 교과기반 학습 주제를 선정하고 5단계 블랜디드 프로젝트 교수학습 전략을 구체화하였다. 구체화 전략은 토론, 역할 분담, 대안 평가 진략이었으며 온클래스-온라인, 온클래스-오프라인, 오프클래스 온라인의 유형으로 수업을 진행하였다. 적용 결과 학생들은 짧은 기간으로 인하여 아쉬움을 나타냈지만, 전체적으로 프로젝트 수업 효과에 긍정적인 반응을 나타냈다. 이에, 본 연구는 e-러닝을 정규학교교육에서 실천할 수 있는 가능성을 제시하였으며, 디지털 기반의 학습자 중심 수업의 방향을 제시할 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.169-174
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• 2006

현대 교육은 단순한 암기 위주가 아닌 첨단 컴퓨터를 이용한 실험 실습 위주의 직접 보고 듣고 느끼는 방향으로 진보하고 있다. 실험 실습에 의한 과학교육은 사용자의 탐구능력 향상과 과학적 태도 향상에 중요한 역할을 하게 될 것이며 기존의 암기위주나 단순한 수치에 의한 개념 학습을 탈피하여 Data collection 기술과 분석의 활용을 통해 사용자가 과학을 좀 더 이해하고 사용할 수 있도록 하는 능력을 증진하게 한다. 이를 위한 과학교육의 한 방법으로 MBL(Microcomputer Based Laboratory)은 실험자가 실험실이나 야외에서 각종 기구를 사용해 데이터를 습득할 수 있도록 도와주는 컴퓨터 기반 과학 실험 시스템으로서 미국, 영국 등 과학 교육 분야에서 추구하고 있는 세계적인 추세라고 할 수 있다. 이러한 MBL 시스템의 구성은 센서를 통해 얻어지는 자료를 컴퓨터에 전달하는 매개체인 인터페이스, 과학 실험에서 발생하는 데이터를 직접 전기적 신호로 변환하여 인터페이스에 전달하는 센서, 인터페이스에서 전달되는 전기적 신호를 컴퓨터 화면에 나타내어 주는 컴퓨터용 전용 프로그램으로 구성된다. 이러한 MBL을 과학교육에 활용한다면 학생들이 스스로 과학적으로 탐구하고 문제를 해결할 수 있는 능력을 배양하는 데 많은 도움이 될 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.109-115
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• 2002

인터넷이 교육에 사용됨으로써 학습자의 자기주도학습, 개별학습, 완전학습, 그리고 탐구형 학습 등이 효과적으로 이루어질 수 있다. 특히 이러한 장점을 취하기 위하여 게시판 시스템이 웹 기반 학습에 널리 사용되고 있다. 그러나, 게시판의 활용은 인터넷이 가지는 익명성으로 인해 자유로운 의견의 교환이라는 장점 외에, 부정적이거나 폭력적인 언어 사용이 쉽게 일어난다는 단점을 가진다. 본 연구는 인터넷을 활용한 학습에서 커뮤니케이션 도구로 널리 사용되고 있는 게시판이 유해단어 관리 기능을 가지도록 함으로써, 유해한 내용을 포함하는 내용의 게시를 제재하고 학생들의 언어 습관을 교정 할 수 있게 하였다.