• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.95-103
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• 2023

본 논문은 초등 학습자를 대상으로 서포트 벡터 머신의 개념과 원리를 교육하는 인공지능 융합 교육 프로그램을 제안한다. 개발된 프로그램은 초등 수학과 교육과정의 수직과 평행, 평행선 사이의 거리를 통해 서포트 벡터 머신의 결정 경계와 마진을 설명한다. 또한 제주의 자연환경을 학습 주제로 반영하여 사회과 교육과정과의 융합을 도모한다. 서포트 벡터 머신 융합 교육 프로그램을 초등학교 3학년 및 5학년 학습자를 대상으로 각각 2차시에 걸쳐 적용한 결과, 두 학년 모두에서 학습자 대부분이 탐방로로 비유된 결정 경계의 위치를 직관적으로 유추해냈다. 이때 5학년 학습자의 전반적인 활동 수행 정확도가 더욱 높았고, 설정 원리에 대해 합리적인 추론을 한 비율도 높았다. 4학년 수학 교육과정의 이수 여부도 이해도에 영향을 미쳤다. 그러나 학습 내용 이해도에 대한 자기평가에서는 실제 이해도와 상반되게 3학년에서 더 높은 평균값을 보였다. 이는 중학년 학습자는 생소한 인공지능 원리에 대해 새로 알게 되었다는 만족감과 성취감을 느끼는 경향성이 더 컸다는 점에서 기인하였다. 반면 고학년 학습자는 심화 탐구에 대한 동기를 기반으로 유의미한 수업 후 질문을 더 많이 제시하였다. 우리는 연구 결과를 바탕으로 초등학생을 대상으로 하는 인공지능 융합 교육이 나아가야 할 길을 모색하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.934-950
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• 2009

본 연구에서는 학생들의 그림을 이용하여 과학자와 과학 학습자의 활동에 대한 이미지를 분석하고, 과학진로 선택과 어떤 관계가 있는지 살펴보았다. 중학교 1학년 학생 163명을 대상으로 DAST와 DASLT를 실시하였고, 과학 관련 진로에 대한 설문조사를 하였다. 수집한 학생들의 그림을 DAST-C와 DASLT-C를 이용하여 코딩하였고, 그 중 과학 진로를 선택하겠다고 응답한 학생과 그렇지 않은 학생 사이에 유의미한 차이를 보이는 요소를 찾아 이를 그림과 설문 응답 내용을 바탕으로 분석하였다. 분석 결과, 과학에 대한 이미지를 구성하고 있는 다양한 요소 중에서 과학 진로와 보다 밀접한 관련이 있는 요소는 과학자의 '표정', '실험복' 착용 여부, '기이한 모습', '지식 상징', '기술 상징', '연구 인원', '위험성', 'STS'적인 측면인 것으로 나타났다. 과학학습에 대한 이미지를 구성하는 요소 중에서는 과학학습자의 '표정', 수업 시간에 이루어지는 '학습 형태', '탐구 상징'과 '학습 장소'에서 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구는 결과에 근거하여 학생들의 과학과 과학 학습에 대한 긍정적 이미지 형성과 과학 관련진로 선택에 교육적 시사점을 제공할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.59-69
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• 2007

이 연구에서는 과학실험의 새로운 방법으로 학교현장에서 도입 단계에 있는 컴퓨터를 기반으로 하는 MBL실험에 대하여 초 중 고 교사들의 인식을 조사하였다. 이를 위해 초 중 고등학교의 과학교과서에 나오는 실험 주제 중 MBL(microcomputer based laboratory) 실험으로 대체할 수 있는 실험주제를 세 가지씩 선정 하여 초 중 고등학교 과학 교사들에게 연수를 실시한 후 MBL실험 연수 내용 MBL실험기대효과 연수 후 MBL실험 적용 의지에 대하여 설문조사를 실시하였다 연구 결과, 초 중 고등학교 교사 모두 MBL실험 연수가 매우 유익하고 유용하다고 생각하였으나 연수내용 수준에 대하여 약간 높게 생각하였다. 또한 MBL실험에 대한 기대효과로는 컴퓨터를 이용하는 MBL실험은 정확하고 빠르게 데이터를 수집하고 처리 할 수 있어 실험 시간을 단축할 수 있으며, 단축된 실험시간을 실험결과를 분석하고 토론하는 활동에 활용할 수 있어서 올바른 개념 형성과 그래프 해석 능력 및 탐구력 신장에 효과적일 것이라고 생각하였다. 그러나 실험기구 조작 능력 향상에는 효과적이라고 생각하지 않았다. 또한 대부분의 교사들은 연수 후에 과학실험 수업에 바로 이용하려는 의지가 높게 나타났으나, 새로운 교육과정에 도입하기 위해서는 MBL실험을 위한 도구 구입과 낙후된 실험실 여건, 교사 연수 기회 부족 등이 장애라고 지적하였다. MBL실험의 확장 적용을 위해서는 MBL실험 도구의 단가를 낮추기 위한 기술 개발 및 각종 센서의 제작 보급과 함께 MBL실험 자료 개발과 교사연수가 확대되어야 할 것이다.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권4호
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• pp.599-609
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• 2024

정부는 지자체-대학 협력기반 지역혁신사업(RIS)을 도입하여 지역 혁신 플랫폼을 구축하고, 충북 지역에서는 바이오헬스 산업을 중심으로 한 Bio-PRIDE 공유대학이 설립되었다. 본 연구의 목적은 Bio-PRIDE 공유대학의 교육 서비스 품질을 질적 접근을 통해 분석하는 데 있다. 이를 위해 포커스 그룹 인터뷰(FGI)와 전화 인터뷰를 활용하여 Bio-PRIDE 공유대학에 참여한 학생들의 경험을 심층적으로 탐구하였다. 연구 결과, 1) 학생들의 참여 동기는 교수님의 권유와 지지, 경제적 혜택과 장학금, 비대면 학습의 유연성과 편리함, 새로운 학습 경험과 도전으로 도출되었다. 2) 참여과정에서 경험은 비대면 수업의 효과성과 도전, 최신 기술과 콘텐츠 제공의 가치, 학습 태도와 몰입, 교수님과의 소통과 지원으로 도출되었다. 3) 참여한 이후의 경험의 영향은 혁신적인 학습 경험과 선택권의 확대, 정보 접근성과 학습 지원의 중요성, 공유대학의 홍보와 인식 개선, 행정적 지원과 소통의 필요성으로 도출되었다. 결론적으로 Bio-PRIDE 공유대학은 교육 혁신을 실현하며 학생들에게 새로운 학습 경험을 제공하고, 학문적 시야를 넓히는 데 기여하였다. 본 연구는 향후 Bio-PRIDE 공유대학의 교육 서비스 품질 향상과 성공적인 운영을 위한 기초 자료로 활용될 것이다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제30권3호
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• pp.19-42
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• 2018

본 연구의 목적은 2015 실과(기술·가정) 교육과정에 따라 개발된 중학교 교과서에서 '식생활' 단원의 활동과제를 다중지능 활용 교수·학습방법을 기준으로 분석하는 데 있다. 이러한 목적을 이루기 위해서 12종의 중학교 기술·가정 교과서에서 '청소년기의 영양과 식행동', '식사의 계획과 선택', '식품의 선택과 안전한 조리'를 내용 요소로 하는 본문 내용과 읽을거리, 평가 문항을 제외하고 학생들이 활동할 수 있는 과제를 다중지능 활용 교수·학습방법을 기준으로 분석하였다. 분석방법은 내용분석 기법을 사용하여 학습 활동에 중심을 두고 분석하였고, 활동과제의 하위 질문들도 모두 각 한 가지의 활동으로 분리시키되, 연속선상에 있는 활동을 준비하는 과정은 한가지로 묶어서 분석하였다. 3인이 활동과제를 분석하고 협의를 통해 분석기준을 수정·보완하는 과정을 2회 진행한 후 다른 연구자 3인이 확인하였다. 12종의 교과서를 분석한 결과 활동과제의 수는 교과서 종류별로 25~74개로 나타났으며, 활동과제의 수는 총 527개였다. 다중지능 영역별 비율을 살펴보면, 논리수학지능을 활용한 활동과제가 35%로 가장 많은 것으로 나타났으며, 언어지능 26.8%, 개인내적지능 23%, 대인관계지능 7.2%, 시각운동지능 3.8%, 신체운동지능 2.7%, 음악지능 1.5% 순으로 나타났다. 반면, 자연탐구지능을 활용한 활동과제는 없는 것으로 분석되었다. 자연탐구지능을 제외하고 전반적으로 다중지능을 활용하고 있었는데 이는 가정 교과가 실천을 본질로 하면서 식생활과 관련된 다른 교과의 내용이나 방법을 추출하여 새롭게 재조직한다는 점에서 가정 교과의 융합적 성격을 나타내는 것으로 해석된다. 본 연구는 다양한 교수·학습방법의 틀을 마련하여 학생 참여형 수업을 활성화하고, 가정 교과에서 융합 교육을 실현하는 데 대안을 제공할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.826-839
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• 2013

본 연구는 과학 교과교육학 이론이 예비과학교사에게 어느 정도 필요한지에 대한 과학교육 연구자들의 의견을 알아보고자 하였다. 이를 위해서 과학교육 전공교수들의 설문을 통해 과학교사의 역량과 소양 측면에서 과학 교과교육학 이론들의 세부 내용들이 어느 정도 중요한지에 대한 의견을 분석하였다. 또한 중등과학교사신규임용후보자선정경쟁시험(중등과학교사 임용시험)에 제시된 과학 교과교육학 이론 관련 문항을 분석하여 과학교육 연구자들의 의견과의 차이점을 비교하였다. 그 결과, 과학교육 전공교수들은 탐구과정, 과학지식 평가, 탐구능력 평가 실험장치 및 도구 사용법, 실험실 안전, 학생의 오개념, 토론, 논술 등에 대해서 중요하다고 인식하고 있었다. 반면에, 과학교육 전공교수들은 과학 철학, 과학교육과정의 변천, 외국 교육과정, 브루너의 수업이론, 카플러스 순환학습모형, 발생학습모형, 발견학습모형, 클로퍼 교육목표 분류 등의 내용이 상대적으로 덜 중요하다고 인식하고 있었다. 중등과학교사임용시험 문항 분석 결과, 교육과정이나 오수벨 이론 등과 같이 중요도와 관계없이 편중된 영역에서 많은 문항들이 출제된 것으로 나타나 과학교육 연구자들이 중요하게 생각하는 이론의 중요성과 중등과학교사임용시험에서 출제된 문항 분포는 관련이 적었다. 본 연구는 과학교육 연구자들의 의견과 중등과학교사임용시험 출제 경향의 차이를 줄이는 방안 마련이 필요함을 시사한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제6권3호
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• pp.117-138
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• 2000

본 연구는 제7차 교육과정의 기초가 되는 구성주의적 관점에 기초하여 사회과 교육에 있어서 사진자료를 활용하여 자기 주도적 사고를 통해 지식을 구성할 수 있는 방안을 검토하고 모색하였다. 검토결과 구성주의적 사회과 교육의 앎의 구성과정 원리는 개개인의 내면적 인지작용과 사회문화적 맥락간의 통합적, 변증법적 관계에서 이루어지는 역동적 과정이 되어야 할 것이다. 사회과 교육에 있어서 사진은 의사소통의 강력한 도구이다. 사진과의 대화를 통해 사진 속에 담겨진 사회현상의 가시적 측면뿐만 아니라 비가시적 측면을 끌어냄으로써 7차 교육과정의 강조점 중의 하나인 탐구학습을 통한 사고력 신장에도 크게 도움을 준다. 초등 사회과 지역 교과서에 나타난 사진자료 분석결과 총 자료 중 지면 차지분량이나 비중이 중에도 학습내용과의 관련성에 있어서 자기 주도적으로 사고하여 탐구할 수 있는 자료라기보다는 보조자료가 대부분이다. 그 외에도 사진의 주제, 종류, 규모, 위치, 색상, 선명도 나아가 자료의 결합형태 등에 있어서도 문제점이 Bl는 것으로 나타났다. 구성주의적 사회과 교육을 위한 사진자료의 개발은 현행 교과서 상의 문제점을 극복하고, 7차 교육과정의 이론적 배경을 담은 사진이어야 할 것이다. 이러한 점을 감안한 사진자료 개발을 위해 템기반에서 상호작용하면서 학습할 수 있도록 이미 구축된 템사이트의 사진자료 데이터 베이스를 활용하거나 구축하여 학습할 수 있도록 하면 좋을 것이다. 사회과 교육에 있어서 구성주의적 사진자료 활용을 위한 수업구성은 직관, 갈등, 조절, 균형화라는 4단계를 고려하였다. 교육과정 개발자는 교과서 개발시 영상문화시대를 맞이하여 정적인 사진자료보다도 더욱 동적이며, 입체적인 디지털 사진자료의 개발과 활용이 요구된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.13-33
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• 2019

이 연구는 과학 교육 분야에서 인성 교육의 가능성과 구체적 실행과정을 밝히고자 하는 목적을 바탕으로 다양한 과학 학습 상황에서 드러난 구체적 인성 요소를 살펴보고, 과학 교과 학습을 통해 중점적으로 함양 가능한 요소와 관련 학습 상황에서의 발현 양상을 이해하고자 했다. 본 연구에서는 인성의 의미를 확대하여 도덕성, 사회성, 감성을 포함하는 다차원적 관점에서 접근했다. 연구 참여자는 서울시 소재 중학교 1~2학년 11명의 학생들로 선정했으며 2014년과 2015년에 걸쳐 '과학 선생님 되어보기' 멘토멘티 프로그램의 개발 적용했다. 자료 수집은 수업 관찰, 학생 산출물, 교사 및 학생 일지, 면담 등을 통해 이루어졌으며 반복적 비교분석법을 통해 수집한 질적 자료를 분석했다. 분석 결과 11개의 인성 요소를 추출했으며, 각 인성 요소 간의 관계를 바탕으로 다양한 학습 상황에서 드러난 16개의 구체적 인성 요소로 재조직했다. 16개의 구체적 인성 요소 중 과학 학습을 통해 중점적으로 함양 가능한 8개의 구체적 인성 요소인 '과학 지식 구조의 위계성으로 인한 가르침 행위에의 책임, 과학적 개념 형성을 위한 소통, 과학 학습 경험 기반의 공감적 배려, 탐구 방법의 합리성 증진을 위한 협력, 인간의 과학적 노력에 대한 긍정적 인식, 연구에 대한 과학자의 태도 존중, 앞으로의 과학 탐구 참여에 대한 자신감, 시행착오 과정에서의 끈기'와 관련 학습 상황을 주요 연구 결과로 제시했다. 구체적 인성 요소의 발현 과정의 특성은 다음과 같다. 일부 구체적 인성 요소는 동일한 인성 요소임에도 발현 과정은 기존의 과학 교육에서의 인성 관련 연구 결과와 다르게 나타났으며 발현 과정에서 각 요소 간 상호 관련을 가지고 있음이 드러났다. 복합적 관계를 맺고 있는 과학 학습 맥락 속에서 다양한 대상과의 상호 작용을 통해 구체적 인성 요소가 발현되었다. 학생들은 단계적 성찰을 통해 상호 긍정적 자극을 주었고, 성취를 경험할 수 있는 과학 활동을 통해 정서적 측면에서의 변화와 성장이 나타났다. 본 연구 결과를 바탕으로 추후 과학 교육 분야에서의 혁신적인 교육적 시도를 통한 새로운 인성 요소 발견, 인성 요소 간 상호 관계의 특유성에 기반하여 발현될 수 있는 구체적 인성 요소에 대한 심층적 탐색, 공동체 기반 활동을 통해 참여 주체 간의 긴밀한 상호작용 촉진에 기여할 수 있는 과학 학습 환경 구축의 필요성을 제안했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.15-29
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• 2012

과학영재의 진로 선택 과정에 영향을 미치는 교육적 요인들을 고찰하고 정확하게 이해하는 것은 성공적인 과학영재교육을 실행함에 있어 중요한 지표라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 과학영재의 이공계 대학 진로선택에 영향을 미치는 교육적 요인과 이들 요인에 대한 집단별 인식 차이를 밝히고, 진로선택에 영향을 미친 결정적 사건을 조사하는데 있다. 이를 위하여 이공계 특성화 대학인 울산과학기술대학교(UNIST) 1학년생 중 영재교육 경험이 있는 104명을 연구대상으로 하여 진로 선택에 영향을 미친 교육적 요인을 조사하였다. 진로선택 관련 교육적 요인의 추출 및 집단 간 비교를 위해 설문도구를 개발하였으며, 교수 학습 요인, 인적 요인, 과학에 대한 태도 요인의 3가지 차원과 그에 따른 하위 요인으로 분류하였다. 본 연구의 결과 첫째, 추출된 교육적 요인들은 서로 밀접한 상관관계를 나타내었고 교수 학습 요인 중 '토론 프로젝트 중심수업'의 경우 '교수(교사)의 영향', '탐구학습 중심 수업' 요인과 높은 상관관계를 보였다. 둘째, 3가지 차원의 교육적 요인에 대하여 성별, 출신 고등학교별 집단 간 차이를 조사한 결과, 여학생이 남학생보다 과학고등학교 출신이 일반계 고등학교 출신 학생보다 교수 학습 요인 및 인적 요인에 의해 더 긍정적인 영향을 받은 것으로 나타났다. 셋째, 과학영재들의 진로 선택에 있어서 과학자의 사회적 역할, 특히 사회 경제적으로 과학 분야의 직업과 그에 따른 사회적 인식과 관련한 요인의 영향을 다소 낮게 평가하는 경향을 보였다. 마지막으로, 영재학생들이 기술한 진로선택에 영향을 미친 결정적 사건이나 기억에 남는 일을 범주화한 결과 가장 많은 학생들이 현장학습이나 체험연수, 캠프, 특별 활동, 탐방 등의 학교 밖 과학 관련 활동을 언급하였다. 그 외에도 다수의 학생들이 사사교육 및 R&E 프로그램을 결정적 사건으로 진술하였다. 본 연구의 결과는 과학영재 교육에 있어서 교수 학습 요인, 인적 요인, 과학에 대한 태도 요인들과 관련하여 차별화 되고 전문화된 교수 학습방법과 전문적인 진로상담시스템에 대한 시사점을 제공해준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.925-934
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• 2016

천문학은 학생들의 호기심과 탐구하고자하는 욕구가 매우 높은 분야이나 교실 수업이라는 제약이 있어 학습의 효과를 증대시키는 것이 어렵다. 이에 대한 대안으로 등장한 과학관은 교실 수업과 상호보완적인 역할을 수행한다는 점에서 그 중요성이 대두되고 있다. 과학관은 학습자에게 글로 된 설명이나 삽화가 제공하는 그 이상의 경험을 줄 수 있으므로 교육적 효과를 극대화하기 위해서는 천체 관련 전시물의 교육적인 측면을 살펴보고 이를 보완할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 천체전시물의 효과적인 전시특성을 살펴보고 그 내용이 형식교육기관과 어떻게 상호보완하고 있는지를 알아보고자 했다. 이를 위해 먼저 한국, 미국, 일본 세 나라의 유명 과학관을 선정한 뒤 천문학 관련 전시물의 특징을 분석하였다. 이 때 전시의 특징으로는 전시 기술과 매체, 전시 표현, 활동유형 등을 고려하였다. 또한 각 전시 내용에서 과학교육과정을 어떻게 반영하고 있는가를 살펴보았다. 분석 기준으로 사용한 교육과정분석틀은 한국, 일본의 국가 수준의 과학교육과정과 미국의 국가과학교육기준(National Science Education Standards)을 근거로 하였다. 연구의 결과는 첫째, 미국과 일본의 과학관은 국내에 비해 빅뱅 우주 전시 등 천체와 관련된 전시 콘텐츠를 다수 확보하고 있었으며 체험형 전시물이 주를 이루었다. 이를 통해 국내 과학관에도 우주의 원리와 같은 내용을 관람객이 보다 실감나게 체험해볼 수 있는 체험형 전시물이 필요함을 확인할 수 있었다. 둘째, 세 나라 천체전시물의 내용은 모두 과학교육과정과 잘 연계되어 있었다. 다만 교육과정 상에서, 빅뱅우주와 같은 내용은 선택교육과정에 배치되어 있다는 점으로 미루어 보건대, 대다수 학생들은 이를 학습할 기회가 부족할 것이다. 따라서 공통교육과정에서 다루지 않는 내용을 과학관에서 학습할 수 있도록 천체전시에 있어서 충실한 교육과정의 고려가 필요하다.