• 과학교육연구지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.48-58
• /
• 2011

이 연구는 대학 부설 과학영재교육원에서 실시되는 사사교육을 위한 효과적인 모형을 제안하기 위해 수행되었다. 지금까지 발표된 과학영재를 위한 사사모형은 과학고 학생이 참여하는 R&E에 초점이 맞추어져 있다. 대학부설 과학영재교육원에서도 중학교 3학년 학생들을 대상으로 사사교육이 이루어지고 있어 이들을 위한 사사모형 개발이 필요하다. 이 연구의 목적은 비교적 명확한 단계와 용어를 사용하면서 과학탐구 능력과 과학 창의성에 이론적 배경을 둔, 과학영재교육원 사사교육을 위한 모형을 제안하는데 있다. 과학영재를 위한 사사모형들을 분석하였고, 과학 탐구 과정과 과학 논문 형식에 비교하여 서론-방법-결과-결론 4단계로 이루어진 과학 논문 형식을 채택하였다. 본격적인 연구 전에 '준비' 단계를, 연구 후에 '정리' 단계를 두어 총 6단계로 이루어진 모형을 개발하였다. 이 모형을 토대로 국립 K대학교 과학영재교육원 물리 사사과정 학생들을 대상으로 적용하여 모형을 평가하고 수정하였다. 적용 결과, 모형의 장점과 개선점을 파악하였다. 이 모형은 전체적으로 학생들을 지도하는데 효과적이었으며, 피드백이 필요한 부분 등의 개선점은 보완되었다. 결론적으로 준비-서론-방법-결과-결론-정리 6단계로 이루어진 사사 모형을 제안하였다. '준비' 단계에서는 팀 구성, 래포 형성, 일정 안내를, '서론' 단계에서는 이론 교육, 실험 기능 교육, 연구의 필요성과 목적 안내, 연구문제 설정을, '방법' 단계에서는 실험 시스템 구성, 실험설계, 재료 준비를, '결과'단계에서는 실험수행, 그래프 작성, 자료 해석을, '결론' 단계에서는 토의, 결론 도출, 새로운 연구주제 제안을, '정리'단계에서는 보고서 작성, 발표, 반성을 세부 과정으로 제안하였다. '서론'과 '방법' 사이에, '방법'과 '결과' 사이에 피드백이 이루어지도록 하였다. 세부 과정별로 필요한 과학탐구요소와 과학창의성요소를 표시하여 멘토가 참고하도록 제시하였다.

• 과학교육연구지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.183-196
• /
• 2020

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심 역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 '미세먼지'를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기 청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제 해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다.

• 공학교육연구
• /
• 제6권2호
• /
• pp.22-29
• /
• 2003

하드웨어 설계 교육의 궁극적인 목표는 학생들로 하여금 시스템 설계능력을 갖추도록 배양하는 데에 있다. 그러나 상당수의 기존 교과과정은 설계 자체보다는 개별적인 빌딩 블록의 내부동작 원리의 이해를 중심으로 운영되는 것이 현실이다. 따라서, 학생들의 학습동기 유발에 실패할 뿐만 아니라 정작 현장에서 필요로 하는 시스템적 관점에서의 설계를 충분히 경험하지 못하는 것이 문제점으로 지적된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위한 대안으로, 과목의 초기 도입부에 추상화의 수준을 높여서 시스템의 전체 설계를 조망할 수 있도록 하고, 점차로 추상화의 단계를 낮추어서 결국 소자의 동작 원리를 탐구하는데 이르도록 강의의 순서를 역전시킬 필요성이 있다. 본 논문에서는 하드웨어 설계의 입문 과목인 논리설계 교과목을 대상으로 하여, 시스템 수준의 설계표현 및 검증방식을 먼저 소개하고 소자에 대한 세부지식은 후반부에 소개하는 새로운 교육방식을 제안하고 이의 타당성을 검증하기 위해 교내의 동아리를 활용한 비정규 교육과정에 이를 도입한 사례를 소개한다.

• 대한화학회지
• /
• 제68권1호
• /
• pp.40-53
• /
• 2024

이 연구는 화학 핵심 개념, 화학 행동 영역, 수학 행동 영역으로 구성된 3차원 분석틀을 이용하여 2019학년도부터 2022학년도까지 4개년도의 대학수학능력시험 화학 I 문항을 분석하여 영역별 출제 문항 수와 비율을 알아보고 이를 바탕으로 각 영역 간의 관계에 대하여 알아보았다. 연구 결과, 대학수학능력시험 화학 I 문항은 핵심 개별 별로 비교적 고르게 출제되었으나, 고난도 문항은 양적 관계에 편중되었다. 화학 행동 차원의 경우, 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행 영역의 문항 출제 비율이 매우 낮았고, 고난도 문항의 경우 결론 도출 및 평가에 편중되었다. 수학 행동 영역의 경우, 발견적 추론 영역과 연역적 추론 영역에서 출제된 문항 수가 매우 적었고, 고난도 문항은 내적 문제해결력 영역에 편중되었다. 또한, 특정 화학 핵심 개념과 화학의 행동 영역은 특정 수학 행동 영역과 높은 연관성을 보였으며, 이러한 특징은 학생들이 어려워하는 고차원적 수학 행동 영역을 포함하는 문항에서 두드러지게 나타났다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.406-414
• /
• 2014

본 논문에서는 한국형기동헬기에 탑재된 FMCW형 레이더고도계의 특성에 대해 소개하고 비행시험 및 지상기능점검 중 발생한 레이더고도계의 결함에 대해 기술하였다. 또한 효율적이고 적시적인 결함 분석과 설계개선안 도출을 위해 데이터/제어흐름 모델을 기반으로 결함요인을 분석하고 설계개선안에 대해 시스템 통합 실험과 비행시험으로 검증하였다. 레이더고도계 단품 및 항공기 체계에 대한 검증결과 결함 해소를 확인하였으며 이를 통해 항공기 안전성과 작전수행능력을 향상시켰다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.80-90
• /
• 2003

본 연구에서는 웹기반 프로젝트 학습 활동을 지원하는 실시간 화상학습시스템을 설계 구현하고 현장에 적용하였다. 또한 실시간 화상학습시스템 활용 수업의 효과를 검증하기 위하여 교실환경검사도구인 WIHIC를 투입하여 학생들의 교실 환경에 대한 인식에 어떠한 변화가 있는가를 조사하고 그 결과를 분석하였다. 웹기반 프로젝트 학습 활동을 통한 실시간 화상학습시스템의 활용은 교실 환경 8개 영역(학생들의 단결, 교사의 지원, 수업에의 참여, 자율성, 탐구 활동, 과제지향, 협동성, 평등) 에서 학생들의 인식 변화에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났으며, 본 시스템을 통하여 학생들의 자기주도적 학습력 및 ICT 활용 능력 함양, 소집단 협동 학습에서의 토론 활동의 활성화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
• /
• pp.417-420
• /
• 2013

게임을 통한 교수학습은 학습자의 부담을 덜 뿐만 아니라 학습에 대한 재미를 주면서 학업성취를 도모할 수 있다. 또한 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결 능력 향상을 위해 탐구 체험 활동 중심의 STEAM 교육이 강조 되고 있다. 본 연구에서는 크레용 피직스를 활용한 STEAM 프로그램을 개발 하였다. 중학교 1학년 과학 [힘과 운동]을 중심으로 적용하였으며, 모둠별 학습자의 활동 위주로 총 4단계 8차시의 분량으로 구성 되었다. 각 단계를 통해 학습자는 힘과 운동의 원리를 이해하며, '게임을 통해 과학원리 찾기'단계에서는 모둠별 학습자의 협동을 통해 직접 게임을 해결해보고 게임 해결을 위해 적용될 수 있는 힘과 운동의 원리를 찾는다. 또한 새로운 게임을 직접 설계 제작해봄으로써 학습자의 융합적 사고력을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서 개발한 프로그램은 학습자의 창의성 증진과 과학 교과에 대한 흥미, 과학에 대한 긍정적 변화를 가져올 것으로 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제6권12호
• /
• pp.216-225
• /
• 2006

교수학습법은 학생들이 새로운 경험에 대해 열린 마음을 가지고, 변화에 대한 융통성을 가지며 다양한 종류의 가치나 인생의 기로에서 올바른 선택을 내릴 수 있도록 가치 판단 능력을 가지게 하는데 초점을 맞춰야 한다. 그러나 전통 교수학습법에서는 교과서 중심/교수자 중심이었다. 이러한 교수학습법은 21세기 세계화와 정보화 요구에 발맞추어 학생들의 개별 수준이나 창의성 개발에 초점을 둔 학습자 중심의 교수학습법으로 개선되어야 마땅하며, 프로젝트 학습법은 특정 과목에 대한 철저한 학습과 학생들의 협동력과 탐구력 향상을 목적으로 하는 여러 가지 활동으로 특히 실습의 중요성이 강조되는 체육수업에서 이용하기에 바람직하다. 따라서 본 연구는 체육과의 바람직한 수업 개선 방법으로 프로젝트 학습 시스템을 설계 및 구현하여 시스템을 이용한 수업 실천 방법을 제시하고 그 효과를 검증 해 보기로 한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제11권12호
• /
• pp.83-92
• /
• 2013

최근 등장한 플립드 러닝은 교실 수업에 앞서 학습자 스스로 선행학습을 수행한 후 수업에 참여하는 방식으로 진행됨에 따라 최근의 자기주도적 학습을 강조하는 교육 정책과 추구하는 방향이 맞아떨어지며 그에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 플립드 러닝의 개념을 살펴보고, 플립드 러닝을 활용하는 수업을 설계하기 위한 방법에 대해 살펴보았다. 플립드 러닝은 새로운 개념의 수업 방법이 아니며, 기존의 블랜디드 러닝의 수업 형태에 선행학습의 개념을 도입하여 학생들이 교실 수업에 앞서 해당 수업 내용을 동영상 자료를 활용하여 미리 학습하고, 수업 시간에는 스스로 학습한 내용을 바탕으로 개별화된 보충학습이나 심화학습을 진행하는 것이다. 이러한 플립드 러닝의 설계를 위한 주요 고려사항으로는 탄력적이고 유연한 수업 환경, 학습문화의 변화, 의도된 수업 내용 및 전문적인 능력을 갖춘 교사 등이 있다. 이러한 개념 및 고려사항을 바탕으로 플립드 러닝 교수학습 설계모형을 제시하였다. 본 연구를 통하여 플립드 러닝에 대한 개념을 파악할 수 있으며, 교수학습 현장에서 보다 효율적으로 플립드 러닝을 활용할 수 있다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.307-319
• /
• 2020

이 연구의 목적은 소집단 활동에서 의사소통 구조와 집단 내 지위에 따라 지구과학 영재들의 언어적 상호 작용에 차이가 있는지를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 지구의 밀도를 측정하는 소집단 탐구 활동을 실시하였으며, 이 과정에서 소집단 간의 의사소통 구조가 서로 다른 공유형 집단 4개, 독점형 집단 4개 등 8개 소집단을 선정하였다. 이후 언어적 상호작용을 분석하기 위한 분석틀을 개발하여 소집단 간의 특성 차이를 비교하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 의사소통 구조에 관계없이 모든 소집단에서 학생들은 핑퐁(pingpong)형의 단순한 의사소통 구조를 보이고 있었다. 둘째, 소집단의 의사소통 구조 및 집단 내 지위에 관계없이 모든 소집단에서 '제재', '지시', '불만', '자신감 부족'과 같은 부정적인 상호작용이 우세하게 나타났다. 셋째, 소집단 내의 방관자의 지위에 있는 학생들은 상대방에게 지시하는 행동, 상대방의 행동을 저지하는 행동, 그리고 구성원의 태도나 능력에 대한 불만 표현 등의 언어적 상호 작용을 주로 보이고 있었다. 그러므로 교사는 소집단 활동에서 학생들이 상위 수준의 언어적 상호 작용을 구사하도록 지도해야 하고, 부정적 상호 작용이 발생하지 않도록 학생들의 의사소통에 관여해야 한다. 또한 교사는 사전에 소집단 내 방관자의 지위에 있는 학생들에 대한 성취 수준을 확인하고 이들이 소집단 활동에 보다 적극적으로 참여할 수 있도록 지도할 필요가 있다. 이 연구는 학생들의 문제 해결 능력과 의사소통 능력을 향상시키기 위한 교수학습 설계에 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.