• 한국과학교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.141-153
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• 2024

2022 개정 과학과 교육과정은 AI를 활용한 탐구 활동을 경험함으로써 융합적 사고를 바탕으로 일상생활과 사회 속 과학 문제를 해결할 수 있는 능력을 기르는 것을 목표로 한다. 이에 과학 교과와 AI를 융합한 과학-AI 융합교육 프로그램을 개발하고 이를 활용하여 고등학생을 대상으로 융합 수업을 진행하였다. 과학-AI 융합 수업은 감쇠진자의 운동을 정성적으로 이해하고 블록코딩 플랫폼 KNIME을 사용하여 진자의 위치를 예측할 수 있는 AI 모델을 구축하는 것을 목표로 한다. 개별 심층 면담을 통해 학습자의 경험을 이해하고 해석하고자 하였다. Giorgi의 현상학적 연구 방법론을 바탕으로 학습자의 참여 동기, 배움과 변화, 어려움과 수업의 한계를 기술하였다. 학생들은 AI에 대한 관심과 사회적 트렌드에 대한 인식을 바탕으로 수업에 참여하고자 하는 동기를 가지고 있었다. 학생들은 직접 데이터를 수집하고 AI 모델을 구축하는 것을 배웠다. 실험 결과를 바탕으로 주변 현상을 예측할 수 있을 것으로 기대하였으며 융합 수업을 긍정적으로 인식하였다. 한편, 여전히 익숙하지 않은 플랫폼, AI 원리 이해를 어려움으로 인식하였고 따라해야만 하는 수업 방식의 한계와 수업 내용상의 한계를 인식하였다. 융합 수업의 경험은 실생활의 문제를 AI를 통해 해결하고자 하는 학습 동기로 나타났으며, 학생들이 느낀 어려움과 한계는 더 심화되고 확장된 주제를 학습하고 싶은 동기로 이어졌다. 이를 바탕으로 과학-AI 융합 수업을 위한 논의 및 제언을 도출하였다. 본 연구는 과학-AI 융합 수업을 개발하고 이를 현장에 적용할 때 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제28권6호
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• pp.327-333
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학교 6학년 '렌즈의 이용' 단원 학습에서 나타나는 모둠별 언어적 상호작용의 특성을 파악하는 것이다. 이 연구를 위해 초등학교 6학년 한 학급을 학업성취도에 따라 상, 중, 하 모둠으로 구성하고 6차시의 수업을 진행하였다. 학생들 사이의 상호작용을 분석하기 위해 모든 수업을 녹음하였으며, 전사된 자료는 언어적 상호작용 분석틀을 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 상위 수준은 의견제시의 빈도가 높았으나, 과제완수를 위한 부정적인 언어적 상호작용이 많이 일어났다. 중 모둠은 다른 사람의 의견을 듣기 보다는 자신의 의견을 제시하는데 더 적극적이었다. 하 모둠은 의견제시가 많았음에도 불구하고, 동료의 의견을 존중하지 않거나 동료를 설득시키는 능력이 부족하여 결론 도출에 어려움을 겪었다. 따라서 모둠구성 시 간단한 탐구나 수용의 범위가 넓은 활동에서는 동질적인 모둠 구성이 좋으며, 과학적 개념 및 지식 이해를 위주로 하는 활동에서는 이질적인 모둠 구성이 더욱 효과적이라 할 수 있다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.185-186
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• 2003

영재교육 프로그램 개발의 핵심적인 부분은 영재들에게 적절한 교육과정이며, 대표적인 영재교육과정모형으로 삼부심화학습모형(Enrichment Triad Model: ETM), 학교단위 심화학습모형(Schoolwide Enrichment Model： SEM), 자기주도적 학습모형 (Self-Directed Learning Model), 퍼듀 3단계 심화학습 모형(Purdue Three-Stage Enrichment Model) 등이 있다. 이들 모형에 대한 적용 연구가 일부 초등학교냐 중학교의 시범적인 속진 및 심화 프로그램 실시로 적용된 바는 있으나 정규 교육과정에서는 실시될 기회가 없었다. 국내에서도 2002년 영재교육법 시행령 적용 이후 과학영재학교가 지정되어 운영되고 있기에, 영재교육을 위한 모형을 정규 교육과정 및 교수-학습 과정에 적용하고 그 효과를 밝히는 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 삼부심화학습모형을 적용하기 위한 구체적인 교수·학습 과정안을 개발하고, 이를 과학영재학교 물리수업에 적용하여 그 과정과 학생들의 인식을 분석하고자 한다. 본 연구의 대상은 과학영재고등학교 1학년 72명이며 검사결과 지능지수, 추리력, 수리력, 지각력 면에서 매우 우수한 집단으로 나타났다. 삼부심화학습모형을 실시한 기간은, 1단계 활동을 2주간 실시하였고, 2단계 활동은 4개월간 진행하고 있으며, 3단계 활동은 겨울방학을 이용하여 실시할 계획이다. 삼부심화학습모형에 의하면 1단계는‘일반 탐색 활동을 통한 심화 학습’단계로 정규 교육과정 속에 포함되어 있지 않은 새롭고, 흥미로운 주제나 지식 영역들에 학생들이 접할 수 있도록 설계된 일반적 탐구 혹은 탐색 경험들을 제공하는 것으로 구성된다. 점수를 종속변인으로 하여 회귀분석을 한 결과 TTCT 도형과 언어 검사 모두 WAIS 소검사중의 기본지식문제가 TTCT 전체점수에 가장 높은 영향력을 미쳤다. 지능이 높은 그룹과 낮은 그룹에 대해 WAIS 11개 소검사와 TTCT 전체점수와의 상관을 구한 결과, 지능이 높은 그룹에서는 유의미한 상관을 의미는 소검사가 거의 없었던 것과는 달리, 지능이 낮은 그룹에서는 결정성지능을 대표하는 소 검사와 TTCT 도형검사 점수간의 상관이 유의미하게 나타났다. 이상의 결과를 통해 TTCT는 도형과 언어 검사 모두 유동성지능 보다는 결정성지능과 상관이 있음을 알 수 있는데, 이는 창의력 검사가 문제 해결 상황에 기존의 지식을 이용하는 능력을 측정하고 있기 때문으로 추정된다. 또한 지능이 낮은 그룹에서 높은 그룹에 비해 창의력 검사와 지능 검사 사이의 상관의 정도가 높았는데, 이는 일정 수준까지는 창의적 능력이 결정성 지능에 의해 제한을 받으나 일정 수준 이상의 결정성 지능을 갖게 되면 더 이상 결정성 지능이 창의적 능력을 제한하지 않기 때문인 것으로 해석된다.circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.다.환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.luco-pyranoside, quercetin 7-O

• 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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• 제11권spc호
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• pp.21-55
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• 2005

이 글의 주된 목적은, 한국인의 신뢰의식에 나타난 토착심리를 탐색하는 것이다. 이를 위해, 한국인의 신뢰의식과 관련된 경험 과학적인 연구들에서 밝혀진 결과들을 종합적으로 재분석함으로써, 그 심층에 자리잡고 있는 한국인의 토착심리를 규명하고자 하였다. 이 글은 크게 다음과 같은 세부분으로 구성되었다. 첫째, 이 글의 서론에 해당하는 '탐색을 시작하며 던지는 질문들'에서는, 한국의 가정 학교 직장 사회에서의 신뢰와 관련하여, 다음과 같은 몇 가지 질문을 하였다: 1) 한국의 가정은 흔들리고 있는가? 2) 한국의 학교는 무엇을 가르치는가? 3) 한국의 직장은 무엇을 목표로 하는가? 4) 한국 사회에 신뢰가 존재하는가? 둘째, '한국인의 신뢰의식에 나타난 토착심리: 경험 과학적 탐구'에서는, 한국인의 신뢰의식에 대한 통찰을 제공하는 경험 과학적 연구 결과들을 종합 정리함으로써, 한국인의 신뢰의식 저변에 자리 잡고 있는 토착심리를 세 가지 특성으로 정리하여 논의를 시도하였다: 1) 관계문화의 뿌리: 신뢰형성에서 우리 관계의 중요성 2) 정서적인 유대관계의 중요성 3) 능력보다는 도덕성: 끊임없이 자기수양 하는 인격자에 대한 인정과 역할 충실의 중요성. 셋째, 이 글의 결론에 해당하는 '앞으로의 과제'에서는, 선행연구 결과들의 종합을 토대로, 발전적 한국 문화의 창조를 위해 보완해 나가야 할 세 가지 내용을 제안하였다: 1) 신뢰형성과정에서 가족관계의 확대와 외집단에 대한 개방적 태도 2) 합리와 정서의 조화 및 공과사의 분별 3) 신뢰의 기준으로서 자기조절과 더불어 환경 통제 및 객관적인 능력의 균형.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.567-581
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• 2019

봉사-학습(Service-Learning : S-L)은 교육과정과 봉사활동을 연계하여 반성적 성찰과 상호 호혜의 가치를 통해 학생들의 학업능력과 사회적 책임의식을 함양할 수 있는 경험학습 기반의 교수-학습 방법이다. 본 연구는 예비과학교사들을 대상으로 '과학사 및 과학탐구' 강좌를 S-L으로 운영한 사례를 분석했다. 과학사 전공 교과목과 연계된 S-L 강좌는 '준비-실행-평가'의 3단계 과정으로 진행되었고, 3개 학교를 대상으로 5회 실시하였다. 수업관찰과 자기 보고 형식의 성찰 일지, 설문지 등을 수집하여 S-L에 대한 교육적 효과를 분석했다. 예비과학교사들은 S-L을 통해 과학사에서 배운 지식을 학생들에게 가르치는 교육봉사를 통해 학교 현장을 이해하고, 수업역량과 교수적 내용 지식을 배울 수 있었다. S-L 수업에 참여한 예비과학교사들은 많은 학습 시간에 대한 부담과 수업 준비의 어려움, 수업에 대한 두려움과 시행착오 등으로 힘든 강좌였지만, S-L에 대한 만족도에서 대부분의 학생들이 매우 만족(4.68) 하였고, 교직에 대한 효능감(4.14)이 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.546-564
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• 2008

본 연구에서는 26명의 예비 중등 과학 교사들의 고등학교 과학반 수업 경험에 대한 내러티브를 분석하여 그들이 형성하는 지식의 종류와 특징을 알아보았다. 그 결과, 예비 과학 교사들은 과학반 지도 경험을 계기로 교과 내용 지식의 중요성에 대해 자각하고 이를 스스로 학습할 뿐만 아니라, 가르치는 상황에서 그들의 교과 내용 지식은 과학 내용을 교수법적으로 전환하는 문제에까지 이르는 것을 알 수 있었다. 그들은 또 학생들과의 관계에 관한 지식과 학생들의 학습을 위한 교수법적 지식을 몸소 체득하였고, 새로운 수업의 맥락에서 과학의 본성을 새삼 발견하였다. 이와 더불어 예비교사들은 실제 교육 경험을 통해 교사로서의 자아에 관한 지식과 장차 과학 교육 현장에서의 교육적인 실천에 관련된 지식을 형성하는 것을 알 수 있었다. 이렇게 실제적인 지도 경험을 통해 예비 교사들이 형성하는 지식은 교사로서의 전문성을 계발하기 위한 토대가 될 수 있다고 생각되었다. 이상과 같은 연구 과정과 결과로부터 얻을 수 있는 과학 교사 교육 및 관련 연구에 관한 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.159-166
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• 2016

과학수업에서의 거꾸로 수업에 대한 이해와 경험을 바탕으로 거꾸로 수업을 적용하는데 겪는 어려움을 면담조사방법을 활용하여 분석하였다. 면담자는 서울, 경기에 근무하고 있는 교사 중 거꾸로 수업 경력을 기준으로 과학 교과에 2년 이상 거꾸로 수업을 운영한 경험을 가진 교사와 올해 처음 거꾸로 수업을 운영하기 시작한 교사를 초 중 고 학교급별로 각 1명 씩 총 6명을 선정하였다. 참여한 교사들에게 3단계 면담 조사를 실시한 결과, 초중고 과학 수업에서 거꾸로 수업 수행에 매우 높은 만족감을 나타내었다. 특히 탐구활동에 거꾸로 수업이 많은 도움이 된다고 하였다. 그러나 교사들은 수업 준비에 부담감을 가지고 있었으며 수업 구성에 대한 어려움을 겪고 있었다. 거꾸로 수업의 어려움 해결 방안에 대한 탐색으로서 교과서 체제에 대한 논의를 통해 현재의 수업을 개선하는데 다양한 시사점을 도출할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.617-627
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• 2012

본 연구에서는 사범대학 과학교육과에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교 교육과정에 해당하는 화학 개념의 이해도와 문제 해결 능력을 관련 문항을 이용하여 조사하였다. 연구 결과, 오답을 선택하며 문제 해결에 필요한 정확한 개념을 가지지 못하는 예비 과학 교사들이 모든 문항에서 발견되었다. 이 결과의 원인을 찾기 위한 심층 질문을 통해 일부 예비 과학 교사에게서 나타난 몇 가지 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 예비 과학 교사들은 고등학생들에 비해 상대적으로 정확한 개념을 가지고 있었지만 몇몇 개념들에 대해서 고등학생들과 동일한 오개념을 가지고 있었다. 둘째, 과학개념의 일반적 정의나 의미는 알고 있었지만 교육과정 상 강조하는 내용을 정확히 이해하지 못하였으며, 시각적으로 인지된 정보로 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 셋째, 문제 해결과 관련된 일반적 개념의 필요성은 인식하는 반면 탐구와 관련하여 문제 해결에 필수적인 능력을 간과하거나 문제 해결에 도움이 되지 않는 상위 교육과정의 필요성을 제안하는 경향이 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.66-72
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• 2020

급격히 변화하고 있는 21세기 현대 사회에서 국가 경제력을 갖춘 인재 양성을 위해 최근 미국, 영국 등 선진국을 중심으로 STEM(Science Technology Engineering Mathematics) 교육이 점차 강조되고 있으며 우리나라에서는 Arts(예술)를 추가하여 STEAM(Science Technology Engineering Arts Mathematics) 교육이 나타났다. 융합(STEAM) 교육 목표는 기존의 주입식 및 암기식 교육이 아닌 학습자들의 흥미도와 학습에 대한 동기 부여를 강화하여 체험, 탐구, 실험이 중심이 되어 융합적 사고와 실생활 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추어 국가 경제력을 강화하는 것이다. 본 연구가 이루어진 Y 초등학교에서는 세계 공용어로 자리매김한 영어와 4차 산업 혁명으로 인한 발전으로 거의 모든 분야에서 찾아볼 수 있는 과학을 융합하여 학습자들이 주도적으로 수업에 참여하여 문제해결능력을 향상할 수 있는 PBL 모형과 ADDIE 모형이 기반이 된 수업 모형을 설계하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 분석(Analysis), 설계(Design), 개발(Development), 실행(Implementation), 평가(Evaluation)로 구성된다. 국가 경제력을 갖춘 인재 양성이라는 목표도 중요하지만, 교육 현장에 있는 교사들이 융합(STEAM)교육의 중요성을 인지하고 이에 알맞은 수업 설계에 관한 연구가 지속하며 강화되어야 한다.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.422-427
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• 2018

본 연구에서는 소형 물체가 음파 정상파의 압력 마디 부근에 소형 물체가 부양하는 정상파 음파 공중부양(standing wave acoustic levitation) 현상에 대해 베르누이 원리를 이용하여 부양의 원인이 되는 음향 방사힘(acoustic radiation force)의 근원과 개형을 기존에 알려진 진동자에서 떨어진 거리에 따른 음향 방사힘의 그래프와 비교함을 통해 개념적으로 설명했다. 이러한 설명을 뒷받침하는 일련의 실험들을 BLT(Bolt-clamped Langevin Type) 초음파 진동자를 이용해서 수행하여, 물체들이 공기의 압력 마디 부근에 부양하고 있음을 확인했고, 물체가 부양하고 있는 상태에서 정상파가 형성되는 조건임을 확인했다. 더불어, 정상파 음파 공중부양 현상에서 부양하는 물체들이 수직하게 일렬로 정렬하는 현상 역시 설명할 수 있었다.