• 정보교육학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.469-480
• /
• 2019

새로운 2015 개정 교육과정이 추구하고 있는 목적 중의 하나는 4차 산업혁명 시대에 살아갈 학생들이 기본 학습 능력의 바탕 위에 다양한 발상과 도전으로 새로운 것을 창출하는 창의성을 기르는 것이다. 이에 따라 주어진 문제들을 합리적으로 해결하기 위하여 다양한 영역의 지식과 정보를 처리하고 활용할 수 있는 융합적 문제해결 역량이 중요시되고 있다. 이에 본 연구에서는 틴커캐드(Tinkercad) 모델링을 기반으로 하여 3D프린터를 활용한 융합교육을 설계하고 이를 수업에 적용하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 내용을 검증하기 위해 초등학교 6학년 25명 2개 반을 실험집단과 통제집단으로 나누고 실험집단에는 약 3개월간 3D프린터를 활용한 융합교육 프로그램 12차시를 적용하고, 통제집단에는 같은 시기 동안 동일 주제의 강의식 교과 수업을 진행하였다. 그 후에 컴퓨팅 사고력 검사 도구를 투입하여 사전-사후 검사로 t-검정을 실시하고 그 효과성을 알아보았다. 프로그램 적용 후 사후 검사에서 실험집단은 컴퓨팅 사고력이 통계적으로 유의하게 향상 되었으나, 통제집단은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 결과를 통해 틴커캐드 모델링 기반의 3D프린터를 활용한 융합교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.218-228
• /
• 2019

본 연구는 국내 간호 대학생을 대상으로 수행된 학업 관련 만족도 중재프로그램을 고찰하고 메타분석하여 근거기반 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 메타분석에 포함된 자료는 2001년부터 2018년 7월까지 발표된 25편의 실험연구로서 연구의 설계는 무작위 대조군 연구가 1편, 비무작위 대조군 연구가 24편이었다. 연구대상자는 간호학과 1~4학년 재학생으로, 이론수업 및 실습수업에서 중재프로그램이 수행되었다. 표본크기는 실험군 1182(평균 47.3), 대조군 1137(평균 45.5)명이었고, 중재프로그램의 구성은 1~16주/1~16회/1회기 당 7~240분으로 이루어졌다. 결과변수로는 전공만족도, 학습만족도, 교내실습만족도, 임상실습만족도가 있었으며, 교내실습만족도(Hedges' g=0.876[95% CI: 0.405, 1.346])와 임상실습만족도(Hedges' g=0.515[95% CI: 0.312, 0.718]) 및 전체 학업 관련 만족도(Hedges' g=0.630[95% CI: 0.371, 0.889])는 통계적으로 유의미한 중간 수준 이상의 효과크기가 확인되었다. 본 연구의 결과는 간호 대학생들의 학업 관련 만족도 중재프로그램을 다룬 선행연구들을 통합적으로 정리하여 객관적 결과를 확인하였다는데 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.519-531
• /
• 2021

본 연구에서는 중등 예비과학교사들이 수업 시연 강좌에 참여하면서 어떠한 정체성을 드러내는지 탐색하고자 하였다. 연구 대상은 서울 소재 사범대학의 '탐구학습과 생명과학실험 지도' 강좌를 수강하는 예비과학교사 22명이다. 연구를 위하여 예비교사들의 탐구 수업 설계 및 시연 과정에서 만들어진 모든 자료를 수집하였고, 수업 시연 및 반성 장면을 녹화 및 전사하였다. 또한, 수업 후에 9명의 예비교사를 대상으로 반구조화된 면담을 실시하고 녹음 및 전사하였다. 연구 결과, 강좌 초반에는 과학 교사 정체성이 잘 드러나지 않았다. 예비교사들의 초기 구두 반성에서는 권위적 담화가 나타났으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '시연된 수업에 대한 평가 활동'으로 인식하고 있음을 보여준다. 이러한 인식은 예비교사들이 대학교에 재학하는 학생으로서 과제를 수행하고 교수자에게 평가를 받는 입장으로 수업 시연 강좌에 참여함을 보여준다. 강좌 중반부 이후, 예비교사들의 과학 교사 정체성을 보여주는 담화가 관찰되었다. 중반부 이후 구두 반성에서는 종종 대화적 담화가 이루어졌으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '전문성 신장을 위한 배움 활동'으로 인식함을 보여준다. 또한 후반부에는 자신의 경험을 교사의 활동과 연결 짓고 해석하는 담화가 나타났다. 이는 예비교사들이 이 순간 자기 자신을 교사로서 인식함을 보여준다. 또한 강좌를 통해 실험 수업에 대한 인식이 확장되었다. 강좌 내에서 참여자들의 권위를 평등화하고, 반성의 역할 모델을 제공하였으며, 수업을 둘러싼 다양한 입장을 경험해보는 연습이 이루어졌던 것이 예비교사의 과학 교사 정체성 형성에 긍정적인 영향을 미쳤다. 본 연구는 예비교사의 과학 교사 정체성 형성을 위한 교사 양성 과정에 관한 시사점을 제공한다.

• 대한감각통합치료학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.36-45
• /
• 2021

목적 : 본 연구는 발달지연의 아동을 대상으로 과제지향의 중재를 사용하여 시-운동 협응과 소운동 협응 기능의 변화를 알아보고자 하였다. 연구방법 : 연구대상은 6세의 여아 1명이었다. 아동은 진단은 받지 않았으나 전반적인 기능에 발달지연을 보였다. 연구기간은 2021년 2월 5일부터 6월 4일까지이었고, 연구 설계는 단일대상연구 A-B를 사용하였다. 기초선 A는 초기 3회기로 아동의 기능 파악을 위해 초기평가를 하였다. 중재기 B는 12회기로 과제지향의 중재(task-oriented intervention)를 사용하였다. 기초선과 중재기에 동일하게 아동의 시-운동 협응 기능을 측정하기 위해 한국판 시지각발달검사 3판의 타원그리기를 실시하였고, 소운동 협응 기능을 측정하기 위해 Clinical Observation of Motor and Postural Skills(COMPS)의 손가락-코 짚기를 실시하였다. 회기별 변화도는 그림으로 제시하였다. 결과 : 한국판 시지각발달검사 3판의 타원그리기의 기초선 평균은 23점이었고, 중재기 평균은 39.66점으로 기초선에 비해 중재기의 평균이 16점 이상 향상되었다. COMPS의 손가락-코 짚기의 기초선 평균은 0점이었고, 중재기 평균은 5.08점으로 기초선에 비해 중재기의 평균이 5점 이상 향상되었다. 결론 : 취학 전의 발달지연아동에게 과제지향의 중재는 아동의 학습에 바탕이 되는 시-운동 협응과 소운동 협응 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 대한화학회지
• /
• 제65권3호
• /
• pp.209-218
• /
• 2021

이 연구는 탐구보고서에 기반하여 화학교사의 학생 역량 평가 실태를 알아보았다. 이를 위해 2020학년도 1급 화학 정교사 연수를 수행한 2개의 대학에서 연수를 수강한 화학교사를 대상으로 탐구보고서를 수합하였다. 교사들이 탐구보고서를 통해 학생의 어떠한 역량을 평가하고 있는지를 국가수준학업성취도 평가틀에서 제시한 과학과 교과 역량을 이용하여 분석하였다. 총 63명의 화학교사 탐구보고서를 수집하였으며, 이를 역량별, 각 역량의 하위 요소별, 세부 요소별로 분석하여 실태를 분석하였다. 연구결과, 대부분의 화학교사들은 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결 능력'을 평가에 반영하고 있었다. 지필평가를 통해 주로 평가하는 '과학 원리의 이해 및 적용 능력'은 탐구 시작 시 선수학습의 확인으로 일부 사용되고 있었으며, '과학적 의사소통 능력'을 평가 하는 비중은 크지 않았다. 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결력' 의 경우 '탐구 설계 및 수행', '자료의 분석과 해석', '결론 도출 및 해결 방안 제시'가 주로 평가되고 있었으며, '문제 발견 및 인식'과 '모형의 개발과 사용'은 거의 평가되지 않는 것으로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.59-68
• /
• 2021

최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.147-157
• /
• 2019

이 연구는 국내 이공계 대학에 진학한 유학생들의 전공기초 역량을 신장시키고 중도탈락을 예방하기 위한 수학교육 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 연구자는 유학생을 위한 수학교육 프로그램의 핵심인 보충 교재를 개발하여 5차시 분량의 수업에 실제로 적용하였다. 적용 대상은 중국인 유학생 5명으로, 남학생 4명과 여학생 1명이며, 유학생들은 공과대학과 자연과학대학에 소속되어 있다. 이 연구를 수행하기 위하여 연구자는 5차시 분량의 수업 동영상을 모두 촬영하여 그 내용을 전사하였으며, 전사된 내용은 NVivo 12를 활용하여 질적으로 분석되었다. 분석 결과, 수학교육 프로그램에 참여하기 전, 유학생들은 무리함수와 지수함수의 그래프를 전혀 그리지 못하였고 극한의 개념도 전혀 이해하지 못하였다. 그러나 이 프로그램을 적용한 결과, 모든 유학생들이 무리함수와 지수함수의 그래프 개형을 그릴 수 있었으며, 극한값도 정확하게 계산하였다. 이공계 유학생을 위한 수학교육 프로그램 개발 시, 그들의 수준에 맞는 교재 개발이 매우 중요하다. 교재 개발 시에는 대학 수학에 학습하는데 핵심이 되는 내용을 선정·조직하고 유학생들의 한국어 수준을 고려하여 수학적 개념이나 예제를 제시할 필요가 있다. 또한 한국에서 통용되는 수학 용어를 자국어나 영어로 함께 제시하려는 노력도 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.501-517
• /
• 2021

과학·기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울 소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차 시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 '적극적인 학습자'로 위치되었으나 동시에 '견습생'으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 '연구를 설계하고 수행하는 과학자'이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 '기피하는 자'로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천과정에서는 '변화를 만들기 어려운 초등학생'이라는 위치에서 '변화를 만들어내는 참여적인 시민'으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러 학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육학적인 방법을 논의했다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.253-263
• /
• 2021

콘크리트 구조물은 노후화와 외부 환경에 의한 요인으로 훼손된다. 이 같은 훼손은 가장 먼저 균열로 나타나고 향후에는 박락으로도 진행된다. 이러한 콘크리트 손상은 구조물이 갖는 본래의 설계 지지력을 감소시키는 주된 원인으로 작용할 수 있어 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 미친다. 이러한 종류의 손상이 지속되면 안전사고로도 이어질 가능성이 있어 적절한 보수와 보강이 필요하다. 이를 위해서는 구조물에 대한 정확하고 객관적인 상태 점검이 이루어져야 하며 손상 영역을 탐지할 수 있는 센서 기술 또한 필요하다. 따라서 본 논문에서는 박락을 탐지할 수 있는 딥러닝 기반의 영상처리 알고리즘을 제안했다. 연구 과정에서 298장의 박락 영상을 확보하였으며, 이 가운데 253장을 학습용으로 사용했고, 나머지 45장을 테스트용으로 사용하였다. 아울러 본 논문에서는 탐지 성능을 향상하기 위해 향상된 손실함수와 데이트 증강 기법을 적용하였다. 그 결과 콘크리트 박락의 탐지 성능이 80.19%의 평균 중첩 정확도로 나타났다. 본 논문에서는 딥러닝 기반의 영상 처리 기법을 통해 콘크리트 박락을 탐지하는 기술을 개발했고, 향상된 손실 함수와 데이터 증강 기법으로 성능을 향상시키는 방법을 제안했다. 이 같은 기술은 향후 구조물의 정확한 점검과 진단에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.337-348
• /
• 2019

이 연구에서는 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 광역시의 중학교 3학년 4개 학급 학생 93명을 대상으로 한 학기 동안 5개 주제의 논의 기반 탐구 과학수업을 실시하였다. 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 학생들의 인식론적 사고 특징을 알아보기 위해 논의기반 탐구 과학수업 활동의 마지막 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 주제 1과 주제 5에 대해서 분석하였다. 반성 글쓰기에서 나타나는 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수 분석에서 학생들은 인식론적 메타인지 기능의 빈도수가 가장 높았고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 경험, 인식론적 메타인지 지식의 순으로 나타났고 주제 1에 비해서 주제 5에 대한 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수는 모두 증가하였으며 증가율은 인식론적 메타인지 경험이 가장 컸고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 지식, 인식론적 메타인지 기능의 순으로 나타났다. 또한 인식론적 사고의 다양성 수준의 분석에서 학생들이 논의기반 탐구 과학 수업을 경험하면서 인식론적 사고의 다양성 수준이 향상되었다. 논의기반 탐구 과학수업이 학생들의 인식론적 사고에 미친 영향에 대한 학생 인식을 알아보기 위해서 설문조사에서 학생들은 이 활동이 과학 지식 이해에 도움이 된다고 인식하였다. 학생들은 논의기반 탐구 과학수업의 단계 중 실험 설계 및 수행과 관찰 단계에 대해서 흥미를 크게 느끼고 어려움을 적게 느꼈으며, 직접적인 경험을 통해서 과학지식을 쉽게 이해하고 오랫동안 기억하는데 도움이 된다고 인식하였다. 따라서 논의기반 탐구 과학수업은 학생들의 인식론적 사고의 발달을 유도하고, 논의를 통해 학생들이 지식의 정당화 과정에 참여하도록 하며, 구성원과의 합의에 의해서 과학 지식이 구성된다는 과학지식의 인식론적 본성을 이해하고 경험하도록 하는 교수학습 프로그램이라고 볼 수 있다.