• 인지과학
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• 제20권2호
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• pp.125-154
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• 2009

본 연구는 이러닝 체제에서 상호작용을 개선할 수 있도록 하기 위하여 사용자의 생리적 데이터 가운데서 뇌파를 통하여 학습자의 인지부하 발생을 파악할 수 있는 지를 연구하고자 하였다. 뇌파를 통하여 인지부하 발생을 알 수 있게 된다면 실시간 이러닝 체제에서 적절한 피드백 제공에 활용될 수 있기 때문이다. 이를 위하여 EEG를 이용하여 학습자의 뇌파를 측정하면서 인지활동을 수행하는 동안 발생되는 인지부하도를 측정하였고 인지과부하를 판별할 수 있는지를 알아보았다. 뇌파 측정을 위하여 언어 관련 작업기억 능력을 측정할 수 있는 듣기회상과제를 제시하였으며, 실험을 통한 과제 정답률 및 뇌파 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 듣기회상과제의 정답률은 회상반응과제에서 1단계는 84.4%, 2단계는 90.6%, 3단계는 62.5%, 4단계는 56.3%를 보였으며, 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 즉, 3, 4단계의 경우는 피험자들이 매우 어려움을 겪었던 단계로 인지과부하가 발생했을 것으로 보인다. 둘째, SEF-95% 지표는 1, 2단계에 비해 3, 4단계에서 더욱 높은 값을 보였으며, 이는 피험자들의 인지부하가 3, 4단계에서 높았음을 객관적으로 보여주는 근거이다. 셋째, 감마파의 상대파워는 3, 4단계에서 파워값이 급격히 올라가는 패턴을 보였으며, 통계적으로 유의한 5개의 채널(F3, F4, C4, F7, F8)을 확인하였다. 5개의 채널은 뇌의 브로카 영역(F7, F8) 주위에 위치하고 있으며, 특히 뇌맵핑 분석을 통해 확인한 결과, F8(우반구의 브로카 영역에 해당하는 위치)에서 단계별 난이도가 올라갈수록 활성화의 차이가 크게 나타났다. 넷째, 19채널에 대한 상호 상관 분석을 통해 1, 2단계에 비해 3, 4단계에서 비동기화가 증가하였다. 위의 결과를 통한 본 연구의 결론은 뇌파를 이용하여 인간이 인지활동을 수행하는 동안 인지부하도를 측정할 수 있으며, 인지과부하를 판별해 낼 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.175-187
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• 2011

곤충 종은 환경생태학적 종 다양성 보존과 국가적 생물자원 활용전략 관점에서 중요한 역할을 하기 때문에 생태계의 주요 구성요소로 인식되고 있다. 곤충 종 보존과 육성을 위해서는 곤충전문가는 물론 곤충비전문가인 일반인과 학생들도 곤충에 관심을 가질 수 있는 곤충관찰학습 환경이 요구된다. 그러므로, 곤충식별은 관찰학습에 있어서 주요학습의 동기유발 요인이 된다. 현재 서비스하고 있는 온라인 곤충 종 분류검색시스템은 시간 소모적이며, 곤충 종에 대한 지식이 부족한 일반인들이 곤충식별의 도구로 사용하기에는 많은 노력을 요구하기 때문에 비효율적이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 일반인들이 자연 생태계에서 관찰한 내용을 바탕으로 곤충식별을 도와주는 스마트폰 기반의 유러닝시스템인 곤충 종 식별추론 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 사용자의 곤충관찰정보와 생물학적 곤충특성과의 유사도에 기반하여 추론검색을 수행한다. 이를 위해, 생물학적 곤충특성을 목, 과, 종 단위의 27개 항목으로 분류하고, 관찰 단계별 유사도 지표를 제안하였다. 또한, 본 연구의 유용성을 보이기 위하여 추론검색 프로토타입시스템을 개발하고, 기존의 분류검색시스템과의 곤충식별 비교테스트를 하였다. 실험결과, 본 연구의 추론검색 방법이 곤충식별의 효과성에 있어 더 우수함을 보였고, 검색시간에 있어서도 보다 효율적인 시스템이 될 수 있음을 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.675-690
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• 2006

본 연구의 목적은 체계적이고 종합적인 과학진로교육 프로그램 및 자료를 개발하기 위한 첫 단계의 연구로, 과학 관련 진로에 대한 초, 중, 고 학생들의 생각을 조사하는 것이다. 검사도구는 두 차례의 예비조사를 거쳐 연구자가 개발하였고, 연구대상은 지역 규모에 따른 계층별 표집을 한 초등학생 1036명, 중학생 1137명, 고등학생 1435명, 총 3608명이다. 과학에 대한 이미지, 과학선호도, 과학학습선호도, 과학성적에 대한 인식, 본인의 진로 희망, 과학 직업에 대한 희망 정도, 과학 진로에 대한 인식, 과학 관련 진로 선택과 관련된 주요 요인, 과거 및 현재의 과학 관련 진로 희망 여부 및 그 이유 등을 조사하였다. 조사 결과, 학생들의 과학에 대한 이미지는 '실험활동으로서의 과학'을 가장 많이 지니고 있었고, 과학선호도와 과학학습에 대한 선호도는 과학성적에 대한 인식보다 긍정적이었다. 과학 관련 진로를 희망하는 학생들의 비율은 21%였으며, 중학생의 경우가 특히 낮게 나타났다. 과학 진로를 선택할 때의 좋은 점으로는 '나라 발전에 도움되므로', '새로운 지식을 얻을 수 있으므로', 나쁜 점에 대해서는 '위험하므로', '공부를 많이 해야 하므로' 등을 많이 들었다. 학생들이 과학 관련 진로를 선택하는 이유는 '과학 및 과학 학습에 대한 흥미'가 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과로부터 과학진로교육의 기본적 방향은 과학학습에 대한 선호도와 흥미를 높이는 것을 바탕으로 과학직업에 대한 긍정적 인식과 미래 사회에서의 과학관련 직업 전망을 제시해 줄 수 있어야 하며, 대상 학생의 발달 단계와 특성에 맞는 과학진로교육이 이루어져야 함이 더욱 중요하다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권3호
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• pp.135-159
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• 2020

본 연구는 교육과정, 수업, 평가의 일체화를 강조하고 있는 교육의 변화 속에서 2015 개정 가정과 교육과정에서 수업과 평가를 연계할 수 있는 서술형 평가 문항을 개발하는 것에 목적을 두었으며 연구의 내용은 다음과 같다. 첫째, 평가계획 수립 단계에서는 평가기준에 제시된 평가 영역 중 서술형 평가에 적합한 14개의 성취기준이 분석되었으며 총 29개 문항의 내용요소를 포함하여 문항요소를 개발하였다. 둘째, 평가도구 개발 단계에서는 서술형 문항의 구조에 알맞은 문항을 사전개발하고, 문항에서 활용할 자료, 채점기준의 제시 방법을 각 문항에 맞게 선택하였다. 셋째, 답안 및 채점기준표 작성 단계에서는 채점기준과 부분점수별 예시 답안을 채점기준표로 작성하고 평가목표와 채점 항목, 항목별 배점을 검토하였다. 넷째, 전문가 검토 및 수정·보완 단계에서는 개발된 문항과 답안들은 전문적 교과학습공동체 교사들과 함께 문항 구성요소, 평가목표의 구체화, 출제 의도의 구현 여부, 채점 결과에 대하여 예비검토와 상호검토를 거쳐 수정·보완하였다. 본 연구는 서술형 평가 문항과 채점기준 개발을 위한 기초 연구로 활용될 수 있으며, 이를 통해 교사의 평가 전문성에 대한 인식변화를 도모하고 추후 학습자의 지식 적용능력을 높이기 위한 서술형 문항개발 연구에 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.895-901
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• 2007

현재 컴퓨터 및 인터넷의 발달은 학습의 방향을 보다 자유롭게 하였으며, 교사의 직접적인 도움을 받지 않고도, 학생 스스로 공부할 수 있는 환경을 가능하게 하고 있다. 본 논문에서는 제 7 차 교육과정에 따른 고교 정보사회와 컴퓨터 교과의 WBI를 설계 및 구현하였다. 궁극적으로 교육과정의 질을 향상 시키도록 노력하였다. 먼저 교과내용을 영역별로 분석하고, 탐구하기, 기초다지기, 실습학기, 자기평가의 순으로 학습이 이루어지게 하였으며, 학습자 스스로 능동적인 학습을 할 수 있는 자기 주도적인 학습과 통합 교과서적인 학습을 동시에 할 수 있게 함으로써 문제 해결능력과 창의적 사고를 기르기 위한 교육 패러다임으로 구성하고 있다. 본 논문에서는 PHP언어를 사용하였으며, 웹서버는 Apache, DBMS는 MySQL를 사용하였다. 프로그램에는 회원가입, 정보사회와 컴퓨터 교육과정 수강하기 및 테스트, 질문하기, 자료실 등으로 구성되어 있고, 수강신청 후 먼저 강의를 지면과 화상강의를 동시에 수강하면서 기초를 다지고, 질의하기를 통해 궁금증을 해결해 나감으로써 한번에 수업을 소화할 수 있는 기능을 갖추고 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제5권1호
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• pp.37-53
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• 2001

한국은 수학과에 있어서 단계형 수준별 교육과정을 도입하여 지금까지와는 다른 수학교육의 기본 틀을 바꾸었다. 그리고 수학 운영 시수를 감축하고 이에 따른 학습 내용을 줄이거나 조정하였다. 일본은 주 5일제 수업3)의 전면 실시에 따라 수학과의 운영 시수가 줄어들게 되었고, 수학과 운영 시수의 8할 정도로도 표준적인 수업4)이 이루어 질 수 있도록 내용을 엄선하여 여유 있는 가운데 교수ㆍ학습이 이루어지도록 하였다. 한국과 일본은 학생들의 구체적인 경험을 대단히 중요시하여 수학적 활동을 통한 학생의 주체적 학습을 강조하고 있다. 그러나 한국은 일본에 비해 약 80% 정도의 시간으로 더 많은 학습량을 더 빨리 학습하고 있다. 이는 일본의 학생이 한국의 학생에 비해 더 여유를 가지고 학습을 하며 교육과정의 운영도 더욱 융통성을 가질 수 있음을 뜻한다. 그리고 일본이 수와 계산 영역에 있어서 한국의 학생보다 1년 늦게 학습하면서 또 반복학습을 강조하여 수의 개념과 계산 원리의 이해와 계산 기능을 수학과의 기초ㆍ기본으로서 중시하고 있으며, 한국은 도형의 개념과 도형감각 기르기를 강화하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.221-233
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• 2021

이 연구는 교육정책의 반복적인 정책실패에도 불구하고 이와 같은 현상을 규명하려는 학술적 노력이 부족했다는 문제의식에서 정책학습이라는 관점에서 교육정책의 변화 내용을 분석하였다. 이를 위해 정책이 수립된 지 20여 년이 넘었지만, 여전히 정부와 교원단체 간에 갈등이 심각한 교원성과급 정책을 정책 분석사례로 삼아 분석하였다. 분석결과, 첫째 교원성과급 정책은 김대중 정부에서 문재인 정부에 이르기까지 총 11차에 걸친 정책 내용의 변화가 있었다. 정부가 새롭게 출범할 때마다 교원성과급 정책은 내용에 변화가 생겼을 뿐만 아니라, 동일 정부 시기 동안에도 정책변화는 지속되었다. 둘째, 각 정부별 정책 내용의 변화 단계에서 어떠한 정책학습이 있었는지를 분석하였을 때, 대부분 '정치적 정책학습'과 '도구적 정책학습'이 이루어졌다. 즉, 정책의 목표나 가치에 대한 근본적인 논의보다는 교원성과급 정책의 옹호를 위해 차등지급의 비율을 조정하는 정책학습을 이어왔다. 이와 같은 현 상황을 회복하기 위해 이 연구는 교원성과급 정책의 기본적인 가치와 전략을 검토하는 '사회적 정책학습'을 통해 경직된 교직 사회를 변화시킬 수 있는 대안적인 정책 제시가 필요함을 제안한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제18B권3호
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• pp.147-156
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• 2011

본 논문에서는 유도전동기 고장 검출 및 분류를 위한 3-단계 (고장 신호의 전 처리, 고장 신호의 특징 추출, 고장 신호의 고장 유형별 분류) 알고리즘을 제안한다. 먼저 전 처리 단계에서는 저역 통과 필터를 통해 취득한 신호의 고주파 대역에 영향을 미칠 수 있는 잡음 성분을 제거하며, 다음으로는 이산 코사인 변환(discrete cosine transform)과 통계적 방법을 이용하여 고장 유형별 신호의 특징을 추출하고, 마지막 단계에서는 추출된 특징을 입력으로 하는 역 전파 신경 회로망(back propagation neural network)를 이용하여 신호를 고장 유형별로 분류한다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 모의실험에 사용된 신호는 유도전동기의 진동 신호로, 정상 및 각종 이상 상태에 대해 8kHz의 샘플링율을 갖는 1초 길이의 데이터를 사용하였다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘은 학습된 상황의 고장 분류에서는 100%의 정확도를 보였으며, 기존의 공분산을 이용한 고장 검출 및 분류 알고리즘과 비교하여 약 50%의 정확도 향상을 보였다. 또한 고장 신호 취득 시 사용하는 센서의 종류나 주변 환경으로 인해 잡음이 추가될 수 있는 상황을 고려하여 취득한 데이터에 백색 가우시안 잡음을 인위적으로 추가한 모의실험에서도 98%이상의 고장 분류 정확도를 보였다. 더불어, 본 논문에서는 TI사의 TMS320F2812 디지털 신호 처리기에 제안한 고장 검출 및 분류 알고리즘을 탑재하여 실제 산업현장에서의 사용여부를 검증하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.787-797
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• 2017

이 연구에서는 고등학생의 과학관련 사회쟁점(SSI) 수업에서 스마트 기기를 활용함으로써 나타나는 특징을 분석하였다. 경기도에 소재한 고등학교에 재학 중인 27명의 학생들을 대상으로 스마트 기기를 활용한 SSI 토론 수업을 진행하였다. 스마트 기기를 활용한 SSI 수업을 자료 탐색, 자료 공유, 자료 요약 및 정리, 교실 토론, 온라인 토론의 총 5단계로 구분하여 단계별 특징을 분석하였다. 연구 결과, 자료 탐색 단계에서 학생들은 각자의 지식과 관심을 반영하여 자기주도적으로 심층적인 자료를 수집하였으며, 자신이 이해하기 쉬운 형태의 자료를 선택하여 학습하였다. 자료 공유 단계에서는 온라인보다 오프라인에서의 공유가 활발하게 일어났으며, 공유 과정을 통해 수집한 근거의 구체성과 타당성 및 출처의 명확성이 향상되었다. 자료 요약 및 정리 단계에서 학생들은 스마트 기기보다는 종이에 자료를 정리하였으나, 대부분의 학생들은 토론 과정에서 정리한 자료를 제대로 활용하지 못하였다. 교실 토론 단계에서는 구체적 근거에 기반한 주장과 반박이 활발하게 이루어졌으며, 이는 토론에 대한 학생들의 흥미를 높여 적극적인 토론 참여로 이어졌다. 온라인 토론 단계에서는 학생들이 양측의 논거를 재정리하고 검토할 뿐 아니라, 교실 토론에서 소극적이었던 학생들의 토론 참여가 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 스마트 기기를 활용한 SSI 수업을 효과적으로 진행하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.259-266
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• 2007

교육용 게임을 학교 교육과정에 도입하여 활용하고자 하는 노력은 국내 외에서 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. 교육용 게임의 액션수준이 성격유형에 따라 내적동기에 미치는 효과에 대한 연구결과를 통해 우리는 교육용 게임의 개발에서부터 실제 활용하는 학습자 및 가정에서의 학부모, 각 학교에서의 지도교사에게 충분한 자료가 될 것으로 사료된다. 예컨대, 교육용 게임을 설계하며 개발하는 제 단계에서 학습자의 성격유형을 고려한 선택메뉴를 구성하는 등의 부분에 아이디어가 될 것이다. 특히나 같은 학습목표를 구현하는 데 있어서 외향형의 학생에게 효과적인 게임, 내향형의 학생에게 효과적인 게임별로 개발된다면 도전감 등 내적동기를 증진시키는데 도움이 될 것으로 본다.