• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.871-876
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• 2015

본 연구에서는 오목렌즈로 관찰되는 상에 대한 초등예비교사들의 이해를 분석하였다. 연구를 위해 29명의 3학년 초등예비교사들을 대상으로 2009개정 과학교육과정 '오목렌즈로 물체 관찰하기' 탐구활동을 수행하게 하였으며, 탐구활동에서 예비교사들이 겪는 어려움에 대해 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 상의 크기 비교에 어려움을 나타냈다. 둘째, 렌즈로부터 멀리 떨어진 물체가 더 작게 관찰되는 원인을 옳게 설명하지 못했다. 셋째, 눈과 렌즈사이의 거리가 멀어짐에 따른 상의 크기 변화를 옳게 설명하지 못했다. 넷째, 오목렌즈에 의한 상의 형성 개념을 5단계로 나누었으며, 대부분의 예비교사들은 1단계에 머물러 있었다. 연구결과로부터 초등 예비교사교육에 대한 제고 방안에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.279-292
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• 2012

본 연구의 목적은 2009 개정 교육과정에 맞추어 개편된 고등학교 '과학' 교과서에 새롭게 도입된 '신소재'에 대한 예비 고등학생들과 고등학교 과학 교사들의 인식을 조사하여 신소재 수업을 효과적으로 진행하기 위해 필요한 기초자료를 제시하는 것이다. 서울, 인천, 경기 지역의 예비 고등학생 1,499명과 과학 교사 123명을 대상으로 설문을 진행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들과 교사들의 신소재에 대한 태도는 긍정적이었지만 신소재에 대한 관심은 매우 낮았다. 학생들은 개정 과학 교과서의 신소재 단원에 대해 높은 관심을 보이지 않았고, 교사들도 신소재 단원 수업을 어렵게 생각하는 것으로 나타났다. 둘째, 학생들과 교사들의 신소재에 대한 인지도와 신소재 관련 지식에 대한 이해도는 낮은 편이었다. 학생과 교사 모두 다양한 경로를 통하여 신소재에 대해 접했던 것으로 나타났으나 신소재에 대해 잘 알고 있다고 응답한 학생과 교사는 많지 않았으며, 신소재에 대한 구체적인 정보를 올바르게 이해하고 있지 못한 교사들도 다수 있었다. 셋째, 학생과 교사 모두 신소재 수업이 필요하다는 점에 대해서는 공감하고 있었다. 신소재의 용도에 대해 알 필요가 있으며 매체 활용 수업을 가장 선호한다는 공통점을 나타냈지만 학생들은 교사들보다 체험학습을 선호하는 등 교사와 학생 입장에서 원하는 수업 진행 방식에는 차이점도 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 신소재 수업을 진행하는 교사들이 필요로 하는 것과 이들이 수업을 계획하고 진행할 때 고려할 점들을 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.607-616
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• 2016

이 연구의 목적은 중등 과학 교사의 과학 교수 효능감에 따라서 천문 수업에서 나타나는 수업 반응은 어떠한지를 알아보았다. 2009개정 과학과 교육과정 내용체계 중 '태양계'와 '외권과 우주개발'을 담당하는 중학교 과학교사들을 대상으로 무선 표집하여 29부의 과학 교수 효능감에 관한 질문지를 배부하였으며, 이 중 응답이 완결된 27부를 연구 자료로 채택하였다. 또한 질문지로부터 나온 총점을 빈도 분석하여 상위 및 하위 5%를 본 연구의 연구대상으로 선정하였으며, 자료 수집을 위해 준참여관찰, 녹음, 반구조화된 면담 등의 방법을 사용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 효능감이 높은 과학 교사의 수업에서는 천문 분야와 관련된 전문적인 지식에 대한 접근성이 뛰어나고 교과 내용학 지식이 매우 높았다. 둘째, 효능감이 낮은 교사가 교사 위주의 수업을 지향하고 있는 반면, 과학 교수 효능감이 높은 교사는 학습자 위주의 수업과 이에 맞는 수업전략이 마련되어 있었다. 셋째, 과학 교수 효능감이 높은 교사는 천문연구회를 통한 과학지식뿐만 아니라 다양한 기구를 활용할 수 있는 아이디어를 제공받고 있었다. 따라서 천문수업에 대한 자신감과 교과 내용학 지식을 통한 수업전략 뿐만 아니라 천문관측과 같은 수업관련 활동이 과학 교수 효능감을 유의미하게 예측해 주는 중요 변인이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.383-393
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• 2015

이 연구는 안구운동 추적기법을 활용하여 6학년 초등 과학 교과서 '과학 이야기'를 읽을 때 학생들의 읽기 과정을 분석하였다. 이 연구에 사용된 과제는 2009 개정교육과정 6학년 1학기 과학 실험본 교과서에 수록된 3개의 '과학 이야기' 글이고, 연구 대상은 서울 G 초등학교 6학년 학생 22명이었다. 참가자들은 중간 글 - 긴 글 - 짧은 글 순서로 3개의 글을 읽고, 각 글에 대한 이해도를 평가하는 9개의 문제를 풀었다. 이해도 결과 및 성취도 결과를 바탕으로 참가자들을 상위 집단, 중위 집단, 하위 집단의 3개의 그룹으로 나누었다. 연구결과, 상위 집단과 하위 집단의 안구운동 특성은 다음과 같은 차이를 보였다. 고정 수는 상위 집단이 하위집단보다 높았으며, 고정시간은 상위 집단이 하위집단보다 낮았다. 회귀 수는 상위집단이 하위집단보다 높았으며, 회귀시간은 상위집단이 하위집단보다 낮았다. 문장별 고정 수 및 평균 고정 시간 분석 결과, 상위집단이 전체 글의 주제나 주요 원리를 담고 있는 핵심 문장(key sentence)을 더 오래 살펴보았음을 알 수 있었다. 시선 흐름 및 사후 면담 분석 결과, 상위 집단은 문장 간 회귀가 많았으며 글의 핵심이 되는 부분이 어디인지 알고 그 곳에 특히 주의를 기울였다. 반면 하위 집단은 대부분 회귀 없이 순차적으로만 글을 읽었고, 일부 학생은 정상적인 범위를 벗어난 도약을 보이기도 하였다. 또한 학생들의 문제 풀이 방식에서도 집단 간 차이를 찾을 수 있었다. 이상을 종합하면 고정과 회귀가 많고 평균 고정 시간이 짧은 읽기방식이 과학 이야기 이해도와 관련이 있으며, 문장 간의 빈번한 회귀, 충분한 핵심 탐색 과정, 효율적인 주의 배분, 글에 대한 높은 이해력, 집중력을 보이는 학생이 과학이야기 이해도가 높았다. 교과서에 사용된 단어나 문장 또한 과학이야기 이해도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 이 연구는 기존의 과학 읽기 연구들과 비교하여 초등학생의 과학 읽기에서 어떠한 경향이 나타나는지 탐구하였고, 이 연구의 결과를 활용하여 과학 읽기에 어려움이 있는 학생을 위한 프로그램이 필요함을 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.9-16
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• 2019

본 연구의 목적은 수업 시 스마트기기에 적용할 수 있는 나무 이미지를 인식하고 분류하여 정확도를 측정할 수 있는 효율적인 모델을 제안하는 것이다. 2015개정 교육과정으로 개정되면서 초등학교 4학년 과학교과서의 학습 목표에서 스마트 기기 사용한 식물 인식이 새롭게 추가 되었다. 특히 나무 인식의 경우 다른 사물 인식과 달리 수형, 수피, 잎, 꽃, 열매의 부위별 특징이 있으며, 계절에 따라 모양 및 색깔의 변화를 거치므로 인식률에 차이가 존재한다. 그러므로 본 연구를 통해 컨볼루션 신경망 기반의 사전 학습된 인셉션V3모델을 이용하여 재학습 전 후의 나무 부위별 인식률을 비교한다. 또한 각 나무의 유형별 이미지 정확도를 결합시키는 방식을 통해 효율적인 나무 분류 방안을 제시하며 교육현장에서 사용하는 스마트기기에 적용 할 수 있을 것이라 기대한다.

• 공학교육연구
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• 제12권1호
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• pp.82-94
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• 2009

이 논문에서는 윤리강령의 역할, 주요 내용, 작성법 등을 간단히 고찰한 후 우리나라 과학기술단체의 윤리강령이 변천해 온 과정과 그 특징을 $1970{\sim}1990$년대와 2000년대로 구분하여 검토하였다. $1970{\sim}1990$년대에는 몇몇 과학기술단체들이 산발적으로 윤리강령을 마련하는 정도에 그쳤던 반면, 2000년대에는 과학기술기본계획의 수립, 공학교육인증제의 실시, 생명윤리에 관한 사회적 논쟁, 황우석 사건 등을 계기로 과학기술단체들이 본격적으로 윤리강령에 관심을 기울이기 시작하였다. 형식의 측면에서 $1970{\sim}1990$년대의 윤리강령은 선언적인 문구를 제시하는데 그치고 있는 반면, 2000년대의 윤리강령은 세부적인 해설을 포함시키거나 윤리교육의 실시를 천명함으로써 실제적으로 적용될 수 있는 가능성을 높이고 있다. 내용의 측면에서 $1970{\sim}1990$년대의 윤리강령은 전문직으로서의 권위나 품위를 강조하는 경향을 보였던 반면, 2000년대의 윤리강령은 과학기술자의 사회나 공공에 대한 책임에 주목하고 있다. 이와 함께 2000년대의 윤리강령은 이전과 달리 국가 주의의 색채가 약화되는 가운데 연구과정의 정직성이나 연구결과의 배분에 대한 문제를 적극적으로 고려하고 있다. 향후에는 과학기술단체들이 자율적으로 윤리강령을 제정하거나 개정하는 작업을 전개해야 하며, 윤리강령이 실제적으로 작동할 수 있도록 적절히 관리해야 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권7호
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• pp.585-597
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• 2014

본 연구는 비쌍극자 모형이 제시된 읽기 자료만으로 교사들의 편각에 대한 이해도가 얼마나 높아질 수 있는지를 알아보았다. 그와 함께 2009 개정 교육과정 하의 "지구과학 II" 교과서에서 기술된 내용이 과거의 교과서 내용과 얼마나 차이가 있는지 알아보았다. 편각에 대한 이해도 조사는 1급 정교사 연수를 받고 있는 경기도 지역 교사 30명, 서울지역 교사 33명을 대상으로 이루어졌다. 연구 결과 첫째 교사들도 편각에 관한 여러 오개념을 가지고 있었으며 대표적으로 나침반 바늘이 자북극을 가리킨다고 하는 오개념이 있었다. 이러한 오개념은 읽기 자료만으로도 잘 수정되지 않았다. 둘째로 비쌍극자 모형이 포함된 읽기 자료를 통해 편각에 대한 이해가 높아졌으며, 셋째로 개발된 자료는 학생들에 비해 교사들에게 더욱 효과적임을 통계적인 방식으로 확인하였으며 마지막으로 현재 사용되고 있는 교과서에서 제시되고 있는 비쌍극자 모형이 포함된 설명도 보완 수정이 필요함을 알았다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.509-524
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• 2014

이 연구의 목적은 중학교 과학학습 부진아를 위해 다양한 학습전략을 활용한 프로그램을 개발하여 적용하고, 이 프로그램이 그들의 학습전략 사용 능력과 과학학업 성취도 향상에 효과가 있는지를 확인하는 것이었다. 이를 위해 2009 개정 교육과정의 1학년 과학 내용을 중심으로 다양한 학습전략을 활용한 프로그램 11차시를 개발하고, 과학학습 부진아 중 특히 학습전략 수준이 낮은 3명을 대상으로 프로그램을 투입하였다. 그리고 학습전략 검사, 총괄평가와 학생활동지, 연구일지, 수업 관찰, 수업 전사내용, 학생 인터뷰 등을 통해 프로그램 효과를 분석하였다. 연구 결과, 과학학습 부진아의 이미 고착화된 학습전략이 변화되는 것이 쉽지 않아 제한적으로 향상되었으며, 반면에 학업성취도는 크게 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이는 학습전략을 활용하면서 과학 학습에 대한 흥미가 생겼고 과학 공부에 관심을 가졌기 때문이었다. 이러한 연구 결과로부터 과학학습 부진아를 위한 학습전략을 활용한 프로그램이 학습전략과 학업성취도의 향상에 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권1호
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• pp.55-66
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• 2009

The purpose of this study is to assist understanding the integrated subjects and to obtain implications required on the actual operation of curriculum by analyzing content elements and basic inquiry activities in the revised "wise lift" curriculum 2007. The result of this study is as follows. First, the formation of elements in contents of "wise life" deals with the passage of time based on changing seasons, myself and family in the 1st grade and the concept of space based on home and a village in the 2nd grade. Six main subjects and twelve activity subjects are presented per each grade. Second, number of activity subjects and content elements are reduced as compared with 7th curriculum so that the responsibility of operating classes based on activities is reduced and the purpose of rationalizing contents is somewhat fulfilled. Third, eliminating a relevant domains decisively when presenting the activity subjects assures the identification and purpose as the integrated subject focused on inquiry activities. Fourth, the result of analyzing the course-relevance on content elements shows that the allotment per each domain and course is less considered but the relevance of social studies is higher regardless of non-course characteristics as the integrated subject. Fifth, according to the component ratio of basic inquiry activities, 'Observing' and 'Debating' were presented as the most essential activities, and 'Measuring' and 'Making' were relatively low. By considering characteristics of course requiring balanced and various experiences of inquiry activities, additional discussions are required on appropriateness of the component ratio. Sixth, 'Observing' was increased and 'Debating' and 'Making' were decreased on the main activities in this revised curriculum as compared with 7th curriculum.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-84
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• 2015

본 연구는 생명 의공학 관련 분야의 미래사회 유망직업 가운데 초등학교 5~6학년의 교과 내용과 연계가 가능한 직업들을 선정, '설계기반 미래 유망직업 STEAM 프로그램'을 개발하고 그 타당성과 효과성을 확인한 것이다. 각 프로그램은 2009 개정 교과교육과정 분석을 통해 교과별로 통합이 가능한 성취기준들을 추출한 후, 과학 기술 공학의 최신 이슈를 포함하고 STEAM 준거(틀)에 따라 집단 숙의를 거쳐 9개월간 개발되었다. 또한 생명 의공학 관련 직업을 창의적 설계가 강조된 모의적인 형태로 진로를 체험하게 함으로써, 학생들이 이공계 진로를 탐색하고 관련 진로에 대한 인식과 흥미를 이끌어 낼 수 있도록 하였다. 프로그램의 검증 단계에서 STEAM 리더 스쿨에 적용한 결과, 프로그램의 내용과 수준이 적합하고, 이공계 관련 직업에 대해 모의적인 경험을 함으로써 학생들의 진로에 대한 관심을 끌어낼 수 있었다는 긍정적인 평가를 받았다. 또한 현장적용 과정을 통해 자료의 완성도를 높일 수 있었다. 최종 개발된 STEAM 프로그램을 다른 학교의 일반 학급에 투입한 결과, 초등학생들의 이공계 진로의식이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 기존의 과학 수업에 비해 STEAM 프로그램 적용 수업에 대한 학생 만족도가 상당히 높다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 교과교육과정 내용 기준이 더욱 핵심적인 지식 및 아이디어를 중심으로 대강화될 필요성, 교육과정 재구성의 편리성을 높일 수 있도록 '통합을 위한 기준'의 제공, STEAM 프로그램을 재구성 또는 조직하고 수업을 할 수 있는 교사의 능력 개발, STEAM과 같은 정책이나 프로그램의 효과를 얻기 위해 장기간의 지속적인 지원의 필요성, 교과내에 통합된 진로교육의 강화등이 필요하다는 제언을 하였다.