• 한국과학교육학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.249-261
• /
• 2019

본 연구의 목적은 과학자들의 문제 해결 과정에서 공감요소를 추출하고 그 공감요소가 과학자들의 문제 해결 상황에서 어떤 영향을 주고 있는지 확인해보고자 한다. 이에 본 연구는 창의성 연구자들이 언급한 과학자들 중 공통인물 6명을 분석대상으로 선정하고 그들의 자서전 및 그들의 일대기에 관련한 논문을 통해 그들의 문제 해결 사례에서 공감요소를 추출하여 이를 유목화 하였다. 총 12개의 서적과 50여개의 논문에서 제시한 사례를 Davis의 공감척도를 분석틀로 분석하였고 공통요인을 추출하였다. 그 결과 총 182개의 사례에서 과학 공감요소가 추출되었고, 이 중 33개의 공통요소가 발견되었다. 과학교육전문가집단의 내용타당도 검사를 통하여 본 사례의 타당도를 확인한 결과, 전문가의 내용타당도 I-CVI 평균은 .86, S-CVI 평균 .90값이 확인되었다. 과학자들이 문제 해결사례에서 활용하고 있는 공감요소는 인지적 공감으로 관점 취하기 측면에서 3가지(다른 학문 분야를 통한 공감, 연구대상의 관점에서 공감, 다른 사람의 의견 수용), 상상하기 측면에서 3가지(관찰 근거의 상상, 사고 실험, 연구 대상에 대한 유기체적 느낌), 정서적 공감으로 공감적 관심측면에서 3가지(동료 연구자의 의욕에 따른 반응, 연구대상에 대한 감동, 더 연구하고 싶은 흥분), 개인적 각성 측면에서 2가지(타인의 연구실패에 대한 불편한 감정, 문제에 대한 민감성)가 추출되었다. 이는 Davis의 공감요소와 완벽하게 일치한다고 할 수 없었으나 과학자들의 사례에서 발견되는 이러한 공통되는 요소를 기초로 과학 공감요소에 대한 정의가 가능할 것이다.

• 정보과학회지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.21-25
• /
• 2007

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.30-45
• /
• 2013

이 연구에서는 과학자의 창의성이 발현되는 과정을 분석할 수 있는 모델을 개발하고, 이를 사용하여 Archimedes의 왕관 문제를 해결하는 사고과정을 분석하였다. 그 결과 복잡해 보이는 과학자의 문제해결과정을 반복적이며 순환적인 모델로 표현할 수 있으며, Archimedes의 사례를 통해 과학자의 창의성에서 요구되었던 다양한 사고의 융합 과정을 분석할 수 있었다. 이 연구에서는 또한 과학자들의 창의적인 발견에서 실험의 역할을 제시하였으며, 과학교과서의 시각이 과학사적인 사실과 다른 이유에 대해서도 고찰해 보았다. 그리고 창의적 사고과정에서 귀추적 추론과 사전 지식의 중요성도 언급하였다. Archimedes는 역학이라는 사고판과 목욕이라는 일상의 사고판이 교차를 이루면서 왕관의 문제를 창의적으로 해결했다. 이 과정에서 귀추적 추론 과정과 사전 지식이 중요한 역할을 했다. Archimedes의 사례 이외에도 우리가 교과서를 통해 다루는 다양한 과학자들의 창의적인 발견 과정을 재구성할 수 있다면, 이러한 과정을 학생들이 경험하도록 교육의 단계를 제공함으로서 학생들이 창의적 사고 능력을 키워나갈 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권7호
• /
• pp.1285-1299
• /
• 2013

우리나라 과학교육에서는 과학 창의성의 계발을 강조하고 있다. 본 연구에서는 과학 창의성으로서 과학자들의 문제 발견에서 나타나는 패턴을 탐색하는데 목적을 두었다. 사례별 당시의 과학사적 상황, 문제 발견의 과정 및 문제 해결에 대한 내용을 구체적으로 논의하였다. 연구 결과, 과학자 10명이 과학사적 사건을 발견할 때 특징적으로 나타내는 문제 발견의 패턴은 다음과 같은 5가지 패턴으로 발견되었다. 패턴 1의 경우는 당시의 이론이나 설명이 불충분하거나 모순 또는 오류를 발견함에 의해 과학적 문제를 발견하는 것으로, 여기에는 라부아지에, 멘델, 왓슨의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 2의 경우는 당대의 지식으로는 설명되지 않는 이상한 현상을 관찰함에 의해 문제를 발견하는 것으로, 여기에는 러더퍼드와 뢴트겐의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 3의 경우는 비유 추론에 의해 문제를 발견하는 것으로, 카르노와 영의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 4의 경우는 새롭게 발명된 관찰 또는 측정 기구를 사용하여 새로운 현상을 관찰함으로써 문제를 발견하는 것으로, 갈릴레이의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 5의 경우는 연구 프로젝트 수행 중에 그 연구와 관련된 새로운 문제를 발견하는 것으로, 패러데이와 케플러의 문제 발견이 포함되었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.425-443
• /
• 2013

이 연구는 과학자의 연구과정을 반영한 문제해결형 탐구학습 프로그램을 이용하여 고등학교 과학 영재학급 학생들을 대상으로 수업을 한 후, 문제해결형 탐구활동 수업에 대한 학생들의 인식, 활동 내용 및 수업의 효과를 분석한 것이다. 이를 위해 고등학교 부설 영재학급 1학년 학생 12명을 대상으로 사전 실험설계 능력 검사(DCT)를 한 후, '주기가 일정한 흔들이 만들기', '표면성장 실험', '메트로놈의 동기화현상'의 세 모듈을 적용하여 수업을 하였고, 그 후 사후 실험 설계능력 검사, 설문과 학생 면담을 실시하였다. 각각의 모듈은 과학적 의문의 생성, 해결 방안 모색을 위한 실험설계, 문제 해결 활동과 같은 일련의 과정들로 이루어져 있어 이를 통해 학생들이 문제해결형 연구 형태를 경험할 수 있도록 하였다. 조사 결과 학생들은 주어진 과정에 따라 기계적으로 하는 기존의 학교 수업과는 달리 자기주도적으로 실험을 설계하고, 해결 방안을 다양한 각도로 모색하여 직접 문제를 해결한다는 점에서 문제해결형 탐구 활동과 기존 수업과의 차별성을 인식하였다. 수업 과정 중 학생들은 발견한 문제를 해결하기 위해 끊임없이 사고하고 실험을 설계 해 보고, 직접 실험을 수행하면서 마침내 처음에 발견했던 문제를 해결할 수 있었다. 이러한 반복적인 과정을 통해 학생들은 과학자의 연구과정의 한 형태를 경험할 수 있었으며, 문제 해결형 연구과정에 대한 이해를 바탕으로 과학자의 연구과정에 대한 인식의 변화도 생겼음을 확인할 수 있었다. 수업의 효과 면에서 본 프로그램은 학생들의 체계적인 실험설계 능력의 향상, 현상의 원인에 대해 자유롭게 생각해 보고 의견을 발표하는 기회를 갖게 한 점 등에서 학생들에게 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 실험 설계 능력 사전 사후 검사 점수를 비교한 결과, 수업 후 대부분의 학생들은 실험설계 능력에 향상을 보였다. 기존의 따라 하기 식 실험에 익숙해져 있던 학생들은 처음에는 스스로 실험을 설계하는 데 다소 어려움을 느꼈지만 두 번째, 세 번째 수업을 하면서 체계적으로 실험을 설계하여 문제를 해결해 나가는 데에 조금씩 익숙해진 것을 확인할 수 있었다.

• 정보관리연구
• /
• 제42권2호
• /
• pp.85-102
• /
• 2011

전통적으로 과학데이터 시각화는 데이터 분석과 관련이 깊은 연구 수행과정 중의 하나로 간주되어 왔다. 그러나 최근 들어서 과학데이터 시각화의 연구영역 자체가 독립적인 학문분야로서 자리를 잡기 시작하면서 시각화의 기술 및 방법들이 점차 고도화되고 복잡해지고 있다. 그러나 과학데이터 시각화 연구가 개인 및 그룹의 연구자들 스스로의 노력으로 시각화 문제를 해결하는 데 있어서 한계가 있다. 따라서 전문집단에 의한 체계적인 지원의 필요성이 대두되고 있으며, 본 연구는 거시적 관점의 국가수준에서 어떻게 과학데이터 시각화를 체계적으로 지원할 것인가를 정책적인 시각에서 분석하였다. 구체적으로 기존 문헌의 조사를 통하여 주요 성공요인들을 파악하였으며, 집중적으로 투자해야 할 연구의 영역을 설정하였다. 다음으로 국가수준의 시각화 연구지원의 전략적인 방향과 전략적 과제를 제언하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제28권9호
• /
• pp.469-478
• /
• 2001

분산시스템(distributed system)을 시험할 때, 병렬 이벤트를(concurrent events)를 제어 할수 없다면 정확한 시험결과를 얻어내기 어렵다. 기존의분산 시험 방법은 정형적 방법으로 test sequence 생성 알고리즘을 제시하지 못하거나 동기화를 위한 부가적 메시지의양이 많은 단점이 있었다. 본 논문에서는 병렬 이벤트 제어를 위해 logical clock를 이용한 정형적 test sequence 생성 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 제어관철 문제를 해결하고 시험 결과를 재현할수 있다. 또한 어떠한 통신 패러다임에서도 적용될수 있는 일반적 해결방법을 제공한다. 분산 시험 방법에서는 분산 객체가 증가할수록 시험기 사이의 채널이 비선형(non-linearly)으로 증가하는 단점이 있다. 이 단점을 극복하고자 원격 시험방법(remote test method)의 시험 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘의 검증을 위해 SDL 도구를 사용하고 Q.2971 망 부분(network side) 일대 다 호/연결 설정을 위한 메시지 교환에 적용한다.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.336-345
• /
• 2016

정보통신공학 분야는 국내 고교교육 과정에서 거의 다루어지지 않기 때문에 고등학생들이 이 분야의 내용과 진로를 알기 어렵고 관심이 부족하게 된다. 이 문제는 대학의 정보통신분야 학과들의 우수 신입생 유치 어려움을 가중시키고 있다. 본 논문에서는 이 문제를 완화할 목적으로 대학과 고교 간의 새로운 진로연계형 R&E 모델을 제시하고 이를 기반으로 한 H대학과 P고교 간에 이루어진 최근 3년간 R&E (Research & Education) 프로그램 운영 사례를 소개한다. 본 프로그램에서는 고등학생들에게 정보통신공학 분야 문제의 설계 및 개발 경험을 제공하고 이를 매개로 하여 정보통신분야에 대한 관심을 유도하고자 하였다. 프로그램의 효과를 간단히 확인하고자 3년간 참여한 모든 학생들의 설문 조사와 일부의 인터뷰를 분석결과에 의하면, 76%의 학생들이 이 프로그램을 통해 정보통신공학에 대한 관심이 많아졌다고 응답하였다. 본 논문의 의의는 우수 이공 인재들이 정보통신 분야 전공을 선택할 수 있도록 하는 진로연계형 R&E 모델을 정보통신분야에서 최초로 제시하였다는 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.412-428
• /
• 2010

이 연구는 2명의 중등 과학영재 지도 교사의 수업 전문성을 교수지향의 관점에서 알아보고자 한 것이다. 두 교사 모두 6년 이상 중등 과학영재의 생물 수업을 담당하였으며, 영재교육 교사연수를 이수하였다. 참여교사 당 2차시의 수업관찰과 녹화, 2차례의 심층면담을 통해 자료를 수집하였다. 모든 수업자료와 면담자료는 전사된 후 분석되었다. 연구결과 교사들의 수업에서 몇 가지 특징이 나타났다. 두 교사 모두 '개방적 탐구' 지향을 나타냈다. 이것은 탐구력과 창의적 문제 해결력을 신장시켜 과학영재가 과학자로 성장할 수 있도록 도와야 한다는 교사의 교육목표와 신념을 반영한 것이다. 그러나 교사의 전문적 지식의 구체적 내용과 강조점의 차이에 따른 신념은 '학문적 엄격성'과 '발견'의 서로 다른 지향으로 나타나기도 하는데, 이것은 수업에서 다루는 교과 내용 수준이나 범위 등에 영향을 주는 것으로 보인다. 교사들의 과학교수지향은 수업 대상 학생과 과학영재 수업 경험의 증가에 따라 변화한 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 과학영재 교육철학이 교수지향에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 교사의 전문성 신장을 위한 지속적인 노력을 바탕으로, 교사는 수업에 대한 자기반성을 통해 과학영재교육의 이론적 지식을 비판적으로 검토한다. 이를 통해 교사의 과학영재 교육철학이 정립되고 내면화될 때, 교사가 의도한 과학교수지향이 수업 실행에서도 일치되게 나타나는 것으로 보인다.