• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제39권1호
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• pp.54-68
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• 2020

The purpose of this study is to investigate how elementary teachers perceive and practice using Visual Thinking (VT) in science classes. For this, we collected 161 VT teaching materials for science that uploaded on the elementary teacher's online communities, and analyzed the characteristics. Also we interviewed four elementary teachers who have used VT in science class. The results are as follows. First, VT teaching materials shared in teacher's online communities were most often used to review the science concepts that students learned. Most of the materials required 'remember' among the Cognitive Process, and most of them provided layouts for VT activities. Second, the participants were using VT materials to review the science concepts they learned, so that students remember them. Third, the participants were satisfied because of the beliefs of effects as follows: facilitating learning and reviewing what students had learned; increasing students' positive reactions and confidence; learning through the interation among learners; the formation of habits thinking visually; indirect experiences of science class; possibility of class corresponding to learner characteristics. Fourth, the participants had difficulties in preparing for the VT science class, such as the burden of making VT materials, the long preparation time, concerns over overlapping contents, consideration of learners' VT skills, and the themselves' drawing ability. Furthermore, they also had difficulties in proceeding for the class, like different preference among learners about Visualization and loss of objectives in science class using VT. Fifth, the participants needed support as follows: platform to share students' VT results; VT case books and teachers' guidebooks; physical environment.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.879-890
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• 2021

미래 사회에는 AI와 인간이 공존할 것이라는 전망이 나오고 있는 가운데, 소양 교육의 성격으로 AI 교육이 강조되고 있다. 본 연구에서는 최근 국내에서 이루어진 AI 교육 프로그램 연구동향을 분석함으로써 향후 연구의 방향을 모색하고자 한다. 이를 위해 주제범위 문헌고찰 방법을 적용하여, 2017년부터 2020년까지 국내에서 이루어진 AI 교육 프로그램 문헌 29개를 발행연도, 교육대상, 학습내용, 학습결과, 실습환경의 측면에서 분석하였다. 분석 결과, 국내 AI 교육 프로그램 연구는 2020년에 급증하였으며 초등학생을 대상으로 한 교육 프로그램 연구가 많이 이루어졌음을 확인하였다. 또한, AI 원리에 대한 교육내용을 주로 다루고 있으며, 인지와 정의적 측면의 학습결과를 측정한 연구의 비율이 높고, 블록코딩을 비롯한 다양한 실습환경이 비교적 골고루 사용되었음을 확인하였다. 본 연구 결과를 기반으로 추후 연구의 방향성을 논의하고 제안하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.37-58
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• 2015

본 연구는 개념적 혼란이 지속되고 있는 융합교육의 특성을 규명하기 위하여 융합교육의 현장경험을 가진 교사 19명을 대상으로 델파이 연구를 수행하였다. 총 3차의 델파이 연구가 실시되었으며, 융합교육의 특성으로서 핵심요인과 기대효과를 도출하였다. 융합교육의 전제 조건인 핵심요인은 학습자의 다양한 질적 경험을 위해 교육내용과 교육방식의 개방적이고 융통적인 활용을 강조하는 '교육설계', 교사, 교사-동료 간, 교사-학습자 간의 관계 속에서 발휘되는 교사의 역량을 의미하는 '교사전문성', 다양한 교육주체의 심리적 지원을 통해 융합교육을 가능하도록 하는 '교육환경'으로 유형화되었다. 융합교육의 기대효과는 '학습자의 인지적 특성', '학습자의 정의적 특성', '교사 및 교육체제' 차원에서의 변화를 포함하였으며, 융합교육이 교육 본연의 가치를 실현하는 하나의 틀로서 인식되었다. 본 연구에서 융합교육은 다수의 일반적인 학습자를 대상으로 한 교육적 가치 실현을 지향하며, 다양한 교육내용과 교육방식을 적용하고 교사의 전문성을 비롯한 관련 교육주체의 심리적 요인이 중요한 핵심요인으로 다루어진다는 특성을 나타냈다. 연구의 결과는 융합교육의 실체를 다각적인 이해의 틀을 가지고 교육 현장의 맥락에서 확인하였다는 점에서 의의를 갖는다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권7호
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• pp.259-267
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• 2022

With the rapid development and introduction of digital technologies, both everyday human life and technological processes of any production are changing, which stimulates the transformation of the economy and education. Digital technologies are not only a tool, but also a living environment of modern human, which opens up new opportunities: learning at any convenient time, continuing education, the ability to form individual educational learning trajectories and more. However, the digital environment requires teachers to take a modern approach to the organization of the educational process, the formation of new skills and abilities to work in the digital educational environment. As a result of the study, it was found that the system of vocational education should provide training for masters of industrial training who have a high level of digital competence. The purpose of the article is to single out, theoretically substantiate and determine the level of formation of structural components of digital competence of future masters of agricultural training. The structure of digital competence of agricultural master was analyzed on the basis of domestic and foreign scientists researches. Systematized research results indicate that digital competence consists of four components: motivational-value (combination of internal and external motives for the use of digital technologies in future professional activities), cognitive (a set of theoretical knowledge, skills and abilities of future master of industrial training to effectively build educational process with the use of digital technologies), activity-professional (expansion and deepening of knowledge, skills, necessary skills for effective implementation of digital technologies in the educational process) and evaluative-reflexive (ability to analyze and self-analyze own activities and its results taking into account professional characteristics, self-realization in professional activities through the use of digital technologies). These components are comparable with the indicators that describe the knowledge, skills and abilities needed by the future master of industrial training to organize the modern educational process. A questionnaire was conducted to determine the levels of this competence formation, which allows us to conclude that it is necessary to increase the level of formation of all components of digital competence of future masters of industrial training in agriculture. The results of the study can be used as a basis for the development of disciplines that form the special competencies of masters of industrial training in agriculture and programs of advanced training of teachers.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.372-387
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• 2012

이 연구는 자연스러운 소집단 탐구 맥락에서 형성된 집단의 고유한 규범을 밝혀내고, 소집단 규범이 과학적 모형 구성에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 학생들의 상호작용을 잘 드러낼 수 있는 심장 혈액 흐름의 모형 구성 수업을 개발하였고, 서울 소재 중학교 2학년을 대상으로 수업을 진행하였다. 이 가운데 임의로 10개의 소집단을 추출하여 학생들의 담화와 활동을 녹음하고 비디오 촬영을 하였다. 수집한 자료는 먼저 집단의 상호작용 유형을 분류하였고, 각 유형을 대표적으로 보여주는 5개 집단에서 나타나는 규범과 모형의 특징을 분석하였다. 연구 결과, 집단마다 다양한 상호작용 유형을 보였으며, 소집단에서 구성한 모형의 질과 협력 및 모형 구성을 위한 규범 또한 집단마다 다르게 나타났다. 동일한 교사의 지도를 받는 탐구 맥락에서 학생들이 동일한 과제를 진행한다고 하더라도, 각 집단의 인지적인 책임감, 정당화에 대한 필요성, 협력과 참여, 멤버십에 대한 규범이 바탕이 되어 집단마다 다른 담화와 행동을 보였다. 또한, 한 집단을 제외하고, 모형 구성을 위한 인지적 책임감과 정당화와 같은 규범은 잘 발달하지 않았다. 이러한 규범은 궁극적으로 집단 모형 구성에 영향을 미쳤다. 구성원들의 적극적인 참여를 독려하여 협력을 촉진하고, 인지적 책임감을 가지고 자신의 의견을 정당화하면서 모형 구성을 촉진하는 규범을 형성하고 있는 집단은 구성원들의 추론적 사고를 촉발하였고 보다 목표 모형에 가까운 집단의 공동 모형을 구성하였다. 이 연구 결과는 소집단 활동을 통한 학습을 촉진하는 교실 환경을 구축하고, 이와 관련된 교사 교육 방안을 모색하는데 시사점을 제공한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권2호
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• pp.387-407
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• 2014

수학에서의 성차는 교수 학습 환경에서 학습자에 대한 공평성을 추구하는 맥락에서 연구자들의 지속적인 관심을 받아 왔다. 수학의 여러 영역 중 특히 기하 영역은 전통적으로 남학생이 여학생에 비해 높은 성취를 보이는 영역으로 인식되어 왔으나, 최근에는 성차가 완화되거나 점차 사라지고 있다는 경험적 증거들이 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 2003년부터 2011년까지 3개 주기 동안 실시된 TIMSS 8학년 수학과 데이터를 활용하여 우리나라 중학생들이 기하 영역의 각 하위 인지요소에서 나타내는 성차를 인지진단모형을 활용하여 고찰하였다. 본 연구에서는 여러 가지 인지진단모형 중 교육 전문가에게 유용하고 해석 가능한 정보를 제공할 수 있는 Fusion 모형을 적용하였다. 연구결과, 기하 영역의 세부 인지요소 중 '입체도형의 모양'에 있어서는 2003년과 2007년 각각 남학생이 여학생에 비해 높은 숙달 확률을 나타내었으나, 2011년에는 전체 인지요소에서 남녀 간에 차이가 없는 것으로 나타나, 성차가 완화되고 있다는 최근 연구들을 지지하는 하나의 경험적 증거를 제공하였다. 이밖에 인지진단모형을 적용하여 성차를 분석한 결과에 따라, 학생들의 인지요소 숙달 프로파일이 남녀 간에 어떠한 차이를 보이는지, 그리고 특정 문항을 푸는데 있어서 반드시 필요하다고 정의된 인지요소들이 성별에 따라 상대적으로 더 혹은 덜 중요하게 기능하는지 등에 대해 고찰하고 이에 근거하여 기하 영역의 교수 학습에 시사점을 제공하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.47-54
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• 2020

발달장애는 영유아 기부터 시작하는 뇌 신경계 발달장애들의 집합으로 언어 및 의사소통, 인지력, 사회성 등의 측면에서 이루어져야 할 발달이 심하게 지체되거나 성취되지 않은 장애를 의미한다. 이러한 발달장애 진단에는 아동의 얼굴 표정과 같은 감정표현의 의미와 맥락 등 비언어적 반응에 대한 관찰로 이루어진다. 이를 사람이 측정기에는 상당히 주관적인 판단이 개입하게 되어 객관적인 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 영유아/아동의 언어, 비언어적 행동 반응을 관찰하는 ADOS(Autism Diagnostic Observation Schedule)와 BeDevel(Behavior Development Screening for Toddler) 검사에서 검사자와 피검사자간의 상호작용이 녹화된 영상을 리빙랩 환경에서 획득하여 인공지능 기반의 비정상적/상동적 행동 인지 기술 개발에 필요한 영상 및 음성 데이터 확보를 목표로 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.251-266
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• 2022

Structural Health Monitoring (SHM) of critical infrastructure comprises a major pillar of maintenance management, shielding public safety and economic sustainability. Although SHM is usually associated with data-driven metrics and thresholds, expert judgement is essential, especially in cases where erroneous predictions can bear casualties or substantial economic loss. Considering that visual inspections are time consuming and potentially subjective, artificial-intelligence tools may be leveraged in order to minimize the inspection effort and provide objective outcomes. In this context, timely detection of sensor malfunctioning is crucial in preventing inaccurate assessment and false alarms. The present work introduces a sensor-fault detection and interpretation framework, based on the well-established support-vector machine scheme for anomaly detection, combined with a coalitional game-theory approach. The proposed framework is implemented in two datasets, provided along the 1st International Project Competition for Structural Health Monitoring (IPC-SHM 2020), comprising acceleration and cable-load measurements from two real cable-stayed bridges. The results demonstrate good predictive performance and highlight the potential for seamless adaption of the algorithm to intrinsically different data domains. For the first time, the term "decision trajectories", originating from the field of cognitive sciences, is introduced and applied in the context of SHM. This provides an intuitive and comprehensive illustration of the impact of individual features, along with an elaboration on feature dependencies that drive individual model predictions. Overall, the proposed framework provides an easy-to-train, application-agnostic and interpretable anomaly detector, which can be integrated into the preprocessing part of various SHM and condition-monitoring applications, offering a first screening of the sensor health prior to further analysis.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.165-173
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• 2014

본 연구의 목적은 과학 교사가 갖는 스트레스의 정도와 과학 교수관련 스트레스에 대하여 분석하는 것이다. 이를 위하여 104명의 과학 교사를 대상으로 학생의 특성, 교사의 특성, 학교의 환경, 행정적인 절차, 서비스 상태 등의 범주로 구성된 50개의 스트레스 유형으로 구성된 과학교사 스트레스 검사를 실시하였다. 또한 25명의 과학교사들 대상으로 서술식 설문을 통하여 과학교수 관련 스트레스 109개를 수집하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교사의 스트레스는 학생의 특성에 의한 스트레스와 행정적인 절차에 의한 스트레스가 교사의 특성, 학교의 환경, 서비스 상태 등에 의한 스트레스보다 크게 나타났다. 둘째, 학생들의 인지적인 능력의 부족에 의한 스트레스보다 과학에 대한 동기 부족, 불성실한 수업태도 등과 같은 정의적인 측면에 의한 스트레스가 더 크게 나타났다. 셋째, 여자 과학 교사의 스트레스가 남자 과학 교사의 스트레스보다 훨씬 더 크게 나타났다. 넷째, 과학 교수와 관련한 스트레스에 대해서 가장 많은 의견은 학생들의 동기부족과 이해부족 등에 의한 스트레스였다. 다섯째, 과학 교사들은 실험 평가에서의 객관성 확보, 동료교사와의 공동출제 등과 같이 평가와 관련하여 많은 어려움을 느끼고 있었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.97-114
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• 2009

본 연구는 초등학교 6학년 수학 쌓기나무 단원의 디지털교과서 활용 수업이 공간능력, 수학학업성취도, 수학 교과에 대한 흥미도 등에 미치는 영향을 분석함으로써 수학 수업에 있어서 학습효과를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하는데 그 목적이 있다. 위의 연구를 위하여 실험반은 디지털교과서, 비교반은 서책교과서로 수업을 진행하였다. 그 결과 실험처치 후 실험반과 비교반의 공간 감각 능력 및 수학 교과에 대한 흥미도에 있어서 통계적으로 유의미한 차이는 발견할 수 없었다. 그러나 공간능력 성적의 중위 그룹에서 실험반이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났는데, 이는 디지털교과서가 다수의 중위권 학생들에게 학습에 대한 관심을 유도하고 흥미를 유지시키는 역할을 할 수 있다는 점을 시사한다. 또한 공간 능력 검사지의 대부분의 문항에서 실험반이 더 높은 정답률을 보인 점은 구체물과 멀티미디어를 병행 활용한 학습 형태가 공간 능력에 긍정적인 영향을 주었을 가능성이 있음을 보여준다.