• 제목/요약/키워드: Earth system education

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과학 글쓰기를 통한 고등학생의 지구 시스템에 대한 이해와 시스템 사고의 분석 (An Analysis of High School Students' Systems Thinking and Understanding of the Earth Systems through their Science Writing)

  • 이현동;김태수;이효녕
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.91-104
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 과학 글쓰기를 통해 고등학생의 지구 시스템에 대한 이해와 시스템 사고 과정을 분석하는 것이다. 글쓰기 활동에 활용한 자료는 지구과학 I 교과 내용 중 지구환경 변화에 관련된 3가지 주제(지구 온난화, 화산분출, 사막화)이며 이와 관련된 과제를 개발하였다. 개발한 자료는 고등학교 2학년 학생 8명을 대상으로 투입하였으며 작성한 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 DAET-C 체크리스트와 지구 시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도를 작성한 후, 이를 근거로 하여 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 그 결과로 첫째, 학생들은 지구 시스템의 구성, 지구 시스템의 상호작용, 지구과학적 소양, 시스템 순으로 지구 시스템을 이해하는 것으로 조사되었다. 둘째, 학생들의 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 각각의 주제별로 인과지도를 작성한 결과 피드백 순환 고리가 나타난 학생은 연구에 참여한 8명 중 지구 온난화 관련 주제에서는 4명, 화산 분출 관련 주제에서는 1명, 사막화 관련 주제에서는 4명의 학생이 지구 시스템에서 하위 요소 간의 상호작용을 고려하는 시스템 사고를 하고 있는 것으로 조사되었다. 결론적으로 연구에 참여한 학생들은 지구환경 변화가 지구계 하위 요소 사이의 상호작용을 통해 복잡한 과정 속에서 복합적으로 이루어지고 있다는 사고를 하고 있었으나, 지구 시스템의 순환에 대한 과정에서 시스템 사고는 미흡한 것으로 나타났다. 과학 글쓰기 활동을 활용하여 지구 시스템 교육과 시스템 사고를 향상 시킬 수 있는 다양한 연구가 필요할 것이다.

Spectral line Variations of the Symbiotic Variable CH Cygni

  • Yoo Kye Hwa;Kim Kang Min;Lee Byung Chul;Yoon Tae Seog;Lee Jung Ae;Kang Yong Hee
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.160-165
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    • 2005
  • A series of high resolution spectra of CH Cygni obtained at the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory (BOAO) in April 2004 has been analyzed. The emission components of the [O I] 6300 A lines are de-convoluted and fitted with Gaussian functions in order to investigate the characteristics and the structure of CH Cygni system along with the analysis for $H{\alpha}$ and [O III] lines. A present geometrical structure of the components of CH Cygni system is suggested.

Impacts of Albedo and Wind Stress Changes due to Phytoplankton on Ocean Temperature in a Coupled Global Ocean-biogeochemistry Model

  • Jung, Hyun-Chae;Moon, Byung-Kwon
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.392-405
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    • 2019
  • Biogeochemical processes play an important role in ocean environments and can affect the entire Earth's climate system. Using an ocean-biogeochemistry model (NEMO-TOPAZ), we investigated the effects of changes in albedo and wind stress caused by phytoplankton in the equatorial Pacific. The simulated ocean temperature showed a slight decrease when the solar reflectance of the regions where phytoplankton were present increased. Phytoplankton also decreased the El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation (ENSO) amplitude by decreasing the influence of trade winds due to their biological enhancement of upper-ocean turbulent viscosity. Consequently, the cold sea surface temperature bias in the equatorial Pacific and overestimation of the ENSO amplitude were slightly reduced in our model simulations. Further sensitivity tests suggested the necessity of improving the phytoplankton-related equation and optimal coefficients. Our results highlight the effects of altered albedo and wind stress due to phytoplankton on the climate system.

중학교 과학 천문 수업에서 나타나는 시스템 사고 분석: 별과 우주 단원에 대한 과학 교사의 교수 실행 사례 (An Analysis of Systems Thinking Revealed in Middle School Astronomy Classes: The Case of Science Teachers' Teaching Practices for the Unit of Stars and Universe)

  • 오현석;이기영;박영신;맹승호;이정아
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.591-608
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 중학교 천문 수업에 대한 과학 교사의 교수 실행에서 나타나는 시스템 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 4명의 중학교 8학년 과학 교사의 천문 단원 수업을 녹화하였고 녹화된 수업은 모두 전사하였으며, 선행 연구의 시스템 사고 위계 구조를 수정하여 개발한 시스템 사고 분석틀을 적용하여 이들을 분석하였다. 또한, 수업 분석 후 참여 교사의 과학 수업에 대한 지향과 교수학적 생각을 심층적으로 분석하기 위해 비디오 자극 회상 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 모든 참여 교사들은 천문 수업에서 시스템 사고의 위계를 제대로 반영하지 못하였으며, 낮은 수준의 시스템 사고만을 활용하는 것으로 나타났다. 또한, 교사가 학생 중심의 교수 지향을 지녔다 하더라도 시스템 사고의 교수 실행은 교사 중심으로 진행되는 것으로 나타났다. 천문 수업의 교수 실행에서 시스템 사고가 부족하게 나타나는 것은 공간적 사고에 보다 집중하는 것과 지구과학 비전공 교사로서의 천문 내용 및 형성 평가 지식 부족 때문인 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 천문 수업에서 효과적인 시스템 사고의 도입 방안을 논의하였다.

한국 2009 개정 초등 과학과 교육과정과 미국 초등 과학과 교육과정 비교분석 - 3~4학년군 지구와 우주영역을 중심으로 - (A Comparative Study of Elementary Science Curriculum between Korea and USA - Focusing on Earth and Space Domain of Third and Fourth Grades -)

  • 김윤경;김종영;신명경
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제35권3호
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    • pp.362-376
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    • 2016
  • The purpose of this paper was to analyze the characteristics of Korean science curriculum and the differences with the other country. For this purpose, the USA was selected as the target country for comparison. The comparison focused on goals and contents in science curriculum document. The goals for science education in both countries were similar. But the goal setting level was different. Also, four objectives were suggested in Korean curriculum and nine objectives in the USA to achieve the general objective. Korean curriculum was composed of such grades system as 3rd & 4th grades, 5th & 6th grades and content area as 'materials and energy', 'life and the earth' in content system. And the USA composed in the such grade system as K, Grade 1, 2, 3, 4 and 5. Also the elements to be learned is suggested in the strand. And in the area of the earth and space in the Korean Curriculum, there are elements emphasized in the content area, cognitive area, context category and practical activities learning objective category. But the USA covered most of those elements evenly. Korean curriculum focused on learning of certain elements in certain grades, but the USA curriculum is to learn several elements evenly in every grade. It will be future topics of research to investigate the effect of curriculum with different emphasis of improving students' scientific knowledge and learning through further study.

변혁적 역량 함양을 위한 2022 개정 고등학교 과학과 지구과학 교육과정 개발 성과 탐색 (Exploring Development Achievement of the 2022 Revised High School Earth Science Curriculum to Cultivate Transformative Competency)

  • 곽영순;김종희;김현종
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.49-59
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    • 2024
  • 본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

고등학생들의 지구시스템 관점에 기반한 탄소 순환 개념 분석 (Analysis of Carbon Cycle Concepts based on Earth Systems Perspective of High School Students)

  • 이두연;오은숙;김형범;정진우
    • 과학교육연구지
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    • 제37권1호
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    • pp.157-169
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 고등학생들의 지구시스템적 관점에 기반한 탄소 순환 개념을 분석하고자 한다. 이를 위한 연구 대상자로 고등학교 학생들 중 지구과학I 교과를 이수한 학생으로 본 연구에 참여 의사를 밝힌 7명의 학생들을 선정하여 지구시스템적 관점에 기반한 탄소 순환 개념을 분석하였다. 탄소 순환 개념 분석을 위해 학생들에게 탄소 순환과 관련된 단어 연상, 인과 지도 그리기, 그림 그리기를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 학생들의 탄소 순환 관련 연상된 개념은 7명 중 5명이 3개 이하로 나타났다. 두 번째, 학생들의 탄소 순환 관련 상태 변화와 과정의 개념은 상태 변화 2개, 과정 8개로 나타났다. 세 번째, 학생들의 탄소 순환 관련 연결 고리는 2명의 학생이 2개, 3명의 학생이 1개의 연결 고리를 나타내었고, 2명의 학생은 연결 고리를 나타내지 못하였다. 네 번째, 그림 그리기를 통해서 본 탄소 순환 관련 개념은 1명의 학생이 9개, 3명의 학생이 7개, 나머지 학생들은 각각 5개, 4개, 3개의 개념을 그림으로 표현하였다. 이는 연구 대상 7명의 학생 중 1명은 시스템 사고를 잘 수행하고 있으며, 6명은 탄소 순환에 대한 적은 개념과 연결 고리로 시스템 사고가 미흡함을 보여준다. 학생들에게 지구 시스템과 연결된 지식이나 시스템 사고를 향상시키기 위해서는 고등학교 교육과정의 다양한 교육프로그램이 개발되어야 할 것이다.

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토픽모델링을 이용한 국내 미세먼지 연구 분류 및 연구동향 분석 (A Study on the Research Topics and Trends in South Korea: Focusing on Particulate Matter)

  • 박혜민;김태용;권대웅;허준용;이주연;양민준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_3호
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    • pp.873-885
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    • 2022
  • 전 세계적으로 미세먼지(particulate matter, PM)와 사망률 및 유병률 증가의 관련성이 보고되면서 다양한 연구가 수행되었으며, 우리나라에서는 1990년대 후반을 기점으로 PM에 대한 중요성을 인식하고, PM에 대한 다양한 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 '미세먼지' 관련 연구들의 주제를 분류하고, 각 주제별 연구 동향을 확인하기 위해 Research Information Sharing Service (RISS)에 게재된 미세먼지 관련 2,764편의 논문을 대상으로 Latent Dirichlet Allocate (LDA) 분석을 수행하였다. 연구 결과, 총 10개의 주제로 분류하는 것이 가장 적합하였으며, 미세먼지 관련 연구주제는 '미세먼지 저감(Topic 1)', '정부 정책 및 관리(Topic 2)', '미세먼지 특성(Topic 3)', '미세먼지 모델(Topic 4)', '환경교육(Topic 5)', '바이오(Topic 6)', '교통수단(Topic 7)', '황사(Topic 8)', '실내 미세먼지 오염(Topic 9)', '인체 위해성(Topic 10)'의 주제로 분류할 수 있었다. 특히, '정부 정책 및 관리(Topic 2)', '미세먼지 모델(Topic 4)', '환경교육(Topic 5)'. '바이오(Topic 6)' 관련 연구주제들이 시간에 따라 전체 논문에 대한 비율이 증가하는 추세를 보여 성행하는 것을 확인하였다(linear slope>0). 본 연구의 결과는 미세먼지 관련 다양한 분야의 연구자들에게 새로운 문헌 고찰의 방법론을 제시하고, 미세먼지 분야의 역사와 발전에 대한 이해를 제공했음에 의의가 있다.

Taiwanese Science Curriculum Reform and Earth System Education

  • Chang, Chun-Yen
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2003년도 추계학술발표회 및 정기총회
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    • pp.3-10
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    • 2003
  • Curriculum reform has been a significant emphasis for most of countries all over the world for the past few years. It was the first time for Taiwan to develop a new Science and Life Technology curriculum Standards (SaLTS) for grades 1 through 9 compulsory educations. The SaLTS features integrated science content with the aim at motivating students to learn science and encouraging students to apply science to their everyday life, which is practically well aligned with the philosophical essence and foundations of Earth Systems Education (ESE). This paper calls attention to the importance of the inclusion of ESE into the forthcoming science curricula of Taiwan and worldwide and provides some exemplary ESE-inspired curriculum and instructional modules that have been successfully implemented in the secondary schools of Taiwan. Hopefully, this paper can shed some lights on the future development of the ESE-based science curricula, instructional modules, and teacher preparation programs.

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초등학교 교사들의 천문학적 거리에 대한 개념 연구 (The Conceptions of Astronomical Distance of Elementary School Teachers)

  • 정진우;한신
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.827-838
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 현직 초등학교 교사들의 천문학적 거리 개념을 확인하고 천문학적 거리에 대한 편차 규모와 천문학적 거리를 점점 확대 시켰을 때 정확성을 알아보기 위한 것이다. 경기도 소재 초등학교 교사 69명을 대상으로 천문학적 거리 관련 질문지를 배포하여 결과를 분석한 후 3명을 임의 추출하여 그들이 작성한 질문지를 바탕으로 인터뷰를 실시하여 그들의 천문학적 거리 개념을 분석하였다. 많은 초등학교 교사들이 지구와 달, 태양 사이의 거리를 과대 평가하였고, 항성 및 은하까지의 거리는 매우 과소평가하였으며, 천문학적 거리를 이론적(계산적) 척도와 직관적(심리적) 척도를 활용하여 추정하였다. 그들은 AU, 광년과 같은 단어를 익히 들어 잘 알고 있으나 그 의미를 정확하게 이해하지 못하는 사례도 있었으며, 지구에서 해왕성까지의 거리가 항성까지 거리 보다 더 멀다고 인식하는 사례도 있었다. 천문학적 거리를 추정할 때 상당한 변이성이 존재하며, 태양계 내에서 태양계 밖에 존재하는 천체로 거리를 늘려나갈수록 초등 교사들은 그 거리를 점점 더 과소평가하였다.