• 제목/요약/키워드: Engineering Mathematics

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융합교육 컨설팅에 대한 융합교육 컨설턴트의 인식 탐색 -필요 요소와 개선점을 중심으로- (Investigation of STEAM Education Consultants' Perception for STEAM Education Consulting -Focusing on the Requirements and Improvements-)

  • 김선경;김현경
    • 과학교육연구지
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    • 제47권1호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 본 연구에서는 융합교육 컨설턴트(STEAM education consultant, SEC)를 대상으로 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해 필요한 요소와 융합교육 컨설팅의 개선점에 대한 인식을 알아보았다. 이전에 SEC를 한 경험이 있거나 융합교육 관련 경험이 풍부한 교사들을 대상으로 자료를 수집하였다. 먼저 융합교육 컨설팅의 성과를 위한 요소와 개선점에 대해 개방형 설문을 진행하고, 자유 응답의 내용을 분석하여 항목을 구성한 다음, 각 항목에 대해 얼마나 동의하는지 리커트 척도 상에서 응답하게 하여 통계 분석을 실시하였다. 분석 결과 SEC는 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해서 "컨설턴트와 담당 교원의 공감대 형성", "이전 컨설팅 결과 반영에 대한 컨설턴트의 피드백"과 "담당 교원에 대한 격려와 지지"가 가장 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 융합교육 컨설팅의 개선점으로는 "컨설턴트들 간의 사례 및 의견 공유", "컨설팅 모범 사례 선정 및 공유", "공개수업 등 다양한 컨설팅 형태 개발"이 가장 높은 동의를 얻었다. 이 결과를 기반으로 STEAM 컨설팅의 효과성을 높일 수 있는 지원 방안에 대해 제안하였다.

알지오매스 기반 수업이 수학적 문제해결력 및 태도에 미치는 효과: 초등학교 5학년 '직육면체' 단원을 중심으로 (The Effect of Mathematics Classes Using AlgeoMath on Mathematical Problem-Solving Ability and Mathematical Attitude: Focusing on the 'Cuboid' Unit of the Fifth Grade in Elementary School)

  • 이승동;이종학
    • 과학교육연구지
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    • 제48권1호
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    • pp.47-62
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 초등학교 5학년을 대상으로 알지오매스를 활용한 수업이 학생들의 수학적 문제해결력 및 수학적 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이를 위해서 초등학교 5학년 수학 교과서의 '직육면체'를 재구성한 알지오매스 기반 교수·학습자료를 사용해서 총 8차시의 실험 수업을 실시하였다. 그리고 실험 수업의 전후에 수집한 양적 자료들을 통계적으로 분석하였고, 또한 알지오매스를 활용한 실험 수업의 장면을 구체적으로 제시함으로써, 수학적 문제해결력과 태도의 측면에서 공학을 활용한 수업의 효과와 실제를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수학적 문제해결력검사에서 실험집단과 비교집단은 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 있었다. 즉, 알지오매스를 활용한 수업은 수학적 문제해결력의 신장에 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 수학적 태도 검사에서 실험집단과 비교집단은 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 없었지만, 수학적 태도의 모든 하위 요소들에 대해서 실험집단이 비교집단보다 평균 점수가 상승한 것으로 나타났다.

융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식 (Domestic and International Experts' Perception of Policy and Direction on STEAM Education)

  • 정재화;전재돈;이효녕
    • 과학교육연구지
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    • 제39권3호
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    • pp.358-375
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초.중.고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM 교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안 제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다.

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충주댐(청풍호) 수상태양광 시설이 호수 수질에 미치는 영향 (Effect of a Floating Photovoltaic System (FPV) at Chungju Dam (Cheongpung Lake) on Water Quality)

  • 김학준;곽석남;윤민;김일규;김영성;김동섭
    • 생태와환경
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    • 제52권4호
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    • pp.293-305
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    • 2019
  • 본 연구는 충주댐(청풍호)의 부유식 수상태양광 발전 시스템 (FPV)이 수질에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 충주댐(청풍호) FPV는 수표면적(97 ㎢)의 0.04% 를 차지한다. FPV 설치 전후 호수 전체의 수질을 비교·분석하였다. 전체 호수의 DO, BOD, TOC 및 Chl-a는 설치 기간 후 유의한 수준(p<0.05)에서 증가한 반면, 전기전도도는 감소하였다. 이는 동일한 비교 기간 동안 40% 증가한 강수량으로 인해 영양염류 유입이 증가한 때문으로 판단된다. 또한 2017년 5월과 11월 FPV 중앙 직하부(FPVC) 및 영향권 지점에서 수질 인자를 측정·비교하였다. 그 결과, FPVC와 영향권 지점의 수질 인자가 통계적으로 다르지 않았으며(p>0.05), FPV 시설이 수질 저하를 유발하지 않음을 보여주었다. 2018년 9월부터 11월까지 5차례에 걸쳐 수온, 광도 및 식물 플랑크톤 군집도 수심별로 측정·분석하였다. 수온은 지점별로 다르지 않았으며, 광도는 FPVC에서 27~50%로 감소한 것으로 조사되었다. 대조구와 비교해보면 감소된 광도에도 불구하고 FPVC에서 조류의 출현종과 현존량이 유의미하게 다르지 않았다(p>0.05). 그러나, 11월 초의 시료의 경우, FPVC에서 Aulacoseira 속에 속하는 부착 규조류가 우점하였으며 대조구보다 현존량이 상당히 높았다. 이는 FPV 시스템에 의한 일시적이고 국부적인 정체 수역 형성과 관계있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 수상태양광 설치에 관한 정책수립에 필요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 수상태양광 시설에 대한 장기적인 수질 모니터링과 수상태양광 시설에 의한 수리동역학적 연구, 수상태양광의 설치 면적과 수질과의 상관관계 연구 등이 필요하며 이를 통해 수상태양광 활용성을 극대화 시킬 수 있을 것으로 보인다.

수학적 사고력에 관한 인지신경학적 연구 개관 (A Review of the Neurocognitive Mechanisms for Mathematical Thinking Ability)

  • 김연미
    • 인지과학
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    • 제27권2호
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    • pp.159-219
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    • 2016
  • 수학적 사고력은 STEM(science, technology, engineering, mathematics) 분야에서의 학업적인 성취와 과학기술의 혁신에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 학제 간 연구 분야인 수 인지(numerical cognition) 및 수학적 인지와 관련된 최근의 인지신경학적 연구 결과들을 종합하여 개관하였다. 첫째로 수학적 사고의 기초가 되는 뇌 기제의 위치와 정보처리 메커니즘을 확인하였다. 수학적 사고는 영역 특정적(domain specific)인 기능인 수 감각과 시공간적 능력뿐만 아니라 영역 일반적(domain general)인 기능인 언어, 장기기억, 작업 기억(working memory) 등을 기초로 하며 이를 토대로 추상화, 추론 등의 고차원적인 사고를 한다. 이 중에서 수 감각과 시공간적 능력은 두정엽(parietal lobe)을 기반으로 한다. 두 번째로는 수학적 사고 능력에서 관찰되는 개인 차이에 대하여 고찰하였다. 특히 수학 영재들의 신경학적인 특성을 신경망 효율성(neural efficiency)의 관점에서 고찰해 보았다. 그 결과 높은 지능이란 두뇌가 얼마나 많이 일하느냐가 아니라 얼마나 효율적으로 일하는가에 달렸다는 사실을 확인하였다. 수학 영재들의 또 다른 특성은 좌반구와 우반구 간의 연결과 반구 내에서 전두엽과 두정엽의 연결이 뛰어나다는 사실이다. 세 번째로는 학습과 훈련, 그리고 성장에 따른 변화 및 발전에 대한 분석이다. 개인이 성장하며, 수학 학습과 훈련을 하게 될 때 이에 따라 두뇌 피질에서도 변화가 반영되어 나타난다. 그 변화를 피질에서의 활성화 수준의 변화, 재분배, 구조적 변화라는 관점에서 해석하였다. 이 중에서 구조적 변화는 결국 신경 가소성(neural plasticity)을 의미한다. 마지막으로 수학적 창의성은 수학적 지식(개념)을 기초로 하여 수학적 개념들을 결합하는 단계가 요구되며, 그 후 결합된 개념들 중에서 심미적인 선택을 통해 수학적 발명(발견)으로 연결된다. 전문성이 높아질수록 결합과 선택이라는 두 단계가 더욱 중요해진다.

한국응용곤충학회의 첫 50년 역사 (History of the Korean Society of Applied Entomology for its First Fifty Years)

  • 부경생
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.171-190
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    • 2012
  • The Korean Society of Applied Entomology (KSAE) celebrates its First 50 years history this year, 2011. It began in the year 1962, as the Korean Society of Plant Protection (KSPP) to discuss all aspects of plant protection including entomology and plant pathology. At that time it was one of the earliest scientific ones among agricultural societies in Korea. Before liberation from the Japanese colonial rule there were a few scientific societies for Japanese scientists only in the Korean Peninsula. It seemed that there was a single exception, in medical field, formed by and operated for Korean ethnics. Right after the liberation, Korean scientists rushed to form new scientific societies in the fields of mechanical engineering, architecture, textile, internal medicine, biology, etc. in 1945, mathematics, chemistry, metallurgy, etc. in 1946, and so on. But agricultural scientists had to wait for more time before setting up their own scientific society, Korean Agricultural Society(韓國農學會), comprising all agricultural subfields, in 1954. They had annual meetings and published their own journal every year until 1962. Then those working in the plant protection field established their own KSPP, right after their section meeting in 1962. At that time the total number of participants for KSPP were only around 50. KSPP scientists were interested in plant pathology, agricultural chemicals, weed science, or bioclimate, besides entomology. They had annual meetings once or twice a year until 1987 and published their own journal, Korean Journal of Plant Protection (KJPP), once a year at the earlier years but soon gradually increasing the frequency to four times a year later. Articles on entomology and plant pathology occupied about 40% each, but the number of oral or posters were a little bit higher on plant pathology than entomology, with the rest on nematology, agricultural chemicals, or soil microarthropods. There also had a number of symposia and special lectures. The presidentship lasted for two years and most of president served only one term, except for the first two. The current president should be $28^{th}$. In the year 1988, KSPP had to be transformed into the applied entomology society, Korean Society of Applied Entomology (KSAE), because most of plant pathologists participating left the society to set up their own one, Korean Society of Plant Pathology in 1984. Since that time the Society concentrates on entomology, basic and applied, with some notes on nematology, acarology, soil microarthropods, agricultural chemicals, etc. The Society has been hosting annual meetings at least twice a year with special lectures and symposia, from time to time, on various topics. It also hosted international symposia including binational scientific meetings twice with two different Japanese (applied entomology in 2003 and acarology in 2009) societies and the Asia-Pacific Congress of Entomology in 2005. The regular society meeting of this year, 2011, turns out to be the 43rd and this autumn non-regular meeting would be the 42nd. It has been publishing two different scientific journals, Korean Journal of Applied Entomology (KJAE) since 1988 and the Journal of Asia-Pacific Entomology (JAPE) since 1998. Both journals are published 4 times a year, with articles written in Korean or English in the first, but those in English only in the latter with cooperation from the Taiwan Entomological Society and the Malaysian Plant Protection Society since 2008. It is now enlisted as one of those SCI(science citation index) extended. The highest number of topics discussed at their annual meetings was on ecology, behavior, and host resistance. But at the annual meetings jointly with the Korean Society of Entomology, members were more interested in basic aspects, instead of applied aspects, such as physiology and molecular biology fields. Among those societies related to entomology and plant protection, plant pathology, pesticide, and applied entomology societies are almost similar in membership, but entomology and plant pathology societies are publishing more number of articles than any others. The Society is running beautifully, but there are a few points to be made for further improvement. First, the articles or posters should be correctly categorized on the journals or proceedings. It may be a good idea to ask members to give their own version of correct category for their submissions, either oral or poster or written publication. The category should be classified detailed as much as possible (one kind of example would be systematics, morphology, evolution, ecology, behavior, host preference or resistance, physiology, anatomy, chemical ecology, molecular biology, pathology, chemical control, insecticides, insecticide resistance, biocontrol, biorational control, natural enemies, agricultural pest, forest pest, medical pest, etc.) and such scheme should be given to members beforehand. The members should give one or two, first and second, choices when submitting, if they want. Then the categories might be combined or grouped during editing for optimal arrangement for journals or proceedings. Secondly the journals should carry complete content of the particular year and author index at the last issue of that year. I would also like to have other information, such as awards and awardees in handy way. I could not find any document for listing awards. Such information or article categorization may be assigned to one of the vice presidents. I would rather strongly recommend that the society should give more time and energy on archive management to keep better and more correct history records.

통합형 마인드맵 활동이 중학교 2학년 학생들의 창의적 사고력에 미치는 영향 (The Effect of Integrated Mind Map Activities on the Creative Thinking Skills of 2nd Year Students in Junior High School)

  • 윤현정;강순희
    • 대한화학회지
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    • 제59권2호
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    • pp.164-178
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    • 2015
  • 본 연구는 융합 인재 교육의 다양한 목표 중에서 인지적 측면 특히 창의적 사고력의 신장에 초점을 맞추고 창의적 사고력 신장을 위한 교수 기법으로서 '통합형 마인드맵'을 개발하고 적용하여 그 효과를 알아보았다. 통합형 마인드맵이란, 융합 인재 교육 지향 마인드맵으로서 기존의 마인드맵 특징을 유지하면서, 과학 주제를 중심으로 뻗어나가는 아이디어 발산의 범주를 과학(S), 기술(T)&공학(E), 예술(A), 수학(M)의 측면으로 해보도록 교사가 의도적으로 유도하는 특징을 지닌다. 그럼으로써 학생들은 학습한 과학 개념이 다른 분야(기술, 공학, 예술, 수학)와 밀접하게 관련되어 있음을 지속적으로 인식하게 되고 관련 지식을 넓힐 수 있으며, 이는 융합 인재에게 요구되는 창의적인 융합적 사고를 할 수 있는 밑거름으로 작용하게 된다. 통합형 마인드맵은 첫 번째 가지가 포함하는 핵심어의 범주에 따라 STEAM형, STEA형, STEM형, STE형의 네 가지 유형으로 구분할 수 있으며, 교사의 안내 정도에 따라 안내형, 중간 개방형, 개방형의 세 수준으로 구분할 수 있다. 또한 통합형 마인드맵 활동은 개인 별 뿐만 아니라 모둠 및 학급 토론을 통한 협동 학습 형태로 이루어지는 모둠 별, 학급 공유 활동의 형태로도 진행될 수 있다. 개발한 교수 기법은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한 학기 동안 적용하였으며, 실험반 학생들은 한 학기 동안 개인 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 모둠 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 학급 공유 통합형 마인드맵 활동 3회로, 총 23회의 통합형 마인드맵 활동을 경험하였다. 그 결과 실험반 학생들의 창의적 사고력은 유의미하게 향상되는 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구에서는 창의성을 협의로 정의하여 발산적 사고라고 정의하였으며, 그 하위 범주인 유창성, 융통성, 독창성을 분석한 결과에서도 모두 유의미한 향상이 있었다(p<.05). 따라서 본 연구에서 개발한 통합형 마인드맵 교수 기법은 창의적 사고력의 신장에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 창의적 사고력에 대하여 교수 기법과 인지 수준, 학업 성취도 수준, 성 별과의 상호 작용은 나타나지 않았다(p<.05).

A MEASUREMENT OF THE COSMIC MICROWAVE BACKGROUND B-MODE POLARIZATION WITH POLARBEAR

  • ADE, P.A.R.;AKIBA, Y.;ANTHONY, A.E.;ARNOLD, K.;ATLAS, M.;BARRON, D.;BOETTGER, D.;BORRILL, J.;CHAPMAN, S.;CHINONE, Y.;DOBBS, M.;ELLEFLOT, T.;ERRARD, J.;FABBIAN, G.;FENG, C.;FLANIGAN, D.;GILBERT, A.;GRAINGER, W.;HALVERSON, N.W.;HASEGAWA, M.;HATTORI, K.;HAZUMI, M.;HOLZAPFEL, W.L.;HORI, Y.;HOWARD, J.;HYLAND, P.;INOUE, Y.;JAEHNIG, G.C.;JAFFE, A.H.;KEATING, B.;KERMISH, Z.;KESKITALO, R.;KISNER, T.;JEUNE, M. LE;LEE, A.T.;LEITCH, E.M.;LINDER, E.;LUNGU, M.;MATSUDA, F.;MATSUMURA, T.;MENG, X.;MILLER, N.J.;MORII, H.;MOYERMAN, S.;MYERS, M.J.;NAVAROLI, M.;NISHINO, H.;ORLANDO, A.;PAAR, H.;PELOTON, J.;POLETTI, D.;QUEALY, E.;REBEIZ, G.
    • 천문학논총
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    • 제30권2호
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    • pp.625-628
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    • 2015
  • POLARBEAR is a ground-based experiment located in the Atacama desert of northern Chile. The experiment is designed to measure the Cosmic Microwave Background B-mode polarization at several arcminute resolution. The CMB B-mode polarization on degree angular scales is a unique signature of primordial gravitational waves from cosmic inflation and B-mode signal on sub-degree scales is induced by the gravitational lensing from large-scale structure. Science observations began in early 2012 with an array of 1.274 polarization sensitive antenna-couple Transition Edge Sensor (TES) bolometers at 150 GHz. We published the first CMB-only measurement of the B-mode polarization on sub-degree scales induced by gravitational lensing in December 2013 followed by the first measurement of the B-mode power spectrum on those scales in March 2014. In this proceedings, we review the physics of CMB B-modes and then describe the Polarbear experiment, observations, and recent results.