• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1471-1476
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• 2013

본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 하위 영역 7개 중 '학습자 신념'을 제외한 모든 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.397-400
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• 2013

본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자 신념'을 제외한 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

• 영재교육연구
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• 제14권2호
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• pp.1-18
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• 2004

본 연구는 1986년도에 한국과학기술대학 조기진학을 위해 1학년 과학영재들에게 초고속 속진학습을 동년 4월 1일부터 9월 26일까지 약 170여 일 동안 791 시간의 특별 프로그램을 투여하고 9월 입학시험에 응시한 8명의 대상자 중 설문에 응답한 6명의 학생들을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 조기진학 특별 프로그램을 받은 과학영재들이 지난 17년 동안 어떤 과정을 거쳐 현재에 와 있는지를 알아보고, 17년 후 현재의 성취 정도를 파악하며, 자신이 받은 속진학습에 대해서 어떻게 평가하고 있는지에 대해 알아보고자 한다. 또한 그들은 자신의 성취의 요인을 무엇으로 보는지에 대해 알아보고, 이를 통하여 고교 과학영재의 초고속 속진학습의 가능성을 확인해보고 앞으로의 과학영재교육의 방향을 모색하고자 한다. 연구 결과 3명은 박사학위를 받고 연구소의 연구원, 교수로 성취하였고 나머지 3명은 석사학위를 받은 후 연구소의 연구원으로 근무하고 있었다. 이들의 연구업적은 분야에 따라 편차가 크나 연구업적이 큰 3명의 경우에는 25-28세에 SCI급 국제 저널에 논문을 낼 정도로 성취하였다. 특히 두 사람의 경우는 삼성그룹 기술논문경진대회 기게 화학분야 최우수상 수상, 국내 최초 IMT2000 상용 모뎀 칩 개발 등 두드러진 성과를 거두기도 하였다. 또한 한 명은 하버드 대학으로 대학을 옮겨 물리학을 전공하고, UCLA에서 법학을 전공하여 법대교수로 재직하고 있다. 자신이 받은 초고속 속진학습에 대한 평가에서 김덕영은 선행연구에서 고교과정 2년을 단축하는 특별 프로그램 운영은 필요한 것이고, 학습 성취는 물론 정서적 적응상태의 확인을 통해서 초고속 속진학습이 성공적이라고 주장하였다. 그러나 17년이 지난 지금 연구 대상자들의 반응은 긍정적인 면 보다는 부정적 시각이 많았다. 특히 조기진학을 위한 특별프로그램 참여자 중에서 첫 해에 합격한 학생들은 프로그램 참여가 자신감을 비롯한 인생에 긍정적인 영향을 미쳤다고 생각하나 불 합격생은 부정적인 영향을 미쳤다고 여기고 그 중에 한 명은 지금까지도 많이 후회하고 있다고 언급했다. 따라서 세심한 판별과정을 거쳐 능력 있는 과학영재를 조기에 발굴하여 체계적으로 속진교육을 한다면 과학영재들의 성취를 위해서 초고속 속진학습이 아닌 한속진학습은 반드시 필요하다. 앞으로 17년이 지난 후에 이들 과학영재들에 관한 종단연구는 다시 진행될 것이다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.93-99
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• 2021

본 연구는 초등학생을 대상으로 하는 증강현실 기반 프로그래밍 학습 도구의 개발 방향에 대해 논의하고자 기존에 개발된 도구와 관련 문헌을 분석하였다. 문헌연구를 통해, 명령어를 조작하는 환경은 모바일형 증강현실 내에서 터치하는 방식이 효과적이며 수업 환경과 교수학습전략을 고려한 콘텐츠 개발과 설계가 필요하다는 결론을 도출하였다. 이를 토대로 초등학생을 위한 증강현실 프로그래밍 도구는 실물 교재나 특정 공간을 인식시키면 프로그래밍 문제가 증강되며 증강된 환경 내에서 명령어 선택 및 조합을 가능하게 함으로써, 프로그래밍에 대한 흥미와 관심을 증진 시킬 수 있도록 설계되어야 함을 시사하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.23-32
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• 2014

현대사회에서 발생하는 복합적인 문제들은 정보 논리적 사고를 통해 효율적으로 해결할 수 있으며, 정보 논리적 사고력은 정보 교과의 프로그래밍 교육을 통해 효과적으로 신장시킬 수 있다. 본 연구는 학습자의 흥미를 유발하고 집중도를 높일 수 있는 정보 교과 STEAM 커리큘럼을 설계하였고 이를 적용 및 평가하였다. 커리큘럼은 자기 주도적 학습과 조별 학습을 통하여 학습자 간에 상호작용이 이루어질 수 있도록 하였으며 하나의 주제를 가지고 과학, 음악, 정보 교과의 관련 지식을 이해할 수 있도록 구성하였다. 실험은 초등학교 4~6학년에 재학 중인 정보 영재 학생들을 대상으로 아두이노 보드를 활용하여 진행하였다. 연구 결과, 아두이노를 활용한 수업 후에 컴퓨터 과목에 대한 관심도와 프로그래밍에 대한 흥미도가 증가하였다. 75%의 학생들이 컴퓨터에 대한 흥미가 늘어났고 93%의 학생들이 아두이노를 활용한 수업에 긍정적인 응답을 하였다. 연구 결과의 유효성은 t-test를 통해 입증하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제45권2호
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• pp.191-204
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• 2006

Computer technology has a potential to change the contents of school mathematics and the way of teaching mathematics. But in our country, the problem whether computer technology should be introduced into mathematics classroom or not was not resolved yet. As a tool, computer technology can be used by teachers who are confident of the effectiveness and who can use it skillfully and can help students to understand mathematics. The purpose of this study was to investigate the effective way to introduce and utilize computer technology based on the status quo of mathematics classroom setting. One possible way to utilize computer technology in mathematics classroom in spite of the lack of computer and the inaccessibility of useful software is using domain specific simulation software like 'Polyhedron'. 'Polyhedron', as we can guess from the name, can be used to explore regular and semi regular polyhedra and the relationship between them. Its functions are limited but it can visualize regular polyhedra, transform regular polyhedra into other polyhedra. So it is easier to operate than other dynamic geometry software like GSP. To investigate the effect of using this software in mathematics class, three classes(one in 6th grade from science education institute for the gifted, two in 7th grade) were chosen. Activities focused on the relationship between regular and semi regular polyhedra. After the class, several conclusions were drawn from the observation. First, 'Polyhedron' can be used effectively to explore the relationship between regular and semi regular polyhedra. Second, 'Polyhedron' can motivate students. Third, Students can understand the duality of polyhedra. Fourth, Students can visualize various polyhedra by reasoning. To help teachers in using technology, web sites like NCTM's illuminations and NLVM of Utah university need to be developed.

• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.180-191
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• 2014

본 연구에서는 전라북도 부안군 채석강 지역에 대한 3D파노라마 가상 현실 지질 답사 투어 학습자료를 개발하였다. 개발된 프로그램은 $360^{\circ}{\times}180^{\circ}$ 파노라마로서 관측 지점의 모든 면을 볼 수 있고, 확대, 축소, 화면 돌리기 등의 상호작용이 가능하다. 이 프로그램의 교육적 효과를 얻기 위해 컴파스 활용하기, 지층의 경사 등을 측정하기 위한 이동 가능한 각도기 제공, 관찰 지점의 표본에 대한 3D 관찰하기 등을 제공하였다. 또 주요 관찰 포인트에는 확대된 사진, 팝업창, 전문가 설명 등으로 학습을 도왔다. 이 프로그램의 교육적 효과를 알아보기 위하여 중학교 과학 영재반 학생 35명에게 적용해본 결과 약 85% 이상의 긍정적인 반응을 보여주었다. 따라서 이 프로그램은 중학교 과학과 지질학 수업 시 간접적 상황학습이 될 수 있고, 시간문제, 비용문제, 안전문제 등을 줄일 수 있는 하나의 보충적인 지질 답사 방법이 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.188-194
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• 2005

미생물학적 실내공기질을 평가하기 위하여, 울산에 위치한 중${\cdot}$고등학교 3곳이 교실과 복도에서, 학기 중(수업시간, 점심시간, 방과 후)과 방학 중 등 상황별로 공기중 미생물의 농도를 조사하였다. 미생물의 포집에는 충돌식 공기 채취기를 사용하였으며, 세균수는 plate count agar, 진균수는 dichloran rose bengal chloramphenicol agar를 사용하여 측정하였고, 이들 배지로부터 세균과 진균을 분리하여 동정하였다. 학기 중 세균 농도는 점심시간의 복도에서 평균 $1,111\;MPN/m^{3}$로 가장 높았고, 수업시간의 복도에서 평균 $132\;MPN/m^{3}$로 가장 낮았으며, 방학 중의 측정값은 교실과 복도에서 각각 학기 중 수업시간의 $5{\%}$와 $27{\%}$ 수준이었다. 조사한 집락의 $60{\%}$는 병원성과 관련이 적은 Micrococcus spp.로 동정되었고. Staphylococdcus 속은 $12{\%}$를 차지하였다. 학기 중 진균의 평균 농도는 상황별로 $105{\~}213\;MPN/m^{3}$의 범위였으며, 방학 중의 측정값은 교실과 복도에서 각각 $32\;MPN/m^{3}$와 $83\;MPN/m^{3}$이었다. 공기중 진균의 집락으로부터 Cladosporium 속, Penicillium 속, Aspergillus 속 등을 확인할 수 있었으며, 언급한 3 속이 조사한 집락의 $77{\%}$를 차지하였다. 연구의 결과는 학교 실내에서 학생수와 함께 활동성과 연관된 상황에 따른 세균 농도의 변이를 보여주었으며, 학교 환경에서 bioaerosol의 허용수준을 결정함에 있어 이를 고려해야 함을 제안하고 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-20
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• 2021

이 연구는 과학적 모델을 적용한 두 차례 야외지질학습(관악산과 한탄강 형성과정)에서 학생들이 보여주는 표상적 능력에 대한 이해를 목적으로 하였다. 수도권 소재 대학부설 영재원 10명의 학생들이 자발적으로 참여하였다. 야외학습환경과 교실학습환경에서 학생들이 작성한 서면 자료, 수업 과정에 대한 모든 영상녹음 및 음성 녹음 자료, 수업 종료 후 면담 자료를 수집하였다. 표상적 능력 수준을 구분하는 분석틀로 학생들의 표상 능력의 단계를 구분하고 과학적 모델 형성 과정에서 표상적 능력의 수준과 최종모델과의 결과론적인 해석을 덧붙였다. 그 결과 학생들의 표상적 능력은 1~6수준까지 다양하게 나타났다. 다만, 학생들은 야외학습환경에서 교실학습환경보다 상대적으로 낮은 수준의 표상적 능력을 보였다. 즉, 야외학습환경에서 상대적으로 낮은 수준의 표상적 능력으로부터 시작되어 교실학습환경에서 학생들이 표상적 능력의 수준을 높인 것을 결과론적으로 보였다. 궁극적으로 학생들의 표상적 능력을 이해하는 것은 과학적 모델 형성과정에서 현상을 설명하기 위한 도구로써 학술적인 의미를 지녔다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.771-804
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• 2014

'무게중심'의 개념은 현재 초등교과영역에서 처음 등장하여 대학의 수학과 물리학, 공학 분야 등 폭넓게 응용되고 있지만 실제 교육은 실생활과 유리된 이론수업의 형태가 대부분이었다. 2013년 '${\bigcirc}{\bigcirc}$대학교 과학영재교육원'에서 영재학생들을 대상으로 '무게중심 확인 융합 프로그램'을 개발하였고, 본 연구에서는 이 프로그램을 수준별 수업으로 재구성하여 비영재학생들에게 적용시켜 그 효과성을 분석하고자 한다. 물체의 빈 공간이나 물체 밖에 무게중심이 존재하는 경우를 확인하는 실험 등 새로운 과정을 포함하였으며, 무게중심을 구할 때 핵심이 되는 지렛대의 원리에서 지렛대의 무게를 고려한 계산 방식을 제시하여 보다 실제적으로 개념에 다가갈 수 있도록 하였다. 초 중 고등학교 학생 총 65명을 대상으로 기존 8차시 프로그램을 4차시로 재편성하여 적용하였고, 수업 후 설문과 토론, 인터뷰 등을 통하여 분석한 결과, 학생들은 정밀한 오차분석 등의 과정을 통하여 수준 높은 성공의 경험을 하였다.