• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.291-291
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• 2021

모형이 갖는 불확실성의 정량화나 매개변수의 최적화는 계산시간의 기하급수적인 증가를 가져온다. 계산시간의 효율성을 극대화할 수 있는 기법으로 최근 대체모형이 개발되었으며, 다양한 분야에서 적용되고 있다. 그러나 대체모형은 훈련된 데이터 공간에서 크게 벗어난 극한 사상를 정확하게 모의하기는 어려운 단점이 있다. 본 연구는 이와 같은 대체모형의 단점을 개선할 수 있는 새로운 PCK(polynomial chaos-krigging) 기법을 제시한다. PCK는 PCE(polynomial chaos expansion) 기법과 OK(ordinary krigging) 기법을 결합한 것이며, PCK의 효과는 기존의 PCE 및 OK 모형의 결과와 비교하여 입증하였다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. (1) PCK는 더 적은 수의 훈련 샘플만으로도 원래 모형을 더 정확하게 대체할 수 있다. (2) 원래 훈련 샘플보다 약 3배 더 큰 극한사상을 모의했을 때, PCE와 OK는 예측이 실패하였지만, PCK의 예측은 정확하였다. (3) 민감도 분석 결과 PCK의 매개변수 특성과 거동이 PCE 및 OK보다 원래 모형의 특성과 거동에 더 일치한다. 본 연구에서는 3개의 대체모형의 결과를 원래모형의 결과와 비교하였으며 그 적용성을 극한강우에 대해 검토하였다. 일반적으로 훈련 샘플의 범위와 비슷한 강우사상에 대해서는 모든 대체모형의 결과가 우수하였으나, 훈련 샘플의 범위에서 벗어난 극한 사상의 모의는 PCK만 적용이 가능하였다. 제안된 대체모형은 극한사상의 예측에 있어 기존 대체모형보다 매우 향상된 정확도를 제공함을 확인할 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권4호
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• pp.489-514
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• 2008

그동안 한국교육과정평가원의 교수학습연구센터(KICE-TLC)에서는 내용 교수 지식(PCK)에 관한 연구를 교과별 여건과 진도에 따라 자율적으로 진행해 왔으나, 2007년부터는 PCK 및 수업 컨설팅 지원에 관하여 3개년에 걸친 중장기 연구 계획을 수립하고 KICE-TLC 고유의 PCK 연구 방법과 PCK에 대한 관점을 정립하고자 하였다. 일차년도인 2007년도 연구에서는 참여 교과별로 구체적인 PCK의 구성 영역이나 접근 방법은 차별화하면서도 모든 교과가 공유할 수 있는 연구틀을 정립하였다. 이와 병행하여 수학 교과의 경우, 2007년 개정 교육과정에 따른 수학과 PCK의 의미를 탐색하여 수학과 PCK 분석틀을 설정하고, 이를 기반으로 다양한 유형의 PCK를 마련하고자 하였다. 이를 위하여 세 명의 수학 교사를 대상으로 중학교 1학년에서 다뤄지는 함수 관련 내용에 대한 수업 관찰 및 면담, 수업 노트 작성 등의 분석 결과를 토대로 수학과 PCK를 범주화하였다. 이러한 PCK 연구 과정과 결과는 수학 교사 개개인의 수업 전문성 신장에 실제적 도움을 주고, PCK에 기초한 수업 컨설팅 프로그램 개발에 중점을 두게 될 차기 년도 연구에 시사하는 바가 있을 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.473-492
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• 2009

이 연구는 2007년을 시발점으로 내용교수지식(PCK) 및 수업컨설팅 지원에 관하여 3개년에 걸친 중장기 연구로서, KICE-TLC 고유의 PCK 연구 방법과 PCK에 대한 관점을 정립하고자 하였다. 이와 관련하여 수학 교과의 경우, 일차년도인 2007년도 연구에서는 개정 교육과정에 따른 수학과 PCK의 의미를 탐색하여 수학과 PCK 분석틀을 설정하고 이를 기반으로 다양한 유형의 PCK를 마련하였다. 이차년도인 2008년 연구에서는 중학교 수학 교과의 초임 및 경력교사 각각 3명씩을 대상으로 이들의 수업 사례를 통해 문제점을 도출하고 이에 대한 진단 및 대안을 모색하고자 하였으며, 본 논문에서는 이러한 초임교사를 위한 수업컨설팅(안)을 '학습자 이해'에 관한 지식 측면에 초점을 두어 제시하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.569-593
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• 2008

학교 교육의 질 개선을 위한 교실 수업 살리기의 핵심에는 교사가 있다는 인식에 따라 교수 활동에 전문성을 부여함으로써 전문가로서의 교사의 능력을 신장시킬 수 있는 지원방안에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 특히 내용 교수 지식(PCK)은 Shulman(1986)에 의해 교수 활동의 기반 지식으로 제기된 이래 교사의 전문성 논의에서 핵심으로 자리 잡고 있다. 이러한 취지하에 한국교육과정평가원의 교수학습연구센터(KICE-TLC)에서는 2007년부터 내용 교수 지식 및 수업 컨설팅 지원에 관한 3개년에 걸친 중장기 연구 계획을 수립하고 KICE-TLC 고유의 PCK 연구 방법과 PCK에 대한 관점을 정립하고자 하였다. 일차년도인 2007년도 연구에서는 모든 교과가 공유할 수 있는 기본 연구의 틀을 마련하여 이를 토대로 참여 교과별로 구체적인 PCK의 구성 영역이나 접근 방법을 차별화하는 방식을 취하였다. 수학 교과의 경우, 국내 외 PCK 관련 연구 동향을 분석하여 2007년 개정 교육과정에 따른 수학과 PCK의 의미를 정립하고, 이를 기반으로 수학과 PCK 분석틀을 설정함으로써 다양한 유형의 PCK를 개발하고자 하였다. 단, 본 고에서는 지면 관계상 일차적으로 PCK 분석틀을 설정하는 과정과 절차까지를 다루었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제16권1호
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• pp.25-41
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• 2006

교사의 지식은 효과적인 수업을 위해 필수적이며, 교수 학습에 직접적인 영향을 끼친다. 이에 본 연구는 평면도형의 넓이에 대한 수학 내용에 대한 지식 학습자의 이해에 대한 지식 교수 방법에 대한 지식으로 교사의 교수학적 내용 지식(PCK)을 알아보고, 이에 관한 수업 실제를 상세하게 분석하여, 교사의 PCK와 수업 실제와의 관계를 살펴보았다. 분석 결과 교사가 가진 PCK의 전반적인 특성에 따라 수업의 구현 양상이 다양하게 나타났는데 특히, 평면도형의 넓이와 관련하여 세부적인 PCK의 요소를 교사가 어떻게 내면화했는지에 따라 수업의 초점이 달랐다. 이러한 연구 결과를 토대로, 본 연구는 PCK의 중요성을 피상적으로 강조하기보다는 PCK 와 수업 실제 간의 면밀한 관계를 분석하여 효과적인 수업 구현을 위한 시사점을 도출하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.393-406
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• 2014

PCK는 본질적으로 영역-특이적이며 주제-특이적인 교사 전문성 지식이라는 전제 하에, 이 연구에서는 현직 중학교 과학 교사들을 대상으로 교사 지식 및 실행 측면에서 천문 내용에 대한 주제-특이적 PCK를 분석하였다. 이를 위해 4명의 중학교 과학 교사를 대상으로 8학년 '별과 우주' 단원의 3개 주제(별자리와 별의 위치, 연주시차와 별의 거리, 우주의 팽창)에 대한 수업을 관찰하고 녹화하였으며, 녹화 후 참여교사의 교수학적 생각을 심층적으로 분석하기 위해 비디오 자극 회상면담을 실시하였다. 수업 녹화 및 교사 면담 자료는 모두 전사하여 분석에 활용하였다. 양적 및 질적으로 통합된 수업 분석을 위한 PCK분석 프로토콜을 개발하였으며, 이를 적용하여 PCK 수준과 구성요소별 특징을 분석하였다. 연구 결과, 참여교사들은 주제에 따라 구성요소에 따라 다양한 PCK 수준을 나타내었으며, 과학 교수 지향이 참여교사 PCK의 특징을 형성하는데 중추적인 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 또한, 천문 영역에 특이적인 실행인 천문학적 사고(공간적 및 시스템 사고)가 가르치는 핵심 개념에 적절하게 조합되지 못하는 것으로 분석되었다. 이러한 연구 결과를 토대로 과학 교사 전문성 계발을 위한 PCK 발달과정 연구의 함의를 논의하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.215-241
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• 2017

본 연구에서는 비와 비율을 지도에 대한 교사의 이해 정도를 알아보기 위하여 비와 비율 지도에 대한 교사의 교수학적 내용 지식(PCK)을 질문지와 면담을 통해 분석하였다. 연구 결과, PCK의 내용 측면에 있어서 교사는 비와 비율의 개념을 정확하게 이해하고 실생활 맥락과 연계해서 비와 비율을 지도할 필요가 있으며, PCK의 교수 방법 및 평가에 대한 지식의 관점에서 비와 비율에 대한 교수 목표를 강화하고 교수 방법에 있어서도 활동 중심으로 바뀔 수 있도록 교사들의 PCK를 강화할 필요가 있다. 그리고 학생 이해 지식의 관점에서 교사의 PCK는 교사의 설명 이외에 오류 지도 방법을 다양화하고 정의적 측면을 수업에 연계할 수 있도록 해야 한다. 마지막으로 수업 상황에 대한 지식의 관점에서 교사는 주체적 관점에서 교과서 활동을 재구성하고, 활동의 특성에 맞게 수업 집단을 다양화 할 필요가 있다. 본 연구 결과는 설문과 면담을 통한 비와 비율에 대한 교사의 PCK가 실제 수업과 어떠한 연관성을 갖고 있는지에 대한 추후 연구를 제안한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.56-71
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• 2023

본 연구의 목적은 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용한 예비 지구과학 교사들이 말하는 논증구조의 역할과 실효성을 탐구하고, 이 과정에서 예비교사들이 보여주는 PCK 특성을 탐구하려는 것이다. 논증구조를 활용한 수업 계획과 성찰을 체험하는 일련의 교수적 추론과정에서 교사의 PCK가 발휘되므로, 본 연구에 참여한 예비교사들이 보여주는 미래지향적 가족유사성 PCK의 특성을 탐색하였다. 이를 위해 15명의 예비 지구과학 교사들이 참여하여 논증구조를 활용하여 수업설계와 수업시연을 체험하고, 학기말에 수업 체험에 대한 심층면담을 실시하였다. 심층면담을 토대로 질적 분석을 실시함과 동시에 예비교사들의 가족유사성 PCK의 특성을 분석하기 위해 의미연결망 분석을 실시하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 예비교사들은 논증구조를 적용하면서 수업을 조직적으로 계획하고, 사실에서 결론에 이르기까지 관련된 논증요소를 구분함으로써 짜임새 있게 수업을 구성하였다. 논증구조 구성요소별 특징을 살펴보면, 예비교사들은 사실과 결론의 징검다리인 논거, 반박, 한정어 등을 찾아내는 데 어려움을 겪은 것으로 나타났다. 논증구조로 인해 가장 많은 영향을 받은 PCK 영역은 과학수업 실천 부분으로, 수업내용에 적합한 수업모형선정, 과학수업을 통한 데이터 리터러시와 디지털 역량개발 등을 예비교사들은 강조하였다. 연구결과를 토대로 교수적 추론 도구로서 논증구조의 잠재력과 활용 가능성, 논증구조를 활용한 과학수업을 체험한 중등학교 학생들의 과학탐구와 추론 역량 개발의 가능성, 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하는 교사교육 프로토콜 개발의 필요성 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제36권4호
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• pp.405-427
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• 2017

This study aims to describe various teaching cases about 'earth revolution' in terms of PCK; knowledge of curriculum, knowledge of teaching strategies and knowledge of assessment. Based on these various cases we suggested PCK progressions about 'earth revolution'. For these, we recorded 'solar system and star' classes of nine elementary school teachers' in Kangwon, Gyeonggi, Gwangju, and Seoul. We adopted Lee & Lee (2016)'s topic-specific PCK framework to analyze the classes. As results, we suggested topic-specific PCK progression about 'earth revolution'. The results showed the upper anchor of the earth revolution class were exploring the reason of the change of constellation, finding the tendency of constellation change. These teachings were carried by the teachers' adaptive strategies. The upper anchor of the assessment was monitoring students' understanding during the whole class. The PCK progression about 'earth revolution' could help the teachers plan the earth revolution class, and reflect their own teachings.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제23권1호
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• pp.23-45
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• 2020

Many researches proposed different models and concepts for the PCK. It is important to understand its composition. Most studies investigated the development of PCK and its influence on students' learning from the teachers' perspectives. We developed an instrument for assessing middle school students' perceptions of mathematics teachers' PCK (SPOMTPCK) to investigate the nature of PCK. Theoretical claims and empirical research in PCK were used to design questions and sub-scales for the SPOMTPCK. The face validity of the instrument was established by the expert mathematics teachers and students. A questionnaire consisting of 38 items on a five-point Likert-type scale was used for data collection from 799 middle school students. The exploratory factor analyses resulted in the development of a three-factor scale of 17 items that was proved valid and reliable, that is, pedagogical representation, understanding students and curriculum, and encouraging students' engagement. The Cronbach α coefficients of the scale was 0.935, and the Cronbach α coefficient of three factors were ranged from 0.721 to 0.912. The confirmatory factor analysis showed that the questionnaire has good construct validity and the fit indexes are good. MANOVA analysis of variance revealed that the differences in mathematics teachers' PCK identified by students of different school types and grades were statistically significant. It is a validate measurement to evaluate the perceived mathematics teachers' PCK for middle school students.