• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.338-355
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• 2022

본 연구는 과학 수업 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 활동이 교사교육에서 어떠한 효용성을 가지는지 탐색하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 과정의 특징은 무엇이며 탐구를 통해 그들의 교육적 의사결정이 어떻게 변화하는지 자세히 살펴봄으로써 딜레마 사례 활용 교사교육의 효과에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 교육대학교 4학년에 재학 중인 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 모둠별 프로젝트 학습 형태로 과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구 활동을 7주간 수행하였다. 연구자는 사전·사후 설문지, 모둠별 KWHL 표, 모둠별 탐구보고서, 모둠별 발표 자료 및 모둠별 토론 내용을 데이터로 수집하고 분석하여 예비교사의 탐구 과정의 특징과 의사결정 변화에 영향을 주는 주요 요인을 추출하였다. 예비교사들은 딜레마 사례에서 다루고 있는 과학 주제를 탐구하면서 자신의 과학 학습 과정, 탐구 과정을 의미 있는 것으로 인식하였고 자신이 탐구를 통해 과학을 학습한 것처럼 초등학생도 유의미한 과학 탐구 활동을 할 수 있을 것으로 유추하였다. 또 예비교사들은 수업 주제와 관련하여 실제 초등학생의 사고 과정이나 배경 지식 등을 다양한 방법으로 탐구하였다. 지도서와 교육과정 등의 문서를 조사하고 현장교사나 초등학생과 면담을 통해 '실제' 학생의 사고 과정이나 수준을 파악하고자 했고 이를 교육적 의사결정에 반영하였다. 또한, 딜레마 상황의 해결 방안을 한 가지 대안으로 귀결하지 않고 여러 가지 교수 방법을 비교하며 상황에 따라 다양한 대안이 가능함을 인식하기도 하였다. 이처럼 딜레마 사례는 비구조화된 문제로서 예비교사에게 일종의 문제해결 상황을 제공하였고 예비교사의 과학적 탐구, 학생의 사고에 관한 탐구를 촉발하였으며 예비교사가 교수-학습의 복잡성을 인식하는 데 일조하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 딜레마 사례 활용 교사교육과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.990-1010
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• 2009

이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.

• 공학교육연구
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• 제11권4호
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• pp.11-18
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• 2008

기업은 시장경쟁력 향상에 중요한 혁신제품개발을 위해 다각적으로 노력하고 있으나, 국내 대학은 혁신제품개발 전문인력 양성을 위한 교육과정 체계가 미흡하다. 본 연구는 혁신제품개발 교육과정 개발에 활용될 수 있는 교육주제, 교육방식, 그리고 산학연계방식에 대해 학생과 실무자의 요구사항을 파악하고자 하였다. 문헌조사를 통해 7개 부문(기획, 타당성 분석, concept 개발, 제품 설계, 제조 공정 설계, 생산, 윤리와 법)의 46개 제품개발 교육주제가 선정되었다. 제품개발 관련 과목 수강생(53명)과 관련업무 종사자(36명)를 대상으로 선정된 교육주제의 선호도(학생)/중요도(실무자), 교육방식 및 산학연계방식에 대한 의견이 조사되었다. 설문 분석 결과, 7개 교육 부문에 대해 학생은 균형 있는 교육을 선호하는 반면 실무자는 기획과 concept 개발 부문이 상대적으로 중요하게 교육되어야 한다고 응답하였으며, 교육주제들 중 6가지(제품개발전략, 고객요구조사, 시장조사, concept 창출 방법, 디자인 idea 생성방법, 인간공학 디자인)에 대해 학생과 실무자가 공통적으로 선호 혹은 중요시하는 것으로 파악되었다. 또한, 학생은 다양한 교육방식(이론, 토론, 발표, 실습, 사례연구)의 균형 있는 운영을 선호하며 각 교육방식에 대한 요구사항을 제시하였다. 마지막으로 산학연계방식에 대해 학생은 산업체와의 연계를 통한 실무학습 기회를 희망하였으며, 실무자는 학교와 산업체가 상호 혜택을 제공할 수 있는 방안들을 제시하였다. 본 연구에서 파악된 학생과 실무자의 요구사항은 혁신제품개발 전문인력 양성을 위한 교과과정 개발 시 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.13-21
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• 2013

최근 초등학생을 대상으로 다양한 교육용 프로그래밍 언어와 교수학습방법이 개발됨에 따라 교육현장에서 활발하게 프로그래밍 교육이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 교육이 초등학교 고학년 학생을 대상으로 하고 있으며, 문제해결과정 보다 도구의 사용법에 중점을 두고 있어서 정보교육 전반에 활용되기에는 한계가 있다. 정보교육에서 프로그래밍 활동이 활발히 이루어지기 위해서는 학습대상을 넓히고 교육내용을 사고력 측면에서 고려할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있는 프로그래밍 도구와 사고력 향상을 중심으로 하는 프로그래밍 과제를 제안하였다. 프로그래밍 도구는 텐지블 유저 인터페이스(Tangible User Interface, TUI)를 기반으로 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 프로그래밍 과제는 로봇을 활용하여 논리적 사고를 향상시키는 목적으로 개발하였다. 실험을 통해 텐지블 프로그래밍 도구가 초등학교 저학년도 쉽게 사용할 수 있는 도구적 사용성을 나타내었고, 개발한 과제 또한 논리사고력 향상에 효과가 있음을 보여주었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.71-83
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• 2008

정보기술의 발달로 컴퓨터과학에서 다루어지는 주제에 대한 다양한 교수-학습 자료들이 개발되어 왔다. 자료구조, 운영체제, 네트워크, 컴퓨터구조 등에 관련된 교수 학습 자료들은 많이 연구되고 있으나, 데이터베이스 분야는 다른 분야에 비해 미비하다. 데이터베이스 관련 주요 주제들에는 데이터 모델, DB 설계, 정규화, SQL, 질의 처리 기법, 병행제어 기법, 회복 기법 등이 있는데 이들 중 병행제어 기법과 회복 기법은 DBMS의 다른 기능들과 복합적으로 연관되어 있어 학습자들이 학습하는데 어려워하는 주제이다. 학습자들이 이러한 주제들을 보다 쉽게 학습할 수 있도록 하기 위해서는 이들 기법과 관련된 DBMS의 기능들과의 상호작용을 시각화하여 제공할 수 있는 교수-학습 자료가 보다 효과적이다. 본 연구에서는 2PLP 기반 병행제어 과정을 효과적으로 학습할 수 있도록 지원하는 시각화 시뮬레이터를 개발하였다. 제안하는 시뮬레이터는 학습자가 직접 트랜잭션을 작성할 수 있게 하고, 작성된 트랜잭션들을 2PLP에 따라 실행되는 과정을 학습자들에게 시각적으로 보여줌으로써 학습자의 참여를 유도하고, 흥미를 유발하여 2PLP 기반 병행제어에 대한 학습을 효과적으로 수행할 수 있도록 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권2호
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• pp.129-140
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• 2011

As one of the casting plans to improve the scientific inquiry ability of the students, the aims of this study are to develop and apply a basic inquiry program for the inquiry subject of Seogwipo fossil formation, and analyze the basis inquiry ability of the students to show in the inquiry activity process actually. The results obtained in 5th grade 48 elementary school students of Seogwipo-city are as follows; Students executed observing activity using an appropriate senses such as senses of vision and touch, and showed the tendency which tries to observe the form overall rather than the partial form of the fossil formation. But the ability to utilize appropriately for predicting and inferring with the facts which could depend on observing activity was low. And we found out that the misconceptions influence on inquiry activity. Therefore, to help understanding deeper for the students' basic inquiry element, it is thought that a study of the various educational guidance ways is necessary to this. The teachers also have to study the various ways to induce the scientific conception through the application of proper teaching-learning for correction of misconceptions because misconceptions have an influence on inquiry activity together. If various inquiry programs considering the regional-specific characteristics are developed to cause students' interest, students would come to participate in inquiry activity aggressively a little more.

• 공학교육연구
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• 제23권6호
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• pp.3-16
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• 2020

This study aims to introduce the ENACT model, which is a systematic teaching-learning model for cultivating social responsibility of science and engineering college students, and to discuss its educational implications. For the development of the ENACT model, we conducted extensive literature reviews on RRI, STEM education, and science and technology studies (STS). In addition, we examined exemplary overseas education programs emphasizing social responsibility of scientists/engineers and citizens. The ENACT model consists of five steps; 1) Engage in SSIs, 2) Navigate SSIs, 3) Anticipate consequences, 4) Conduct scientific and engineering practice, and 5) Take action. This model links Socioscientific Issues (SSI) education with engineering education, dividing the major elements of social responsibility education for scientists and engineers into the dimensions of epistemology and praxis, and reflected them in the model. This effort enables science and engineering college students to pursue more responsible and sustainable development by carrying out the responsible problem-solving process based on an understanding of the nature of science and technology. We plan to implement ENACT model based programs for science and engineering college students and to examine the effects.

• 정보관리학회지
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• 제40권2호
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• pp.33-57
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• 2023

본 연구는 과학영재학교 재학생을 대상으로 심층면담을 실시하여 정보요구와 정보이용행태를 분석하는데 목적이 있다. 선행연구를 바탕으로 연구를 설계하고, 전국 8개의 과학영재학교 중 6개 학교에 재학 중인 10명의 학생들을 대상으로 반구조화된 면담을 진행하여 정보요구와 정보이용행태 전반을 탐색하였다. 과학영재학교 학생들의 정보요구를 교과 활동과 교과 외 활동 영역으로 확인할 수 있었고, 학생들의 주요 관심 주제인 수업 및 학습, 연구 활동에서의 정보이용행태를 ISP 모형 기반으로 살펴보았다. 정보 이용의 전 과정에서 선호정보원을 파악하고, 이를 종합하여 과학영재학교 학생들의 정보이용행태의 특이점과 시사점을 논의하였다. 본 연구는 영재학교 도서관 연구를 위한 기초자료로 사용되며, 과학 주제 분야에 심화적인 관심과 재능이 있는 학생들을 위한 서비스를 제공하기 위한 자료로도 활용할 수 있는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.275-281
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• 2021

우리 생활의 많은 부분이 인공지능과 밀접하게 관련되고 있고, 사회는 더욱 빠르게 변화하고 있다. 이러한 시대적 상황을 반영하며 인공지능 교육에 대한 필요성이 대두되고 다양한 학습 방안들이 제시되고 있지만, 초등학교 저학년 학생들을 위한 인공지능 교수·학습 활동에 대한 안내는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년을 위한 데이터 수집 교육 프로그램을 한국과학창의재단의 내용기준에 근거하여 개발하였다. 인공지능의 원리와 활용 영역의 데이터 세부 영역을 중심으로 숫자와 문자를 색, 그림 등 다양한 방법으로 표현하고 생활 속에서 다양한 유형의 데이터를 찾아보며 인공지능의 원리를 학습할 수 있도록 하는 것에 중점을 두었다. 이 프로그램을 통해서 초등학교 저학년 학생들이 데이터에 대해 알고 소리, 그림, 문자 데이터를 수집해보는 과정을 통해서 인공지능에서 데이터 수집의 중요성을 이해할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.693-701
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• 2014

사회적 인지 이론에 기반을 둔 자기효능감은 학습 맥락에서의 학생들의 학습 동기와 수행의 예측자로 강조되어 왔다. 따라서 물리 학습에 대한 자기효능감 측정 도구의 개발은 학생들의 물리학습 능력의 발달과정의 변화를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 물리 학습과 관련된 수행 능력에 대한 학생들의 믿음을 측정할 수 있는 타당도와 신뢰도가 높은 도구를 개발하는 과정을 서술하고, 한국 자연계 고등학생들의 물리 학습과 수행에 대한 자기효능감을 조사하였다. 본 연구에서는 물리 자기효능감 척도(Physics Self-Efficacy Inventory: PSEI)는 Cronbach 알파 계수와 탐색적 요인분석을 통해 신뢰도와 타당도가 검증하였다. 요인분석결과를 통해 PSEI가 네 개의 하위 영역(물리 개념의 이해와 적용, 물리 실험, 성취동기, 수학 능력)으로 구조화될 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 본 연구 결과는 한국 자연계 고등학생들이 네 영역 모두에서 비교적 높지 않은 자기효능감을 가지고 있음을 나타내었다. 개발된 측정 도구는 학생들의 물리 학습에 대한 동기, 자신감 등의 심리적 구인에 대해 이해할 수 있는 기반 자료가 될 수 있을 것이다. 또한 PSEI를 사전-사후 연구에 활용하면 학생들에 대한 자신감의 수준을 측정할 수 있어, 이러한 정보를 반영하여 학생들의 물리 개념이해를 높일 수 있는 교수-학습 전략에 대한 방안을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.