• 상하수도학회지
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• 제31권2호
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• pp.141-148
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• 2017

The waterworks company is in charge of managing water facilities buried underground, and the management has been centered on manholes. However, since there is no standard management manual, it has been impossible to introduce and operate a systemized managing tool by water service providers and managers, and manhole management has been carried out by individual data recording personnel for each water service provider. When the management is carried out individually, the data to be shared by other waterworks managers tend to be privatized, and consequently, it may become a big obstacle to proceed with many civil works such as emergency leak repair, road excavation, replacement of old buildings. This report introduces RFID (Radio Frequency Identification) system which is based on the magnetic field capable of IOT. It also describes the necessity of leveraging the system for smart managing of pipe management record that has been done by hand writing. The RFID system includes RFID marker, data reader, portable computer operating program, and data base server operating program. In this system, the data is managed with a single communication device, and it would be possible to share the information on the underground facilities and water treatment facilities. This RFID technology is expected to provide water service providers with opportunities to develop more scientific and modernized underground facilities information systems.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1025-1035
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• 2017

본 연구의 목적은 거꾸로 수업의 이점과 한계를 분석하여 실제수업 적용에 효율적인 ALP 모형을 개발하고, 그 효과를 확인하는 데 있다. 새로운 모형과 프로그램 개발 과정은 ADDIE 모형을 기초로 하였다. 먼저 거꾸로 수업의 어려움 분석과 관련된 연구들을 분석하여 새 모형의 주요 구성 요소를 추출하였고, 이 요소들을 수업의 흐름에 따라 재배치함으로써 ALP 모형을 개발하였다. 모형은 요약 강의 참여 단계(Attending a Short Lecture), 갭(gap) 이용 추가 학습 단계(Learning More in a Gap), 학생 중심 학습 수행 단계(Performing Student-centered Learning)의 3단계로 구성된다. 과학적 의사소통능력에 대한 모형의 효과를 살펴보기 위해 ALP 모형을 적용한 초등과학 프로그램을 개발하였다. 추가적인 정보를 얻기 위해서 수업에 대한 인식 조사와 실험집단 학생들 중 일부를 대상으로 면담을 진행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 거꾸로 수업의 어려움을 분석한 논문을 살펴본 결과 수업의 흐름에 따라 다양한 종류의 어려움을 확인할 수 있었으나, 주로 사전학습과 관련된 것이었다. 이를 바탕으로 수업 구조적인 변화를 주어 사전학습의 동영상 강의 부분을 다시 교실로 가지고 오고, 자율적인 추가 학습 부분을 교실 밖에 유지하였다. 이를 통해 거꾸로 수업에서 의사소통능력 향상에 도움을 주는 학생중심학습 시간의 증대를 꾀하고, 거꾸로 수업의 사전학습에서 교사의 준비 부담과 학생의 참여 관련 어려움을 줄이고자 하였다. ALP 모형을 적용한 초등 과학 프로그램을 적용한 뒤에 과학적 의사소통능력측면의 효과를 살펴본 결과, 실험집단에서 유의한 향상이 있음을 확인하였다. 세부 결과에서는 표와 그림 형태와 주장형과 정당화 유형에서 유의한 효과를 확인하였다. 이는 학생들에게 학생중심학습의 시간과 기회를 보다 많이 제공한 결과로 볼 수 있으며, 이는 수업에 대한 인식조사나 면담에서도 확인할 수 있었다.

• 공학교육연구
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• 제12권1호
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• pp.82-94
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• 2009

이 논문에서는 윤리강령의 역할, 주요 내용, 작성법 등을 간단히 고찰한 후 우리나라 과학기술단체의 윤리강령이 변천해 온 과정과 그 특징을 $1970{\sim}1990$년대와 2000년대로 구분하여 검토하였다. $1970{\sim}1990$년대에는 몇몇 과학기술단체들이 산발적으로 윤리강령을 마련하는 정도에 그쳤던 반면, 2000년대에는 과학기술기본계획의 수립, 공학교육인증제의 실시, 생명윤리에 관한 사회적 논쟁, 황우석 사건 등을 계기로 과학기술단체들이 본격적으로 윤리강령에 관심을 기울이기 시작하였다. 형식의 측면에서 $1970{\sim}1990$년대의 윤리강령은 선언적인 문구를 제시하는데 그치고 있는 반면, 2000년대의 윤리강령은 세부적인 해설을 포함시키거나 윤리교육의 실시를 천명함으로써 실제적으로 적용될 수 있는 가능성을 높이고 있다. 내용의 측면에서 $1970{\sim}1990$년대의 윤리강령은 전문직으로서의 권위나 품위를 강조하는 경향을 보였던 반면, 2000년대의 윤리강령은 과학기술자의 사회나 공공에 대한 책임에 주목하고 있다. 이와 함께 2000년대의 윤리강령은 이전과 달리 국가 주의의 색채가 약화되는 가운데 연구과정의 정직성이나 연구결과의 배분에 대한 문제를 적극적으로 고려하고 있다. 향후에는 과학기술단체들이 자율적으로 윤리강령을 제정하거나 개정하는 작업을 전개해야 하며, 윤리강령이 실제적으로 작동할 수 있도록 적절히 관리해야 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.712-729
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• 2009

본 연구에서는 고등학생들의 식물의 광합성과 호흡에 관련된 오개념을 조사하고, 이를 교정할 수 있는 방안으로 Driver 개념변화 학습 모형을 적용한 수업 프로그램을 개발 적용하여 그 효과를 알아보는데 목적이 있다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 남자고등학교 재량교과 시간에 생물학습을 선택한 1학년 66명을 연구 대상으로 하였으며, 학생들의 광합성과 식물의 호흡에 관한 개념 정도는 그림그리기와 서술형 검사로 서로 상호적인 방법으로 조사되었다. 광합성과 식물 호흡에 관한 학생의 오개념을 단계별 수준으로 구분 짓는 방법으로 그림그리기 방법을 적용한 결과, 많은 학생들이 과학교과서나 과학자에 의해 이해되지 않은 오개념이 포함된 그림을 그렸으며, Driver 개념 변화 학습 모형 적용 후에는 식물의 광합성과 호흡의 필수 요소인 빛, 이산화탄소, 물, 포도당, 산소, 나뭇잎, 엽록체, 미토콘드리아, 기공, 에너지 등을 포함한 과학적 인 그림을 그렸다. 식물의 광합성과 호흡의 여러 측면에 대한 개념을 조사하기 위해 실시한 서술형 검사 결과에도 사전검사에서는 식물의 광합성과 호흡이 일어나는 시점과 장소, 식물의 영양소, 광합성에서의 잎의 역할, 식물의 광합성과 호흡의 관계에 대해서 많은 학생들이 오개념을 보였으나, Driver 개념변화 학습 모형을 적용한 수업 후에는 식물의 광합성과 호흡에 대한 오개념이 많이 교정된 것으로 나타났다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.1765-1794
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• 2019

Genetic Programming (GP) is an intelligence technique whereby computer programs are encoded as a set of genes which are evolved utilizing a Genetic Algorithm (GA). In other words, the GP employs novel optimization techniques to modify computer programs; imitating the way humans develop programs by progressively re-writing them for solving problems automatically. Trial programs are frequently altered in the search for obtaining superior solutions due to the base is GA. These are evolutionary search techniques inspired by biological evolution such as mutation, reproduction, natural selection, recombination, and survival of the fittest. The power of GAs is being represented by an advancing range of applications; vector processing, quantum computing, VLSI circuit layout, and so on. But one of the most significant uses of GAs is the automatic generation of programs. Technically, the GP solves problems automatically without having to tell the computer specifically how to process it. To meet this requirement, the GP utilizes GAs to a "population" of trial programs, traditionally encoded in memory as tree-structures. Trial programs are estimated using a "fitness function" and the suited solutions picked for re-evaluation and modification such that this sequence is replicated until a "correct" program is generated. GP has represented its power by modifying a simple program for categorizing news stories, executing optical character recognition, medical signal filters, and for target identification, etc. This paper reviews existing literature regarding the GPs and their applications in different scientific fields and aims to provide an easy understanding of various types of GPs for beginners.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.319-329
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• 2018

'과제 연구'는 토론과 조사를 거쳐 특정 과학 과제를 선정하여 실험실습을 수행하고 결론을 도출하여 보고서를 작성하는 일련의 연구 과정을 체험하기 위한 과목이다. 이때 가치 있는 과학적 탐구 문제를 발견하는 것은 연구의 시작이라고도 할 수 있으며 그 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 본 연구에서는 고등학교 과제연구 수업에서 학생들의 탐구 문제 도출을 돕기 위한 다양한 전략을 마련하여 단계별로 적용하였다. 각 과정을 거치며 학생들의 탐구 문제가 어떻게 발전해 가는지 구체적으로 살펴보았다. 수업은 (1)개방적 문제 탐색, (2)문헌 연구 및 자료 검색, (3)탐구 문제의 변형 및 확장, (4)탐구문제의 공유 및 평가, (5)최종 선정 및 연구 계획서 작성 단계로 이루어져 있다. 이를 경기도에 위치한 일반고등학교 과제 연구 수업에 12차시 동안 적용하였다. 총 13명의 학생들은 3-4명씩 4개의 조를 이루어 연구를 수행하였다. 학생들의 연구 과정이 담긴 포트폴리오 및 연구 계획서를 수집하여 탐구 문제의 도출 과정을 조사하였다. 그 결과 학생들이 제시한 탐구 문제는 수업의 각 과정을 거치며 점차 구체화되었다. 또한 각 조가 도출한 탐구 문제는 수업의 각 단계에 따라 유사한 특징을 나타내었다. 개방적 문제 탐색 단계에서 관심주제를 확인하고 문헌 연구 및 자료 검색을 통해 실현 가능한 과학적 탐구 문제를 제시하기 시작했다. 탐구 문제의 변형 및 확장을 통해 탐구 문제와 관련된 다양한 변인을 찾을 수 있었으며 이를 동료들에게 공유하고 연구 계획서를 작성하면서 탐구 문제를 정확하고 구체적으로 서술할 수 있었다. 탐구 문제 도출을 돕기 위한 전략을 다양하게 투입함으로써 탐구 문제의 여러 가지 측면을 발전시키고 학생이 주도적으로 탐구 문제를 도출하도록 도울 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.836-849
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• 2010

본 연구에서는 수업 평가와 수업 동영상을 활용한 반성 저널쓰기를 통해 예비교사들의 수업 수행 능력이 어떻게 변화하는지를 알아보았다. 6명의 예비 과학교사들의 수업을 촬영하고, 각 수업을 평가하였으며, 이들이 작성한 수업 동영상, 반성 저널, 인터뷰, 수업 자료, 수업 평가 등을 수집하였다. 수업 평가 기준은 한국교육과정평가원에서 제시한 과학과 수업 평가 기준의 평가 요소 중 16개를 사용하였다. 연구 결과, 예비교사들은 대부분의 수업 평가 요소에서 수업시연 차시를 거듭할수록 수업 수행 능력이 향상되었다. '과학에서의 연계성 짓기'는 첫 수업에서 예비교사들이 가장 낮은 수행 능력을 보인 수업 요소로 차시를 거듭해도 크게 평가가 향상되지 않았으며, 실제 수업에선 생략되는 경우가 많았다. '유의미한 학습프로그램 설계하기'요소의 향상이 가장 적게 나타났으며, 예비교사들의 수업 수행 능력은 각 수업 평가 요소 별로 개인별 차이가 크게 나타났다. 예비교사들은 교육 실습 초기에 과학 수업에서 '과학개념의 이해'가 가장 중요하다고 생각했으나, 후반기에는 상호작용과 존중, 학생 행동 관리하기 등의 중요성을 인식하는 생각의 변화를 보여주었다. 예비교사들은 수업 평가와 동영상을 통한 반성 저널의 작성이 수업 준비와 개선에 도움이 된다고 인식하고 있었으며, 수업 수행 능력의 향상이 예비교사들의 교사로서의 진로 지향에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.629-648
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• 2015

본 연구는 연구 기반 '실제적' 과학 교육 프로그램이 맥락적으로 과정으로서 과학의 본성 학습을 촉진함을 밝히고자 한 사례 연구다. 이에 '과학자 되어보기' 멘토-멘티 프로그램을 개발하고 7학년 6명에게 8개월간 적용했다. 이 프로그램에서는 과학 교육 연구자인 멘토가 스캐폴딩과 코칭을 제공하며, 멘티 학생들은 연구 문제 선정, 연구설계, 자료 수집과 분석, 논문 작성 및 학회 발표에 이르기까지 과학연구의 전체 과정을 수행한다. 연구 문제는 1) 암묵적 과학 연구 프로그램의 참여자는 연구 단계별 학습 상황에서 무엇을 경험하는가? 2) 암묵적 과학 연구 프로그램에 참여한 학생은 각 학습 상황에서 '과정으로서 NOS'에 대해 어떤 관점을 구성하는가? 등이다. 수업 관찰, 사후 면담, 멘토의 성찰 보고서, 학생 산출물 등이 수집 및 분석되었다. 연구 결과, 참여 학생들은 1) 연구 문제 망각과 혼란, 2) 자료 오류의 처리와 파기, 3) 연구자 입장에 따른 자료 해석, 4) 전반적 연구 경험과 논문 작성, 5) 학술대회 발표장에서의 경험 등의 다양한 상황에서 연구문제의 역할, 측정값의 유효성, 자료 해석에서의 주관성, 과학 지식의 생성과 동료 심사, 학술 대회의 의의 등 과정으로서의 과학에 대한 각자의 관점을 학습했다. 참여 학생들이 공통적으로 학습한 NOS 관점은 현대적 인식론에 가까웠다. 본 연구는 과학 연구의 구체적 상황과 과정으로서 NOS 학습을 관련지어 보여줌으로써 NOS의 맥락적 학습이 가능함을 보였다. 본 연구에서는 과학자가 하는 일과의 유사성이 아닌 학습자의 주체성 및 의미와 관련지어 '실제성'을 정의했고, 이렇듯 상황학습론적 가정에 입각한 프로그램은 성공적인 NOS 학습을 촉진했다. 본 연구의 가정과 결과는 과학 교육에서 실제성의 의미와 실제적 과학 학습 환경의 구현 방식에 대한 재고의 필요성을 시사한다. 연구 기반 과학 교육 프로그램에서 성공적인 NOS 학습이 가능하도록 하기 위해서는 본 프로그램과 같이 1) 과학자가 하는 일의 주요 요소를 포함함으로써 풍부한 맥락을 제공하고, 2) 반구조화된 수업 설계를 바탕으로 학생이 연구의 주도권을 소유하도록 하며, 3) 과학 연구 내용이 연구자에게 관련되고 의미 있도록 해야 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권2호
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• pp.149-156
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• 2011

본 연구는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography; 이하 CT)검사 환자를 대상으로 요인별 불안에 따른 지각과 반응의 정도를 파악하고, 변수들 간의 관련성을 분석하여 CT검사 환자의 검사에 대한 인식을 향상시켜 불안을 감소시키기 위한 과학적 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 연구 대상은 2010년 7월부터 2010년 9월까지 3개의 대학병원 영상의학과에서 CT검사 환자 263명을 대상으로 구조화된 자기기입식으로 설문조사 를 실시하였다. CT 검사 대상자의 불안에 대한 영향을 알아보기 위해 단변량 분석으로 독립변수의 CT검사 관련 특성에 따른 CT검사 요인별 불안은 환자의 방사선 노출, CT검사 이유, 질병상태 인지여부, 비용 부담자, 경제적 부담, 충분한 설명, 설명 주체에 따른, 내시경 조직검사 유무, 사전 처치에 따른, CT검사 이전에 따른, CT부작용 경험에 따른, 조영제 부작용에 발생에 따른 요인으로 나뉘어지고 종속변수의 불안 요인은 신체적 요인, 병원종사자 요인, 병원환경 요인, 사회경제적 요인으로 나뉘어 SPSS WIN(ver. 13.0) 통계프로그램을 이용하여 분석하였다. 이상의 연구 결과를 종합해 볼 때, CT검사 환자의 요인별 불안의 지각과 반응의 정도가 경제부담, 상태불안, 전처치 불안, 방사선 노출 불안, 부작용 불안에서 유의한 차이를 보여주고 있다. 따라서 검사의 전처치와 조영제의 화학적 독성, 부작용에 관한 사전교육프로그램 개발을 통해 CT검사 환자들의 검사에 대한 불안을 감소시킬 수 있을 것으로 사료되며 이러한 연구를 기초 자료로 CT검사 환자의 불안정도와 불안요인을 감소시키기 위해서 중재 방안이 지속적으로 연구되고 개선되어야 할 것이다. 또한 환자의 경제적 부담이 CT검사 불안에 영향을 미치는 것을 인지하고 사회적으로 해결해 나가야 할 것이라 사료된다.