• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.533-551
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• 2015

본 연구에서는 '동일한' 문제 조건으로부터 생성과 재구성을 모두 경험할 수 있는 문제제기 활동을 적용하되, 활동을 세분화하여 학생들의 자주적인 활동을 강조한 활동과 학생들의 보편적 사고를 유도하며 교사 안내가 수반되는 활동으로 구분하여 이에 대한 두 절차를 구안하고, 이 두 활동에 의거하여 문제생성과 재구성 활동에 관해 탐색하고자 한다. 이를 위하여, 본 연구에서는 예비교사들을 대상으로 연구자가 구안한 문제제기 활동을 적용한 실험 수업 후 설문조사를 통하여 문제생성과 재구성에 대한 난이도 및 흥미도, 인지적 정의적 측면에서의 효과, 그리고 수학 수업 및 평가에서의 활용성 등을 탐색하였다. 그 결과, 문제생성은 창의력을 증진시키고 수학에 대한 흥미를 유발하며, 문제 재구성은 문제 해결력 향상에 도움이 되고 자신감을 길러주는 것으로 나타났다. 또한 수업 상황에서는 문제생성 활동이 더 효과적이고, 평가 상황에서는 문제재구성 활동이 더 효과적인 것으로 나타났으나 각 상황에서 문제생성과 재구성에 대한 응답의 차이가 크지 않았으므로 두 활동 모두 수업 및 평가에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 교사는 학습자의 수준, 가르칠 영역, 진도 등을 고려하여 수업 및 평가 상황에서 문제생성과 재구성 활동을 적절한 시기에 알맞게 적용함으로써 학습자의 인지적, 정의적 성취의 함양을 돕도록 해야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.359-370
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• 2010

$CO_2$ 지중저장에서는 대량의 $CO_2$를 장기간 안전하게 저장하여야하기 때문에 $CO_2$ 누출이 발생할 경우 $CO_2$ 지중저장의 목적이 달성될 수 없을 뿐만 아니라 주변지역으로 $CO_2$가 확산되어 보건환경/생태에 큰 영향을 미칠 수 있다. $CO_2$ 주입시 주입정을 통한 누출의 가능성이 가장 높기 때문에, 본 연구에서는 관정 시멘트에 crack이 발생하였다는 가정 하에 crack으로 $CO_2$가 누출될 경우 $CO_2-H_2O$-시멘트 간에 발생할 수 있는 화학 반응을 지구화학 모델링을 통하여 예측하였다. 모델링 결과 $CO_2$-plume이 진행됨에 따라 시멘트 페이스트를 구성하는 portlandite와 CSH(Calcium Silicate Hydrate)가 용해되고, 2차적으로 CSH의 침전과 calcite의 침전이 발생하는 것으로 예상되었다. 약 3년 후에는 침전물의 대부분을 calcite가 차지하고 약 30년까지 침전물의 대부분을 이루게 된다. 본 연구 결과는 $CO_2$ 누출 시 주입관정 내 시멘트에서 발생할 수 있는 화학적인 변화를 이해하고, 반응 모델은 누출을 방지하기 위한 시멘트 관련 연구개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1-11
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• 2020

본 연구의 목적은 최근 초중등 교육에 도입되고 있는 인공지능 교육의 목적, 내용, 방법 등을 교육과정의 측면과 교사교육에 필요한 요인 측면을 조사하고 분석하여 우리나라 초중등 인공지능 교육의 방향을 제안하는 것이다. 1차 문헌으로는 국내외 논문 9편, 2차 문헌으로는 11편의 국내외 정책 보고서를 수집하고 분석하였다. 수집된 문헌을 서술적 고찰방법을 적용하여 분석하였으며, 문헌의 다각도 분석을 위해 교육과정 구성요소 측면과 TPACK 요소 측면에서 분석하여 시사점을 도출하였다. 본 연구의 결과로 인공지능 교육 대상을 인공지능 사용자, 활용자, 개발자의 3단계로 구분하였다. 초중등 인공지능 교육에서는 사용자와 활용자 단계가 적합하고, 사용자 교육을 위해 인공지능 리터러시를 포함해야 한다. 활용자 교육을 위해 현재의 컴퓨팅 사고력 및 코딩 역량을 기반으로 하여 인공지능의 기능을 적용하여 창의적인 산출물을 만들어 낼 수 있는 역량을 목표로 삼는 것이 필요하다는 시사점을 도출하였다. 또한, 교사는 교수 지식 및 플랫폼 사용 능력 외에도 문제해결, 추론, 학습, 인식 영역 및 일부 응용수학, 인지/심리학/윤리에 대한 내용 지식이 필요하므로 이에 대한 연수가 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제43권5호
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• pp.578-588
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• 1999

본 연구에서는 제 6차 교육과정에서 사용되고 있는 고등학교 화학I교과서의 내용이 그 교과서를 배우는 학생들에게 인지요구도 측면에서 적절한가를 알아보고, 학생들이 이해하기 어렵게 서술된 부분에 대해서 교과내용을 학생들의 인지수준에 맞게 재구성하는 학습전략을 제시하고자 하였다. 교과서 내용을 이해하는데 필요한 인지요구도를 알아보기 위하여 영국에서 개발된 교과내용 분류틀(CAT)을 사용하여 3종의 교과서 내용을 분석하였고, 학생들의 인지수준과 논리유형별 형성정도를 알아보기 위하여 논리적 사고력 검사지(GALT 축소본)를 사용하여 서울지역 고등학교 2학년 학생 821명을 대상으로 조사하였다. 학생들의 인지수준 조사결과는 학교별로 차이가 있었으나 평균적으로 형식적 조작 수준 46.3%, 과도기 43.0%, 구체적조작 수준 10.7%로 나타났다. 교과서의 인지요구도 수준 분석 결과는 출판사별로 대동소이하였으며, 대부분의 개념들이 초기 형식적 조작 수준으로 나타났다. 후기 형식적 조작 수준을 요구하는 개념으로는 `원자량과 분자량', '화학반응에서의 양적 관계', '원소의 주기적 성질' 등이었다. 이러한 연구 결과는 현장 교사들에게 어떤 개념들이 학생들에게 어려운가를 알 수 있게 해주고 학습전략을 구상하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 교과내용의 인지요구도를 낮추기 위해 본 연구의 결과를 이용하여 교과서의 내용을 재구성하는 과정을 제시하여 누구나 본 연구의 결과를 활용할 수 있도록 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권2호
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• pp.225-244
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• 2018

2007년에 수학적 모델링에 관한 주제로 국내 학회지에 실린 총 11편의 선행 연구 및 22편의 석사학위논문을 대상으로 수학적 모델링에 관한 이해를 탐색하였는데(황혜정, 2007), 이와 동일한 취지와 목적으로 2007년 이후 수학적 모델링에 관하여 전반적인 사항을 검토해 보는 것은 의미 있는 일일 것이다. 2007년부터 2017년까지 10년간 국내에서 수학적 모델링을 주제를 다루는 논문은 총 24편으로, 여기에는 한국수학교육학회의 '수학교육'과 '수학교육 논문집', 대한수학교육학외의 '수학교육학연구'와 '학교수학', 그리고 한국학교수학회의 '한국학교수학회논문집' 논문이 해당된다. 결과적으로, 본 연구에서는 총 24편의 논문을 중심으로, 수학적 모델링의 의미, 수학적 모델링의 문제의 특징과 유형, 수학적 모델링에서의 모델의 의미 등에 대하여 분석하여 재정리해 보고자 한다. 다만, 2007년 연구에서는 22편의 석사학위논문을 부가적으로 참조하여 연구를 수행하고 학회지의 것과 상이하게 다른 점을 비교하였는데, 금 번에는 학회지 논문만도 총 24편에 달하므로 이에 초점을 두어 연구를 수행하고자 한다. 아울러, 이러한 선행 연구자들 간의 다소 다른 견해나 강조점들에 관한 의견을 종합하여 정리하는 과정에서 수학적 모델링과 관련된 몇몇 국외 문헌들을 참조하고자 한다.

• 영재교육연구
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• 제26권1호
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• pp.53-76
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• 2016

본 연구는 융합영재교육의 활성화를 위하여 중등 영재 지도교사들을 대상으로 융합인재교육(STEAM)과 융합영재교육에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과, 영재 지도교사들의 융합영재교육에 대한 인지도는 융합인재교육(STEAM)에 대한 인지도보다 더 낮은 것으로 나타났으며, 융합영재교육에 대한 인지도가 높은 교사들은 현장 적용 경험이 더 높은 것으로 나타났다. 반면 영재교육진흥종합계획의 추진과제로서 창의 융합형 콘텐츠 개발이 포함되어 있음에 대한 인지도는 매우 낮았으며, 콘텐츠 개발 경험 또한 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 통계적으로 유의미한 차이는 없지만 과학영재 지도교사와 영재 지도 경력이 높을수록 융합영재교육의 필요성에 매우 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타나 영재교육 교원 연수를 통해 수학영재 지도교사와 저경력의 영재 지도교사들에게 융합영재교육의 필요성에 대한 인식을 강화시킬 필요가 있는 것으로 분석되었다. 그러나 과반 수 이상의 응답자들이 융합인재교육(STEAM)과 융합영재교육이 대상만 다를 뿐 유사하다고 인식하고 있는 것으로 나타나 융합영재교육의 올바른 정착을 위해 영역별 영재의 특성과 수준에 적합한 차별화된 융합영재교육이 필요함을 인식시킬 필요가 있는 것으로 시사되었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.653-664
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• 2021

본 연구는 디지털 신기술인 VR(Virtual Reality)과 대중문화 요소인 웹툰을 접목하여 중학생 대상의 진로탐색형 STEAM 프로그램을 제안한다. 제안하는 프로그램은 학생들이 미래의 유망 분야를 조사하고, 진로를 기획·제작 및 가상체험하는 과정을 자기주도적으로 진행할 수 있게 설계되었다. 그리고 STEAM 교수학습 준거 항목에 진로탐색을 고려하여 설계하되 2015 개정 교육과정과 연계하여 기존 교과목들에서 학습 효과를 높일 수 있다. 특히, COVID-19 상황으로 인해 대면 수업이 어려운 경우를 대비하여 대면·비대면 혼합형 교육이 가능하도록 프로그램을 설계하였다. 제안하는 STEAM 프로그램의 교육목표는 창의·융합형 인재양성에 있다. 정성적으로는 디지털 신기술을 교육에 접목한 교육기반을 마련하고, 정량적으로는 관련 프로그램 개발 및 중학교 교육 현장의 프로그램 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 개발 프로그램을 서울시 A중학교 2학년을 대상으로 시범 적용하였다. 본 연구에서 제안한 진로탐색형 프로그램을 통해 학생들이 과학과 기술의 진입장벽 없이 디지털 신기술을 활용하는 방법을 배우고, 미래 진로를 탐색하고 고민하는 데 도움 되기를 기대한다.

• 국제교류와 융합교육
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• 제4권1호
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• pp.85-111
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• 2024

핀란드 교육은 2001년 PISA 발표 이래 계속 한국 교육의 경쟁자 또는 지향점이었다. 그러나 최근 우리 교육계에 나타나고 있는 분열과 대립, 그리고 불행의 지표들을 보면, 핀란드의 행복교육과는 거리가 너무도 멀다. 이런 배경에서 본 연구의 목적은 한국 학술지에 나타난 핀란드 교육관련 연구동향을 분석하는 것으로, RISS에서 논문 제목에 핀란드와 교육이 들어간 논문 160편을 대상으로 네트워크 텍스트 분석을 실시하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 핀란드 교육에 대한 연구는 점진적으로 증가하고 있다. 그러나 최근 감소세를 보였다. 둘째, 연구주제는 대부분 미시적이었으며 연구방법은 문헌연구 위주였다. 셋째, 소수의 연구자가 전체 연구의 1/3을 출판했다. 넷째, 핀란드와 함께 비교된 나라는 일본, 미국, 영국, 호주, 싱가포르 등 주로 신자유주의적 국가였다. 다섯째, 연구 주제와 대상이 주로 초중등, 수학·과학 등 PISA의 영향권에 있었다. 향후 핀란드 교육관련 연구에서는 지엽적이고 부분적인 영역에 대한 연구를 넘어 종합적인 관점에서 핀란드의 행복교육을 이루어온 과정과 역사에 대한 체제적 연구를 통해 우리가 배워야 할 시사점을 도출하는 후속 연구가 필요하다. 특히, 문헌연구 위주의 방법을 벗어나 핀란드 교육 커뮤니티와 온라인으로 연계하여 실제 교사, 학부모, 학생 그리고 지역협의회와 정부 관계자들이 함께 논의하고 연구하는 국제공동논의의 장을 만드는 것도 고려되어야 할 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권1호
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• pp.21-33
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• 2019

This paper focuses on the interpretation of radiation fluxes from active galactic nuclei. The advantage of positron annihilation spectroscopy over other methods of spectral diagnostics of active galactic nuclei (therefore AGN) is demonstrated. A relationship between regular and random components in both bolometric and spectral composition of fluxes of quanta and particles generated in AGN is found. We consider their diffuse component separately and also detect radiative feedback after the passage of high-velocity cosmic rays and hard quanta through gas-and-dust aggregates surrounding massive black holes in AGN. The motion of relativistic positrons and electrons in such complex systems produces secondary radiation throughout the whole investigated region of active galactic nuclei in form of cylinder with radius R= 400-1000 pc and height H=200-400 pc, thus causing their visible luminescence across all spectral bands. We obtain radiation and electron energy distribution functions depending on the spatial distribution of the investigated bulk of matter in AGN. Radiation luminescence of the non-central part of AGN is a response to the effects of particles and quanta falling from its center created by atoms, molecules and dust of its diffuse component. The cross-sections for the single-photon annihilation of positrons of different energies with atoms in these active galactic nuclei are determined. For the first time we use the data on the change in chemical composition due to spallation reactions induced by high-energy particles. We establish or define more accurately how the energies of the incident positron, emitted ${\gamma}-quantum$ and recoiling nucleus correlate with the atomic number and weight of the target nucleus. For light elements, we provide detailed tables of all indicated parameters. A new criterion is proposed, based on the use of the ratio of the fluxes of ${\gamma}-quanta$ formed in one- and two-photon annihilation of positrons in a diffuse medium. It is concluded that, as is the case in young supernova remnants, the two-photon annihilation tends to occur in solid-state grains as a result of active loss of kinetic energy of positrons due to ionisation down to thermal energy of free electrons. The single-photon annihilation of positrons manifests itself in the gas component of active galactic nuclei. Such annihilation occurs as interaction between positrons and K-shell electrons; hence, it is suitable for identification of the chemical state of substances comprising the gas component of the investigated media. Specific physical media producing high fluxes of positrons are discussed; it allowed a significant reduction in the number of reaction channels generating positrons. We estimate the brightness distribution in the ${\gamma}-ray$ spectra of the gas-and-dust media through which positron fluxes travel with the energy range similar to that recorded by the Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA) research module. Based on the results of our calculations, we analyse the reasons for such a high power of positrons to penetrate through gas-and-dust aggregates. The energy loss of positrons by ionisation is compared to the production of secondary positrons by high-energy cosmic rays in order to determine the depth of their penetration into gas-and-dust aggregations clustered in active galactic nuclei. The relationship between the energy of ${\gamma}-quanta$ emitted upon the single-photon annihilation and the energy of incident electrons is established. The obtained cross sections for positron interactions with bound electrons of the diffuse component of the non-central, peripheral AGN regions allowed us to obtain new spectroscopic characteristics of the atoms involved in single-photon annihilation.

• 영재교육연구
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• 제22권3호
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• pp.619-637
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• 2012

girih 타일링은 비주기적이면서도 규칙적인 구조를 가진 타일링으로, 최근 '이슬람 사원 장식에 숨어있는 수학의 비밀'로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이를 소재로 하여 비주기적인 규칙성 안에 숨어 있는 수학이 만들어내는 유용성과 아름다움을 체험할 수 있는 초등 수학영재 프로그램을 개발 적용하고 그 결과를 분석하는 데 목적을 두었다. 개발한 초등수학영재 프로그램은 '이슬람 문양 속 girih의 비밀을 찾아서'이며, Renzulli의 3부 심화학습 형식에 따라 적용하였다. 이 프로그램은 대전광역시 유성구에 소재하고 있는 D 초등학교 5, 6학년 통합영재반 6명에게 적용한 결과를 토대로 수정, 보완 하였으며 개발된 프로그램 및 학습 자료는 초등수학영재 교육을 위한 소재 개발과 방법에 있어 도움이 될 것으로 기대한다.