• 제목/요약/키워드: Systems Thinking Scale

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Iceberg(IB) 모델을 적용한 고등학생의 시스템 사고 분석 및 효과 (Analysis and Effects of High School Students' Systems Thinking Using Iceberg(IB) Model)

  • 이현동;이효녕
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.611-624
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 고등학생들의 시스템 사고를 측정하는 분석하는 도구로 Iceberg(IB) 모델을 적용하고, 시스템 사고 평가를 위한 루브릭을 활용한 IB 모델 활동 결과 분석 방법을 제시하며 그 효과를 검증하는 것이다. 문헌 분석을 통해 IB 모델과 시스템 사고 평가를 위한 루브릭의 활용에 대한 이론적 근거를 조사하였다. 그리고 6명의 고등학교 학생에게 극지방 기후 변화와 관련된 주제에 대하여 IB 모델 활동을 실시하였으며 활동 과정 중 비구조화된 면담을 통해 학생들의 시스템 사고를 조사하였다. 또한 IB 모델을 활용한 시스템 사고 분석 결과에 대한 효과를 검증하기 위하여 시스템 사고 측정 도구를 활용한 정량적 검사도 실시하였다. IB 모델의 분석은 Hung(2008)에 의해 개발된 시스템 사고 평가를 위한 루브릭을 활용하여 분석하였으며 분석한 결과는 지구과학교육 전문가 2인에게 검토를 받아 타당도와 신뢰도를 확인하였다. 그리고 루브릭 결과와 시스템 사고 측정 도구 검사 결과에 대한 상관관계 분석을 통해 타당도를 재확인하였다. 연구 결과 6명의 학생은 IB 모델을 활용하여 자신들이 가지고 있는 사고를 구체적으로 잘 표현하였으며 루브릭을 활용한 시스템 사고 분석 결과 학생들은 17~35점까지의 분포를 보여주었다. 또한 시스템 사고 측정 도구 결과와 상관관계를 분석한 결과 Pearson 상관계수가 유의수준 .05에서 .856으로 매우 높은 상관을 보여주었다. 이 연구에서 제시한 IB 모델을 적용하면 학생 스스로 시스템 사고를 잘 표현할 수 있으며, 루브릭을 활용한 시스템 사고 분석 결과는 타당도와 신뢰도를 가지는 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 앞으로의 과학 교육에서 시사점과 시스템 사고 연구의 방향을 제안하였다.

The Validation of the Systems Thinking Assessment Tool for Measuring the Higher-order Thinking Ability of Vietnamese High School Students

  • Hyonyong Lee;Nguyen Thi Thuy;Hyundong Lee;Jaedon Jeon;Byung-Yeol Park
    • 한국지구과학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.318-330
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    • 2023
  • This study aimed to verify the validity of a measurement tool for Vietnamese high school students' systems thinking abilities. Two quantitative assessment tools, the Systems Thinking Measuring Instrument (Lee et al., 2013) and the Systems Thinking Scale (Dolansky et al., 2020), were used to measure students' systems thinking after translation into Vietnamese. As a result, it was revealed that Cronbach-α for each tool (i.e., STMI and STS) was .917 and .950, respectively, indicating high reliability for both. To validate the construct validity of the translated questionnaire, exploratory factor analysis was performed using SPSS 26.0, and confirmatory factor analysis was performed using AMOS 21.0. For concurrent validity, correlation analysis using structural equation modeling was performed to validate the translated questionnaire. Exploratory factor analysis revealed that 10 items from the STMI and 12 items from the STS loaded on the intended factors and appropriate factor loading values were obtained. For confirmatory factor analysis, a structural equation model organized with 10 items from the STMI and 12 items from the STS was used. The result of this showed that the convergent validity values of the model were all appropriate, and the model fit indices were analyzed to be χ2/df of 1.892, CFI of .928, TLI of .919, SRMR of .047, and RMSEA of .063, indicating that the model consisting of the 22 items of the two questionnaires was appropriate. Analysis of the concurrent validity of the two tools indicated a high correlation coefficient (.903) and high correlation (.571-.846) among the subfactors. In conclusion, both the STMI and STS are valid quantitative measures of systems thinking, and it can be inferred that the systems thinking of Vietnamese high-school students can be quantitatively measured using the 22 items identified in our analysis. Using the tool validated in this study with other tools (e.g., qualitative assessment) can help accurately measure Vietnamese high school students' systems thinking abilities. Furthermore, these tools can be used to collect evidence and support effective education in ODA projects and volunteer programs.

고등학생들의 시스템 사고 측정을 위한 측정 도구 개발과 타당화 (An Instrument Development and Validation for Measuring High School Students' Systems Thinking)

  • 이효녕;권혁수;박경숙;이현동
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.995-1006
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 고등학생들의 시스템 사고 능력을 구성하는 하위 요인을 탐색하고, 시스템 사고 능력을 측정하기 위한 정량적인 검사도구의 개발과 타당화에 있다. 선행연구와 이론적 탐색을 통해 시스템 사고의 하위 요인을 시스템 사고, 정신모델, 공유비전, 개인숙련, 팀 학습으로 구성하였으며, 각 요인 당 6문항을 개발하여 전체 30문항의 5점 척도 예비문항을 작성하였고, 예비검사를 통해 20문항을 선정 본 검사를 구성하였다. 일반계 고등학생 260명을 대상으로 본 검사를 실시하였다. 예비검사 분석의 결과 제시된 5개 하위요인이 본 검사에서도 동일한 요인으로 분류되었다. 그리고 확인적 요인분석에서 5개 요인구조의 적합도를 분석해본 결과 수용할만한 모형으로 판단되었으며 적합도 수치도 모두 양호한 값을 보여주었다. 본 검사에서 사용한 20개 문항으로 구성된 고등학생들의 시스템 사고 측정 도구의 전체문항 신뢰도는 .840이었으며 각 하위 요인별 신뢰도는 .604~.723으로 신뢰로운 검사지로 나타났다. 이 연구가 더 낳은 성과를 얻기 위해서는 다양한 학교 급에 적용되도록 검사 도구를 표준화할 필요가 있으며 나아가 시스템 사고 수준에 따른 다양한 학습 프로그램의 개발 및 보급, 그리고 이 학생들에 대한 추후 연구가 이루어질 필요가 있다.

탄소 순환에 대한 시스템 사고 능력 수준 측정을 위한 검사도구 개발 및 적용 (Development and Application of Instrument for Level Scale of the Systems Thinking Ability about Carbon Cycle)

  • 전재돈;이현동;이효녕
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.397-415
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    • 2022
  • 최근 지구 온난화 문제가 심각해짐에 따라 탄소 순환에 대한 교육적 요구가 커지고 있다. 이와 관련하여 탄소 순환에 대한 체계적인 이해를 위해 시스템 사고 능력의 접목이 요구되고 있다. 더욱이 급변하는 환경, 사회, 경제적 상황에서, 시스템 사고 교육은 미래 사회를 살아갈 학생들에게 요구되는 역량을 강화할 수 있으므로 더욱 강조되고 있다. 이 연구의 목적은 첫째, 탄소 순환에 대한 시스템 사고 검사 도구를 개발하고 루브릭을 활용한 분석 방법을 구성하고, 둘째, 개발된 검사도구 및 루브릭 분석 방법을 적용하여 학생들의 시스템 사고 능력을 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 탄소 순환 및 시스템 사고와 관련된 다양한 선행 연구를 분석하였다. 이 결과를 바탕으로 시스템 사고 검사도구 및 루브릭을 활용한 시스템 사고 능력 분석 방법을 개발하였다. 이를 고등학생 및 대학생 172명에게 적용하여 시스템 사고 능력을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 선행연구 분석을 통해 탄소 순환 및 시스템 사고 검사를 위한 시사점을 도출하였고, 탄소 순환에 대한 시스템 사고 검사도구 및 이를 평가하기 위한 루브릭 채점 가이드를 개발하였다. 이를 중학생을 대상으로 예비 투입을 진행하고, 전문가 자문을 통해 최종 완성하였다. 둘째, 개발된 검사도구를 활용하여 학생들의 시스템 사고 능력을 분석한 결과, 학생들은 탄소 순환과 관련된 요인을 식별하는 것과 같은 낮은 수준의 시스템 사고는 잘 수행하였지만, 시간 지연이나 피드백 과정과 같은 높은 수준의 시스템 사고는 부족한 것으로 나타났다. 지구 온난화는 현재 인류가 직면한 가장 시급한 문제 상황으로, 탄소 순환의 중요성이 커지고 있다. 이러한 복잡한 문제 상황은 시스템 사고 능력의 적용을 바탕으로 올바르게 이해하고 근본적인 해결책을 모색할 수 있을 것이다.

시스템 사고를 통한 생태계서비스의 trade-off 관계 고찰 (An Analysis of Ecosystem Service's trade-off through Systems Thinking)

  • 함은경;김민;전진형
    • 한국시스템다이내믹스연구
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    • 제16권2호
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    • pp.75-100
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    • 2015
  • The purpose of this study is to analyze causation of Ecosystem service's trade-off(ES trade-off) and to establish baseline data for wise spatial planning and management. In order to understand why and how ES trade-off occurs, systems thinking and causal loops were employed. The causal loop of ecosystem service creation cycle includes profits quantification process, decision making process, spatial planning and management process, and ecosystem services creation process. The profits quantification process has a limitation that all ecosystem service categories were not included in profits quantification, because quantification method for cultural services is insufficient. These problems led to unequal discussion opportunity in decision making process. ES trade-off occurs through transition of ecosystem function in spatial scale and temporal scale. In spatial scale, land-use variation and resource-use variation contribute to change an ecosystem function for different ES category by spatial planning and management. In temporal scale, a change of an ecosystem function for different ES category is influenced by ecological succession, seasonal change and land cover variation, which are parameter from environmental features. This study presented that spatial planning and management should ecosystem service assessment in order to enhance balanced ecosystem services.

베트남 고등학생을 대상으로 한 개정 시스템 사고 검사 도구 재타당화 및 한국과 베트남 고등학생의 잠재 평균 비교 (Re-validation of the Revised Systems Thinking Measuring Instrument for Vietnamese High School Students and Comparison of Latent Means between Korean and Vietnamese High School Students)

  • 이효녕;;박병열;전재돈;이현동
    • 한국지구과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.157-171
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    • 2024
  • 이 연구의 목적은 1) 베트남 고등학생들을 대상으로 Lee et al. (2024)에서 보고한 개정 시스템 사고 검사 도구의 타당도를 재검증하고, 2) 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 시스템 사고 능력에 대한 차이를 알아보는 것이다. 이를 위하여 베트남 고등학생 234명이 베트남어로 번역된 개정 시스템 사고 검사 도구 20문항과 STS 척도 20문항에 응답한 자료를 활용하였다. 타당도 분석은 문항 반응 분석(Item Reliability, Item Map, Infit and Outfit MNSQ, 남녀 집단의 DIF)과 탐색적 요인 분석(프로맥스를 활용한 주축 요인 분석)을 통해 검증하고, 나아가 우리나라 고등학생 475명의 데이터를 함께 활용하여 구조 방정식 모형을 이용한 잠재평균비교를 통해 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 베트남어로 번역된 Re_ STMI 20문항의 문항 반응 분석 결과 Item Reliability는 .97, Infit MNSQ는 .67-1.38으로 나타났으며 Item Map과 DIF 분석에서도 선행 연구에서 보고된 결과와 일치하는 결과가 도출되었다. 탐색적 요인 분석에서는 모든 문항들이 의도한 하위 요인에 적재되었으며, 요인별 신뢰도는 .662-.833, 전체 신뢰도는 .876으로 분석되었다. 우리나라 고등학생과 잠재평균비교를 위한 확인적 요인 분석에서 도출된 모형 적합도 수치는 모두 수용 가능한 값으로 분석되었다(χ2/df: 2.830, CFI: .931, TLI: .918, SRMR: .043, RMSEA: .051). 마지막으로 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 잠재평균비교에서는 시스템 분석, 정신 모델, 팀 학습, 공유비전 요인에서 작은 효과 크기가, 개인 숙련 요인에선 중간 이상의 효과 크기를 보이며, 베트남 고등학생들이 시스템 사고 능력에서 유의미하게 높은 결과를 보여주었다. 이를 통해 개정 시스템 사고 검사 도구 문항은 안정적인 신뢰도와 타당도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 앞으로 학생들의 시스템 사고 연구와 관련하여 베트남어 및 영어 등으로 번역한 문항을 활용하여 시스템 사고의 국제 비교 연구도 진행할 필요성이 있을 것이다.

간호대학생의 비판적 사고력 평가도구 개발 (Development of Critical Thinking Skill Evaluation Scale for Nursing Students)

  • 유소영;김남초
    • 대한간호학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.129-138
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    • 2014
  • Purpose: To develop a Critical Thinking Skill Test for Nursing Students. Methods: The construct concepts were drawn from a literature review and in-depth interviews with hospital nurses and surveys were conducted among students (n=607) from nursing colleges. The data were collected from September 13 to November 23, 2012 and analyzed using the SAS program, 9.2 version. The KR 20 coefficient for reliability, difficulty index, discrimination index, item-total correlation and known group technique for validity were performed. Results: Four domains and 27 skills were identified and 35 multiple choice items were developed. Thirty multiple choice items which had scores higher than .80 on the content validity index were selected for the pre test. From the analysis of the pre test data, a modified 30 items were selected for the main test. In the main test, the KR 20 coefficient was .70 and Corrected Item-Total Correlations range was .11-.38. There was a statistically significant difference between two academic systems (p=.001). Conclusion: The developed instrument is the first critical thinking skill test reflecting nursing perspectives in hospital settings and is expected to be utilized as a tool which contributes to improvement of the critical thinking ability of nursing students.

지역과 수도권 쇼핑몰 간 경쟁분석을 통한 지역격차 연구 (A System Dynamics Approach to Assessing Regional Disparity from Competitions of Online Shopping Malls)

  • 연승준;김상욱;황주성
    • 한국시스템다이내믹스연구
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    • 제2권1호
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    • pp.5-28
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    • 2001
  • The advent of Electronic Commerce is raising two hypothetical questions conflicting each other in economic point of view. The one is that cyberspace will eventually resolve the problem of economic disparity by presenting equal opportunities to local companies through the removal of barriers in terms of time and space. The other is that the problem of economic disparity will be amplified by the vicious cycle of reproduction on an enlarged scale residing in the new rules of digital economy. As an initial attempt to tackle the questions listed above, by introducing systems thinking and adopting the systems dynamics simulation technique this paper puts an effort to find some tentative answers to the questions possibly raised about the impact of electronic commerce on local economy on which little research has been conducted so far. The general scheme for the dynamism of systems where two groups of electronic malls compete each other and the findings presented in the paper would perhaps provide some ideas and directions for further study.

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적층된 로터에서 적층판 압착력의 강성 효과 (Stiffness effect of the lamination pressing force for laminated rotor)

  • 김영춘;박철현;박희주;문태선
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.565-568
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    • 2002
  • A lot of rotating machines are being used in the industrial world and electric motor and generator take the most part of it. When it comes to the electric motor and generator, we can not help thinking about the eddy current because it brings a loss of electric and can be a important reason of the heat generation. To attenuate eddy current. laminated silicon steel sheets are being used in general. Especially, laminated rotor is being used for rotating part of the electric motor and generator and it decreases electrical loss and heat generation but we can be faced with another problem. In general, most of the motor and generator can be normally operated under 3600rpm because they are designed to have the first critical speed more than that speed. But nowadays, they should be operated more than the first critical speed as usual with the trend of high speed. large scale and high precision in industrial world. The critical speed can be determined from the inertia and stiffness for the rotor and bearing of rotating systems. The laminated rotor stiffness can be hardly determined because it can be derived a lot factors for instance rotor material and shape. lamination material and shape. insulation material. lamination force and so on. In this paper, the change of the natural frequency of the motor was examined with the change of the lamination force as an experimental method.

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On the Performance Management System to Analyse the Effectiveness of Type Approval System for Railway Vehicle

  • Lee, Young Hoon;Lee, Jee Ha;Park, Chan Kyung;Kim, Young Min
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제13권1호
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    • pp.1-10
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    • 2021
  • The type approval system for railway vehicle has been in effect since 2016 in order to establish a regular safety management system to secure railway safety and enhance the technological competitiveness of the railway industry, abolished the conventional performance test system through the reform of the Railroad Safety Act in 2012. Until now, there has been appreciated it has been making significant contributions to railway safety and industry of operation and manufacturing companies, taking their place in accordance with the implementation of the system. But there has been no case of quantitative analysis on the effectiveness of the actual system. In this study, in order to examine the full-scale performance of the approval system and quantitatively analyze effectiveness, we identified and defined the relationships with the major elements of the type approval system based on system thinking principle and determined the calculated outcomes to relevant stakeholders. A method of establishing a type approval performance management system that can be grasped, utilized, and adjusted from a point of various stakeholders' views was proposed. This is expected to be more helpful in the implementation of the system, such as improving and applying quantitative effects to analysis by closely reviewing the effects and influencing factors of the type approval system based on the data accumulated through continuous performance management and reflecting to system improvement.