• 제목/요약/키워드: conceptual change model

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학습 동기에 따른 학습자의 개념 변화 효과 (Effects of Students' Learning Motivations on Concept Change)

  • 백성혜;김혜경;채우기;권균
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.91-99
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    • 1999
  • 화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 다르게 나타나는지 알아보았다. 이러한 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인 지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형들을 재평가하고자 하였다. 연구 결과, 수업 전 학습동기가 높았던 학생들의 경우에는 교과서 중심의 전통적인 수업을 받은 학생들보다, 개념변화 수업을 받은 학생들이 '화학 변화' 개념을 이해하는 정도가 훨씬 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 전 학습 동기가 낮았던 학생들의 경우에는 개념변화 수업을 받은 학생들과 전통적인 수업을 받은 학생들의 '화학 변화' 개념에 대한 이해도에는 별다른 차이가 나타나지 않았다. 사전 학습동기와 사후 학습동기, 그리고 개념 이해도 사이의 상관을 조사한 결과에 따르면, 사전, 사후 학습동기와 개념이해도는 높은 상관관계를 나타냈다. 수업을 통해 유발된 사후 학습동기는 개념 이해도를 23.30% 정도 설명하였으며, 특히 사후 학습동기의 하위 요소 중에서 '자신감' 이 가장 높은 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 개념변화 이론에서는 잠정적으로 전제하고 있는 학습자의 학습동기가 실제로 개념변화 수업이 이루어져 개념 획득이 일어나는 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음이 본 연구를 통하여 밝혀진 것이다. 특히 학습 동기의 여러 하위 요소 중에서 '수업을 통한 학습자의 자신감 획득'은 '개념 획득'과 밀접한 관계를 가지고 있었다. 그러나 사후 학습동기 검사를 통하여 전통적인 수업과 개념변화 수업이 학습자의 학습 동기에 영향을 미치는지 알아본 결과, 교과서 중심의 전통적인 수업과 개념변화 수업은 모두 학습자의 학습동기를 유발하는데 효율적이지 못함이 밝혀졌다.

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창의적 문제 해결이론(트리즈)을 이용한 자전거용 무단 변속장치의 개발 (A Study on the Development of a Continuously Variable Transmission for Bicycles by Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ))

  • 이건상;최준호;유병철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.75-82
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    • 2007
  • This paper represents a study on the development of the conceptual design for the bicycle transmission by TRIZ. At first the problem of the transmission of commercial bicycles was analyzed. The problem was defined as "the variable sprocket pitch diameter with respect to the tension change of chain". The conceptual solutions were derived by Su-Field Model Analysis, IFR(Ideal Final Result), SLP(Smart Little People), and Contradiction Matrix. The here developed sprocket prototype shows the automatic change of sprocket pitch diameter with the tension change of chain.

'구조화된 대비활동' : 일상적 상황과 이상적 상황을 대비시킨 개념변화 학습지도 모형 ('Structured Contrastive Activity' : A Model of Instruction for Conceptual Change Which Contrasts Scientifically Idealised Contexts and Everyday Context)

  • 오원근;김재우;박승재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.347-355
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    • 1998
  • 학생의 선개념은 일상적 상황의 경험을 바탕으로 형성된 반면, 과학적 개념은 이상화된 상황을 전제로 하여 형성된 것이므로, 개념변화에 필요한 학생의 인지갈등을 유발하려면 이러한 상황의 불일치를 고려할 펼요가 있다. 또한, 학생들은 자신의 생각과 불일치한 현상을 대면하였을 때, 적당한 보조가설을 도입하여 이를 설명하려 함으로 개념변화가 이루어지지 않을 수 있다. 오히려, 과학적 개념이 일상적 상황에서 잘 맞지 않는다고 학생들이 생각할 수 있으므로, 과학적 개념에 따른 보조 가설을 도입하여 일상적 상황의 현상을 설명할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 점들을 고려한 개념변화 모형을 구안하고, 이에 따라서 보조 가설의 대비를 통한 인지갈등의 명료화, 이상적 상황의 관찰을 통한 과학적 개념의 개념적 지위 상승, 교량적 실험활동을 통한 학생의 선개념의 지위 하강을 통하여 개념변화가 이루어지게 하는 세 단계로 구성된 학습지도 모형인 '구조화된 대비활동'을 제안하였다.

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과학학습에 대한 동기적 신념과 자기주도 학습능력이 중학생의 물질 변화 개념 이해에 미치는 영향 (Effect of Motivational Belief about Learning Science and Self-Directed Learning Ability on Middle School Students' Conceptual Understanding of Matter Change)

  • 임성민;김인환
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.125-134
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    • 2016
  • 이 연구에서는 과학학습에 대한 동기적 신념과 자기주도 학습능력을 각각 과학 개념 이해에 영향을 줄 수 있는 구인으로 가정하고, 이들의 관계를 정량적으로 탐색하고자 하였다. 이를 위해서 이 연구에서는 중학생들을 대상으로 과학학습에 대한 동기적 신념과 자기주도 학습능력, 물질 변화에 대한 개념 이해에 대해 기존 연구의 측정도구를 이용하여 각각 조사하고, 조사한 응답 분포를 바탕으로 이 세 변인 간의 인과 관계를 PLS 구조방정식모형을 통하여 분석하였다. 연구 결과, 이 연구에서 설정한 잠재변수인 과학학습에 대한 동기적 신념, 자기주도 학습능력, 물질 변화 개념 이해의 측정은 신뢰도와 타당도 면에서 통계적으로 적합한 것으로 나타났다. 또한, 잠재변수들 간의 인과 관계를 분석한 결과, 자기주도 학습능력은 동기적 신념과 물질 변화 개념 이해에 모두 영향을 미치지만, 동기적 신념은 자기 주도 학습능력에만 영향을 미치고 물질 변화 개념 이해에는 영향을 미치지 않았다. 이 연구를 통하여 과학학습 상황에서 자기주도 학습 능력만이 과학 개념 이해에 직접 영향을 미치며 동기적 신념은 간접적으로만 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학학습 과정에 관여하는 변인들 간의 인과적 관계를 정량적인 방법을 통해서 확인했다는 점과 과학교육 연구 분야에서 PLS 구조방정식모형을 새로운 연구방법론으로써 제안한다는 점에서 의의가 있다.

분산 자원을 활용한 전력망 안정화 서비스 개념적 모델 아키텍처 설계 (Conceptual model architecture design for power grid stabilization service using distributed resources)

  • 김진오;김영민;이주연
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제20권spc1호
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    • pp.97-107
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    • 2024
  • Efforts to respond to climate change are being made in various ways around the world, and in the energy field, continuous research and pilot projects are underway through new and renewable energy, efficient power grid management, and power grid services. Systems are in place to realize these efforts, and the systems created allow for better effectiveness. When implementing a system, systems engineering methodology helps design a more systematic system and can provide verification accuracy and uniformity through intuitive connectivity. In this paper, the original requirements of the power grid stabilization system and the architecture of the system's essential constraints are constructed as a conceptual model and the boundaries and flows between components are defined. By utilizing distributed resources such as EV(Electric Vehicle) and ESS(Energy Storage System) in the power service platform system, we plan to design and build a next-generation power service system that can participate in the power stabilization market and implement a system necessary to respond to climate change in the future.

Toward An Understanding and Use of Cognitive Conflict in Science Instruction (I) : Definition and Model

  • Lee, Gyoung-Ho;Kwon, Jae-Sool
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.360-374
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    • 2003
  • The idea that students must experience cognitive conflict before conceptual change can occur is not new. In light of this idea, many teaching strategies have been applied in educational practices. However, there is not much literature about how students are experiencing cognitive conflict, how this experience affects students learning processes, and how we use that knowledge to improve our science instruction. This study aimed to propose possible answers about these questions. In this paper, we conducted the first question as a first part of our research. To do this, we reviewed related literature and analyzed protocols that were produced in previous studies. As a result, a model of cognitive conflict was developed. This study's findings may lead to further understanding and use of students' cognitive conflict, which has a complex role in science instruction.

상황에 따른 개념 유형의 국면 분석을 통한 중학교 과학 영재아들의 조석에 관한 정신모형 탐색 (Investigation of Mental Models about Tide for Scientifically Talented Middle School Students by Analyzing Facet of Conceptual Types by Context)

  • 이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.6-14
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    • 2006
  • 본 연구에서는 중학교 과학 영재아들이 가지고 있는 조석에 관한 정신모형을 탐색하기 위하여 두 가지 상황에서의 개념 유형을 분류하고, 각 유형들을 구성하는 국면들을 분석하였다. 조석 현상에 관해 두 가지 상황으로 구성된 과제 수행을 실시한 후 그 응답 결과를 분석한 결과, 상당수의 학생들이 상황에 따라 서로 다른 개념 유형을 나타내었다. 상황에 따른 개념 유형들을 구성하고 있는 국면을 분석한 결과, 내용-특정적 국면에서는 큰 차이가 없었으나 전략적 국면에서는 많은 차이를 나타내었다. 두 가지 상황에서 나타나는 개념 유형들과 이들 유형을 구성하는 국면들을 조합하여 학생들의 조석에 관한 정신모형을 분석한 결과 다음과 같은 4가지 모형으로 나눌 수 있었다: (1) Tide model (2) Force model (3) Phase model (4) Hybrid model. Tide model은 과학적으로 옳은 모형이며, Force model과 Phase model은 옳지 않은 모형으로, 상황에 따른 개념유형은 서로 일치하나 조석현상을 각각 달과 태양의 합력과 달의 위상(모양)의 관계로만 이해하고 있는 경우이다. Hybrid model 혼합 모형으로 상황에 따라 나타나는 개념 유형이 서로 부합되지 않는 모형이다. 중학교 과학 영재아들은 조석 현상에 대해 가장 많이 가지고 있는 모형은 Tide model(45.0%) 이었으며, 그 다음으로는 Hybrid model(30.0%), Force model(12.5%), Phase model(7.5%) 순으로 나타났다.

'설득'의 관점에서 화학I의 공기 단원에 대한 화학 교사 설명의 구조와 내용 탐색 (Exploring the Structure and the Content of Chemistry Teacher's Explanations on Gases unit of ChemistryI from the Perspective of 'Persuasion')

  • 고기환;이선경
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.611-620
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    • 2010
  • 본 연구는 교사의 설명이 학생들로 하여금 과학 내용을 이해하도록 설득한다는 관점에서, 화학 교사 설명의 구조와 내용을 분석하는 것이다. 구체적으로, 화학 수업에서 교사 설명의 논증구조와 개념생태 구성요소는 어떻게 배치되고 상호 연관되는지 탐색하였다. 자료 수집은 고등학교 화학I의 공기 단원인 확산, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 기체분자운동론을 다룬 수업의 촬영과 전사로 이루어졌다. 전사된 수업 전사물은 Toulmin의 논증구조와 개념변화모형의 구인(개념의 지위, 개념생태)을 사용하여 분석되었으며, 교사 설명의 설득적 '구조'와 '내용'에 관해 종합적으로 해석되었다. 연구 결과로 네 가지 설명 담화를 제시하고, 각 설명 담화에 대해 논증구조와 개념변화모형의 구인이 어떻게 배치되고 상호작용하는지 조명하였다. 연구 결과를 토대로 화학 수업에서 교사 설명에 대한 교육적 논의와 시사점이 탐색되었다.

자연형 하천공사 개략공사비 산정모델의 개발 (An Approximate Cost Estimating Model for Eco-River Facility Construction Project at Planning Stage)

  • 최인욱;이시욱;우성권
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.104-112
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    • 2009
  • 90년대 중반이후 도시하천을 중심으로 추진되던 자연형 하천 정비사업은 2008년 4월 하천법의 개정으로 인해 하천의 친환경적인 기능이 더욱 강조되어, 그 적용 분야는 지방하천까지 폭넓게 확대 되었다. 그러나 기존의 이 치수형 하천정비사업에 초점을 맞춘 하천의 개략공사비 산정모델은 자연형 하천공사에 실시되는 주요공종을 포함하고 있지 않아, 축제공, 호안공사가 전부인 소규모 하천정비공사를 제외하고는 그 적용성이 많이 떨어진다. 따라서 본 연구는 최근의 친환경적인 기능을 강조하는 하천정비공사의 패러다임 등 하천시설공사 관련 환경 및 정책 변화에 따라서 기획 및 설계 단계에서 적용될 수 있는 자연형 하천공사 개략공사비 산정모델을 개발하는 것을 목적으로 한다.

Urban Land Use Planning with a PSS-based Land Use Change Projection Model

  • Kweon, Ihl;Kim, Jung-Wook
    • Spatial Information Research
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    • 제10권4호
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    • pp.515-532
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    • 2002
  • Planning Support System (PSS), an alternative framework of computer-aided planning system combining geographic information system (GIS), urban models, and visualization tools, has been actively researched and applied in many developed countries. This paper introduces a PSS-based land use change model, What if\ulcorner PSS, by applying it to Chongju City, Korea. This model application study used the spatial database, Restricted Development Zone (RDZ), and other hypothetical land supply- and demand-related policies of Chongju City. The collaborative PSS model supported land use planning process by helping users to speedily and easily create and test policy-oriented scenarios. The study found that the fully operational PSS model was readily applicable and useful to Korean local land use planning. The paper discusses the conceptual model framework, data requirement, application process, model output, and practical usage. This study would be considered as a prototypical approach of PSS-based land use plan making for Korean cities.

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