• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.527-537
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권1호
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• pp.41-57
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• 2005

본 연구의 목적은 학생들로 하여금 실제 야외지질조사를 효과적으로 수행하기 위한 교육 자료를 개발하는 것이다. 이를 위하여 시대를 달리하는 다양한 암석과 지질구조를 가지고 있고 지리적으로 접근하기 편리한 음성분지의 남동부 두타산 일대를 대상으로 선정하였다. 음성분지의 야외지질 실습코스에는 13개의 관찰지점이 있으며 실제 현장에서 각 관찰 지점별로 학생들이 활동할 수 있도록 야외학습자료를 제시하였다. 이를 위해 일반 지형도나 수치 지형도를 이용하여 스스로 노선지질도를 작성하도록 하였으며 큰 구조나 서로 다른 암상과의 관계를 광역적으로 알 수 있도록 항공사진을 첨가하였다. 또한 각 관찰 지점마다 노두 및 편광 현미경 사진을 제시하여 야외학습에서 경험할 수 있는 환경으로 설계하여 실제로 야외에서 겪게 되는 갈등 요인을 최소화 할 수 있도록 하였다. 이렇게 구현된 야외지질조사자료는 충북대학교 사범대학 지구과학 수강자를 대상으로 학생들의 태도를 조사하였으며, 그 결과 정의적 측면에서 학생들이 야외학습을 수행하는데 도움이 된다는 긍정적인 변화를 보였으며, 특히 지구과학에 관한 구체적인 개념 형성에 많은 도움이 되는 것으로 분석되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.469-479
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• 2001

본 연구는 1999 ${\sim}$ 2001학년도의 대학수학능력시험에서 지구과학 II 선택 경향 및 선택과목간의 점수를 비교하고, 지구과학 관련 문항의 탐구과정 및 내용 요소별 분포와 각 문항에 대한 학생의 반응을 분석하여 정답률이 낮은 문항에 대한 오답 유형을 추출하였다. 대학수학능력시험의 자연계 응시자는 1995학년도에 43.14%이었으나 최근 2년 동안에 급격히 줄어들어, 2001학년도에는 29.51%이었고, 2002학년도에는 26.92%로 감소하고 있다. 자연계 응시자의 지구과학 II 선택 비율은 약 22%로 생물 II(약 38%), 화학 II(약 28%)에 이어 3번째이다. 탐구과정별로는 공통과학 및 지구과학 II 모두 자료 해석에 대해서 가장 많이 출제되고 다음으로 결론 도출 및 평가에 대해서 많이 출제되었다. 내용별로는 공통과학에서는 ‘지각의 물질과 지각변동’(20.83%)에서 가장 많이 출제되었고, ‘온실효과’와 ‘우주과학’에 대해서는 출제되지 않았으며, 다른 영역에서는 대체로 고루 출제되었다. 지구과학 II에서는 ‘지각의 물질과 변화’ (22.92%)영역에서 가장 많이 출제되었고, 전반적으로 고르게 출제되었으나 ‘환경과 자원’에서 출제되지 않았고, ‘태양계’에 대해서는 비교적 적게 출제되었다. 문항 난이도 분포를 보면 1999학년도는 예상정답률 40 ${\sim}$ 59%와 60 ${\sim}$ 79%의 문제를 각각 6, 10개 출제하였고, 2000학년도에는 40 ${\sim}$ 59% 1문항, 60 ${\sim}$ 79% 14문항, 80% 이상 1문항 출제하였으나 2001학년도는 16문항 모두를 60 ${\sim}$ 79%에 해당하는 것을 출제하였다. 정답률이 높은 문항은 문제 해결에 지구과학 개념이 요구되지 않고 탐구 과정만 요구되는 문항, 매년 출제되어 학생에게 익숙한 분야, 탐구 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.

• 공학교육연구
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• 제23권3호
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• pp.20-31
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• 2020

The purpose of this study is to suggest a meaningful way of implementing science and engineering integrated lessons in school science settings. To this end, two types of science and engineering integrated lesson units (focusing on the physic concepts of light and wave) were developed based on the core elements of science and engineering integrated lesson; object, context, engineering design, and connection with science. These two units were implemented in free semester program in a middle school in a metropolitan city. Throughout the process of program implementation, instructor's reflection and focus group interview with participant students were collected to reveal problems arising from the field implementation. In addition, engineering education experts were interviewed to discuss the potential problems and possible solutions for the problems. As results of the study, five main problems of implementing escience and engineering integrated lessons in a school science setting were revealed and practical solutions for the problems were suggested by the experts.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권4호
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• pp.351-364
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• 1996

This study aimed at identifying the organization of contents, the level and scope, the time of study and experiment acivities in science text books by comparing and analizing the characteristics of the Elementary School Educational Curriculum in Korea, China and Japan. First, the objectives of science subject are focussed on understanding nature exactly, learning inquiry methods and developping scientific attitudes. This is very desirable in the lights of teaching students' characteristics. Second, three countries, Korea, China and japan treat the natural phenomena impartially in the formation of the contents of natural science. Especially, china threats scientic contents related to the real life themes importantly. Third, the number of concepts and pages of the natural science textbook are put in Korea. China and Japan in order. Time of study and the level scope of contents in natural science should be composed of desirable national situations. Forth, the time of experiment activities is put in Korea, Japan and china also in order.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.246-257
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• 2006

TIMSS 2003에서는 교육과정과 교수 학습 개선에 도움이 되는 구체적인 정보를 제공하기 위하여 전체 과학 성취점수를 수윌, 우수, 보통, 기초 4개의 수준으로 구분하여 각 성취수준에 해당하는 학생이 무엇을 알고, 무엇을 할 수 있는지를 제시하고 있다. 이 연구에서는 수윌 수준과 우수 수준을 중심으로 우리나라 중학생들의 과학 내용 영역별 성취도 경향 및 문항별 정답률 분포와 특성을 분석하였다. 수월 수준 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴보면, 우리나라의 평균 정답률은 물리, 지구과학, 생물, 화학, 환경의 순으로 높았다. 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 화학, 생물, 물리, 환경의 순으로 높았다. 우수 수준에서 우리나라의 경우에는 환경, 물리, 생물, 지구과학, 화학의 순으로 평균 정답률이 높게 나타난 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 생물, 환경, 물리, 화학의 순으로 높았다. 수윌 수준과 우수 수준에 해당되는 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴본 결과, 우리나라 학생들은 물리 영역에서 강세를 나타내었고 화학영역은 상대적으로 약세를 나타내었다. 각 수준에 해당하는 문항들 중 정답률이 높거나 낮은 문항들의 특성을 분석한 결과, 수윌 수준에서 우리나라 학생들은 기본적인 과학 탐구에 대한 이해도는 높으나, 과학 지식을 글로 설명하거나 복합적이고 추상적인 과학 개념을 이해하는 것, 그리고 과학 원리를 적용하여 정량적으로 문제를 해결하는 것에서는 취약한 것으로 나타났고, 우수 수준에서는 생태계에 대한 이해 정도가 국제 수준에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 과학과 교육과정 및 교수 학습에 주는 시사점을 도출하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.13-29
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• 2023

본 연구는 대칭성에 대해 이론적으로 고찰하고 이의 과학교육적 함의를 도출하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 첫째, 고대 그리스 학자들을 통해 일반적인 서양 과학의 사유방식을 살펴보았다. 둘째, 대칭성에 대한 인식을 고대와 근현대로 나누어 살펴보았다. 셋째, 이에 대한 과학교육적 함의를 도출하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 서양 과학의 사유방식은 파르메니데스에서 시작되어 플라톤이 정립한 '추상화'이다. 둘째, 고대의 대칭성 인식은 추상화를 기반으로 한 아름다운 비율과 조화로서의 대칭성, 근현대의 대칭성 인식은 변화에서 불변을 찾고자 했던 추상화를 기반으로 한 불변의 관점으로서의 대칭성이다. 그리고 고대의 대칭성의 예시로서 에라토스테네스의 지구 둘레 측정 실험에 대해 고찰하였으며, 근현대의 대칭성의 예시로서 갈릴레이 상대성 및 변환을 고찰하였다. 셋째, 이에 따른 과학교육적 함의는 다음과 같다. 대칭성에 대한 인식은 고대부터 근현대 과학을 관통하는 핵심주제라는 관점에서 과학의 본성 교육에 도움이 될 수 있다. 둘째, 에라토스테네스 지구 둘레 측정 실험과 갈릴레이 상대성 및 변환의 경우 2022 개정 교육과정에는 제시되어 있지 않지만 과학과 핵심역량 및 개념 이해에 도움이 될 수 있다. 마지막으로, 대칭성을 중심으로한 통합적 접근으로의 과학교육은 과학적 태도와 흥미에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권2호
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• pp.275-286
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• 2019

The purpose of this study is to investigate the features of inquiry activities using technology in the 2015 revised elementary science digital textbooks. For this, we analyzed the features of inquiry context and inquiry method presented in inquiry activities using three kinds of technology: Virtual experiment, virtual reality and augmented reality. As a result, firstly, the most common types of 77 inquiry activities were realistic type which shows the phenomenon actually and vividly as possible and realistic-abstract type which shows the phenomena with the abstract concepts. Second, the ways of using three technologies were different depending on the processes of inquiry and the sub-domains of science. For example, virtual experiment technologies were mostly used in the contents of physics and chemistry with the inquiry context of realistic-abstract type for investigating the relationship between variables of experiments and describing the phenomena mechanically. On the other hand, virtual reality and augmented reality techniques tended to be used more frequently in biology and earth science contents with the inquiry context of realistic type for observing and describing the phenomena. Finally, we discussed educational implications in terms of developing and applying technology-based inquiry activities.

• 한국측량학회지
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• 제31권6_2호
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• pp.567-576
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• 2013

The determination of the geoid in South Korea is a national imperative for the modernization of height datums, specifically the orthometric height and the dynamic height, that are used to monitor hydrological systems and environments with accuracy and easy revision, if necessary. The geometric heights above a reference ellipsoid, routinely obtained by GPS, lead immediately to vertical control with respect to the geoid for hydrological purposes if the geoid height above the ellipsoid is known accurately. The geoid height is determined from gravimetric data, traditionally ground data, but in recent times also from airborne data. This paper illustrates the basic concepts for combining these two types of data and gives a preliminary performance assessment of either set or their combination for the determination of the geoid in South Korea. It is shown that the most critical aspect of the combination is the gravitational effect of the topographic masses above the geoid, which, if not properly taken into account, introduces a significant bias of about 8 mgal in the gravity anomalies, and which can lead to geoid height bias errors of up to 10 cm. It is further confirmed and concluded that achieving better than 5 cm precision in geoid heights from gravimetry remains a challenge that can be surmounted only with the proper combination of terrestrial and airborne data, thus realizing higher data resolution over most of South Korea than currently available solely from the airborne data.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제5권2호
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• pp.197-203
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• 2012

The main purpose of this research is to search the effect of different types of advance organizers in elementary science classes, to the students in acquiring scientific concepts and its retentions. In order to proceed with the research, We have chosen 93 students of three different classes of fifth graders, studying in M elementary school in U metropolitan city. We have randomly chosen two classes as an experimental group and one class as a comparative group. In the first experimental group (Group1), advance organizer was put in a form of a sentence., and the second experimental group (Group2), advance organizer was put in a form of a picture. For the comparative group, We have not put any advance organizer, and the method of class was proceeded as it was before. The result of this research are as follows. Firstly, the result of 'One-way analysis of variance' on scientific concept grade, right after the experiment on three groups, has shown a meaningful difference that, the shape of advance organizer does affect the acquisition of elementary school students' scientific concept. Secondly, even though Group1, who was given with a sentence as an advance organizer, got higher scientific concept scores after the experiment than that of comparative group, However, there was not a meaningful difference between Group1 and comparative group. Thirdly, Group2, who was given with a picture as an advance organizer, has shown a meaningful difference from comparative group. Judging from the facts above, utilizing an advance organizer of a picture in elementary science class, will be very affective on students' acquiring scientific concept.