• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.170-180
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• 2010

지구과학의 여러 영역 중에서 특히 천문학은 시공간적 변화를 추상적으로 다루어야 하는 경우가 많다. 이런 천문 영역을 효과적으로 학습할 수 있는 방법으로 개념스케치-간결한 설명, 기호 및 용어를 사용하여 학습할 내용의 주요 특징, 원리, 절차, 관계 등을 나타낸 그림-를 활용하였다. 본 연구에서는 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 지구과학 천문 영역에서 개념스케치의 작성 및 토론을 수업에 적용하고 그 효과를 분석하기 위하여 실험 집단과 비교 집단을 선정하여 개념스케치를 활용한 소집단 토론 수업과 전통적인 수업을 각각 실시하였다. 그런 다음 면담 대상자를 선정하여 질문지 검사와 심층 면담을 실시하였다. 자료를 분석한 결과, 개념스케치를 활용한 소집단 토론수업은 상위권과 하위권 학생들의 개념 이해 정도에 효과가 있었으며, 특히 학생들의 적극적인 수업 참여를 이끌어내는 수업 방식이었다. 학생들은 자신의 생각과 의견을 동료들과 교환하는 토론 과정을 거치면서 학습 내용을 장기간 기억할 수 있는 효과를 얻을수 있었고, 무엇보다도 친숙한 느낌을 주는 그림 그리기 활동이 학생들의 수업 흥미도를 높여 주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.717-733
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• 2021

이 연구는 극지 연구의 중요성을 확산하고자, 극지 소양 교육 방향을 설정하는 기초 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 초·중·고등학생들의 극지 인식을 극지 정보 획득 현황, 극지에 대한 인상, 극지 문제 인식 측면에서 조사했다. 초·중·고 9개교 학생 975명이 선택형과 서답형이 포함된 16문항에 대한 설문 조사에 참여했다. 연구 결과, 학생들은 시청각 매체를 중심으로 한 극지 경험이 많았고, 학교 교육에서 극지에 대한 학습 경험이 상대적으로 적었다. 극지에 대한 인상은 지구 온난화로 빙하가 녹으면서 위기에 처한 북극곰과 같은 이미지가 대부분이었다. 학생들은 시청각 매체에서 본 장면을 정서와 결합하면서 이미지를 형성했다. 극지 문제 인식 측면에서 학생들은 공통적으로 생물과 자연 환경, 기후 변화에 관심이 많았지만, 학교급 및 진로 희망에 따라 관심 분야가 달랐다. 학생들은 극지 문제를 해결하는 주체로서 과학자의 위상을 높게 평가했으며, 극지 문제에 대해 실용적 가치보다는 세계 시민적 가치를 우선했다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 교육과정에서 극지 내용 수용 및 체계화, 극지 과학자와 교육자의 협력에 의한 차별화된 학습 경험 마련, 여러 교과에 생성력 있는 빅아이디어 중심의 극지 소양 설정, 지구계 중심의 학습 접근법, 후속 연구의 방향 설정, 다양한 가치를 수용하는 과학 교육의 필요성 등을 시사점으로 제시했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.673-689
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• 2022

계절 변화를 이해하기 위해서는 3차원 공간 속에서 천체들의 관계를 이해하는 것이 필요하며 이를 위해 학생들이 직접 3차원 모델을 구성하여 사용하고, 평가 및 수정하는 모델링 활동이 중요하다. 이 연구에서는 초등학생이 지구본과 전구를 사용하여 계절 변화 원인으로서 지구의 운동을 3차원 공간에서 모델링하는 과정을 분석하였다. 초등학교 6학년 17명이 참여하였으며 모델링 수업은 계절 변화와 관련된 현상과 개념을 탐색한 뒤 현상의 원인이 되는 지구의 운동을 지구본과 전구를 사용하여 학생들이 직접 모델을 구성하고 이를 활용하여 계절 변화를 설명하는 과정으로 진행되었다. 학생들의 모델링 과정을 녹화한 비디오 자료, 학생들의 활동지, 사후 면담 전사본을 연구 자료로 사용하였고, 삼각 검증을 통해 자료의 신빙성을 확보하였다. 모델링 수준 분석 틀은 선행 연구를 기초로 구성하였으며 모델에 대한 이해와 모델링 실행뿐만 아니라 지구의 운동 관련 개념을 고려하여 구성하였다. 최종 확정된 분석틀에서는 3차원 모델링 수준을 1수준부터 3수준까지 구분하였고 각 수준에서 나타날 수 있는 학생의 수행을 구체화하였다. 연구 결과, 계절 변화를 설명하기 위한 초등학생의 지구본 활용 모델링 수준은 크게 두 가지로 나타났다. 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 지구의 공전을 고려하였으나 경험적 증거를 활용하지 못하는 수준(2수준)과 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 공전을 고려하고 경험적 증거를 활용하는 수준(3수준)으로 나타났다. 그러나 학생들이 경험적 증거를 활용하여 모델링을 하는 경우도 과학적 모델 구성으로 이어지지 못하였는데, 이 연구에서는 그 원인을 모델링 시 사용하는 도구의 특징과 관련지어 탐색하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.61-76
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• 1996

The purpose of this study was to apply the instructional strategies for conceptual change prescribed by Posner et al(1982) to the astronomic content domain taught in the elementary and middle school and to analyze the characteristics of students' knowledge revealed in the test before, during and after the instruction. Also, it was to investigate the intercorrelation of cognitive levels, spatial ability and science achievement. The major findings of this study are as follows: 1. Students had a great variety of misconceptions related to the motion of the moon before the instruction, that is, the phases, the names of phases and the cause of changing phases by the moon's orbit about the earth, the moon's appearance and location at the given time, the relative positions of earth, moon and sun during a lunar eclipse, the cause that a full moon is not at the line of node once a month. In the analysis of students' responses concerning the cause of changing phases of the moon and a lunar eclipse, the results indicate that the great majority of students had rote learning rather than meaningful learning in the middle school. 2. Students' reponses during the instruction concerning the changing phases of the moon and the predictive knowledge about the motions of the earth and the moon were analyzed. 1) According to the results of the test given before and after experiment, after discussion, achievement score of the whole of subjects and groups in both preformal and formal cognitive levels appeared to increase linearly. 2) There was no statistically significant differences of achievement scores before and after experiment, after discussion between preformal group and formal group in cognitive levels. 3. Distribution of achievement scores according to the whole of subjects and groups in preformal and formal cognitive levels shows that there was a statistically significant difference between pretest and posttest. 4. Types of conceptual changes concerning the cause of changing phases of the moon that occurred from pretest to posttest were classified as accommodation, incomplete accommodation, assimilation, no change and no model. Six of the seven students starting instruction with alternative frameworks didn't sustain those alternative models throughout instruction. Five of these six students accommodated completely and the last one partially. Seventy-nine percentage of students taking instruction with fragmental models assimilated correct propositions at the end of the instruction. These results suggest that conceptual change model prescribed by Posner et al(1982) has promised the meaningful learning to students taking with fragmental models, especially in cases where students with misconception enter instruction. 5. High correlation between achievement score of simple-recall items and that of written items in pretest and posttest indicates that the higher students got the score in simple-recall items the better they also performed in written items. However, there was no statistically significant differences among cognitive levels, spatial ability and science achievement in the whole of subjects and groups according to the cognitive levels.

• Journal of Power Electronics
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• 제6권2호
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• pp.104-113
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• 2006

Satellites have provided the impetus for the orderly development of reliability engineering research and analysis because they tend to have complex systems and hence acute problems. They were instrumental in developing mathematical models for reliability, as well as design techniques to permit quantitative specification, prediction and measurement of reliability. Reliability engineering is based on implementing measures which insure an item will perform its mission successfully. The discipline of reliability engineering consists of two fundamental aspects; $(1^{st})$ paying attention to details, and $(2^{nd})$ handling uncertainties. This paper uses some of the basic concepts, formulas and examples of reliability theory in application. This paper emphasizes the practical reliability analysis of a Low Earth Orbit (LEO) Micro-satellite power subsystem. Approaches for specifying and allocating the reliability of each element of the power system so as to meet the overall power system reliability requirements, as well as to give detailed modeling and predicting of equipment/system reliability are introduced. The results are handled and analyzed to form the final reliability results for the satellite power system. The results show that the Electric Power Subsystem (EPS) reliability meets the requirements with quad microcontrollers (MC), two boards working as main and cold redundant while each board contains two MCs in a hot redundant.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.787-794
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• 2014

본 연구에서는 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습 적용 후 학생들의 주제 글쓰기를 분석하였고 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 서울 소재 C여자 고등학교 2학년 3개 학급의 학생 108명을 실험집단으로 하여 5개 주제에 대하여 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습 프로그램을 적용하였고 같은 학교 3학년 3개 학급의 학생 99명을 비교집단으로 하여 전통적 강의식 수업을 적용하였다. 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 교수 학습을 적용한 실험집단의 주제 글쓰기는 '친환경 에너지'의 big idea 요소를 제외한 다른 모든 요소에서 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 나타났다(p<.05). '친환경 에너지'의 경우, 8개의 개념 중 6개의 개념, '판구조론'의 경우 8개의 개념 중 4개의 개념에 대하여 실험집단 학생들이 비교집단보다 주제 글쓰기에서 더 많이 서술하였다. 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기 수업에서 학생들은 의문을 만들고 실험 설계와 수행, 자료해석, 주장과 증거를 만드는 동안 끊임없이 동료들과 논의를 하도록 안내된다. 또한 실험 결과나 주어진 자료의 해석을 통해 주장을 뒷받침하는 증거의 정확성, 충분성, 타당성을 높이기 위해 노력하면서 자신의 추론 과정을 돌아보고 개념을 정교화, 명료화한다. 이러한 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기의 과정이 학생들의 주제 글쓰기의 big idea, 개념, 다중 표상, 논리적 구조 형성과 포함된 개념의 형성에 도움이 된 것으로 보인다. 본 연구의 결과는 과학 교육 현장에서 향후 논의를 강조한 주장과 증거 글쓰기와 같은 수업을 지속적으로 적용해야 함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1082-1093
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• 2004

이 연구의 목적은 우리나라, 미국, 영국, 일본, 싱가포르의 과학과 교육과정을 목표 및 내용 체계를 중심으로 비교함으로써 우리나라의 과학과 교육과정을 위한 시사점을 도출하는 데 있다. 먼저, 과학 교육 목표의 진술 체제와 수준은 나라마다 서로 달랐다. 우리나라와 미국의 경우에는 여러 학년을 위한 과학 교육의 목표를 통일하게 제시하고 있으며, 목표를 비교적 폭 넓은 수준에서 진술하고 있다. 영국의 경우에는 성취 수준별로 성취 목표를 제시하고 있다. 일본은 초등학교와 중학교의 경우에는 상위 목표로 학교급별 목표를 먼저 제시하고 그 하위 목표로 학년별 또는 분야별(과목별) 목표를 제시하고 있으며, 고등학교의 경우에는 과목별로 목표를 제시하고 있다. 목표의 진술 수준을 보면, 학교급별 목표는 폭 넓은 수준에서 진술되어 있는 반면, 학년별 혹은 분야별 목표는 학습 내용과 결부시켜 조금 더 상세하게 진술되어 있다. 싱가포르의 경우에는 학교급별로 과학 교육의 목표를 제시하고 있으며, 비교적 폭 넓은 수준에서 목표를 진술하고 있다. 과학 교육의 목표는 나라별로 큰 차이가 없으며, 대부분의 나라에서 과학적 소양을 기르는 것을 중요한 목표로 삼고 있는 것으로 나타났다. 과학 지식의 습득, 과학 탐구, 과학에 대한 흥미와 호기심과 관련된 내용은 모든 비교 대상국의 교육과정의 목표 속에 포함되어 있었다. 각국의 과학과 교육과정의 내용을 종합적으로 비교하였을 때의 특징은 다음과 같다. 첫째, 과학 탐구를 가르쳐야할 내용 체계의 하나로 포함하는 경향이 있었다. 우리나라와 일본을 제외하고 미국, 영국, 싱가포르에서는 과학 탐구를 가르쳐야 할 독립적인 내용 체계의 하나로 포함하고 있다. 둘째, 물리, 화학, 생물, 지구과학 내용으로 영역을 구분하는 전통적인 내용 체계 방식에서 벗어나 내용 체계가 다양해지는 경향이 있었다. 셋째, 과학 내용과 관련하여 각국에서 가르치는 내용은 비교적 비슷한 것으로 분석되었다. 넷째, 우리나라, 일본, 싱가포르의 경우에는 학년별로 학습 내용을 제시하고 있으며, 미국과 영국의 경우에는 몇 개 학년을 묶어서 학습 내용을 제시하고 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.176-193
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• 2020

본 연구의 목적은 미래학교 연구학교인 C 중학교의 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 과학긍정경험과 과학 학습자 정체성에 미치는 영향을 살펴보기 위함이다. 이를 위하여 미래학교 1학년 학생들을 대상으로 입학 당시와 1학년을 마무리하는 시점에 과학긍정경험(Shin et al., 2017)을 탐색하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 1학년과 2학년 학생들에게 과학 수업에서의 나의 이미지를 그림으로 그리고 간단히 그림에 대해 서술하도록 하여 수정·보완된 분석틀(Luehmann, 2009)에 의거하여 스마트 기기를 활용한 미래학교의 과학 수업에서 학습자 정체성을 살펴보았다. 연구 결과 스마트 기기를 활용한 과학 수업을 통해 과학관련 진로포부, 과학관련 자아개념, 과학학습 정서에서 유의미한 효과가 나타났다. 스마트 기기를 활용한 과학 수업은 주체성과 능동성의 수준을 향상시키고, 즉각적이고 충분한 피드백을 통해 궁금한 것을 해결하고, 과학의 본성에 대한 의미 있는 인식을 경험하는데 도움을 주는 것으로 나타났다. 반면, 스마트 기기를 사용하는데 미숙한 학생들은 수업 시간에 적지 않은 부담감을 느끼는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 이루어질 스마트 기기를 활용한 다양한 수업 맥락을 구상하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한한의학원전학회지
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• 제20권4호
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• pp.187-210
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• 2007

Dunong(鈍翁), Yun-Ji had born by a concubine, and his dream didn't come true for the restraint of his social position, so he tried to train younger men. His writings still remain 4 volumes of "Dunongyeonsocheonjimundap" and "Dunongdongmongmundap(鈍翁童蒙問答)", which may be called its primer. "Dunongyeonsocheonjimundap" is written in question-and-answer form between Chal-Hye-Ja(察慧子) who has a meager knowledge and Sim-Gyeong-Ong(心耕翁) who search for the truth. It is progressed from the law of nature to human's cultivation of the mind so as to reconfirm the recognition of the unity between the heaven and human beings and lead the interpretation and practice of the metaphysical proposition. It is characterized by making use of metrical compositions to induce plain tone of argument. "Dunongdongmongmundap", whereas, uses archaic writings to describe natural science including astronomy to the beginners. Dunong's scholarship is characterized by these: He explained the metaphysical propositions by approaching usual things including oriental medicine practically; He comprised the Confucian concepts intensively to examine the Oriental studies closely; He groped for the outlooks on the world of taking serious view of human being or human body. And his medical thought is characterized by these: He attached importance to the theory of viscera and bowels based on yin-yang and five phase theory; He suggested the concrete yin-yang theory with a viewpoint of qi-blood theory; He considered the concept of 'six' only as mutual rooting of yin and yang and five visceras and six vowels, and denied the traditional six qi concepts; He explained the ghost theories of the metaphysics based on the yin-yang theory to analogize points of sameness between the oriental medicine and the metaphysics; He emphasized restore yang theory. Therefore, we can say that he regarded the human body as small heaven-earth and grafted the abstract propositions into the actuals so as to put the metaphysical propositions in practice.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권3호
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• pp.329-347
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• 2009

Science curriculums for elementary schools were, traditionally, developed to be balanced in content and contain equal proportions of the four branches of science: physics, chemistry, biology, and earth science. To develop a successful science curriculum, we asked some questions about how elementary students recognize these branches and about what they think of the domains of science in the science curriculum. Our study was designed to investigate how elementary students classify the domains of science in the curriculum. Previous research (Lee et al., 2001) seemed not to be successful, because verbal expressions in that research might be inappropriate for elementary students who were unaccustomed to the technical language of science. For this reason, instead of using only words, we developed image card instruments, made of picture duplicates of the introductory covers of each unit in the 3$^{rd}$, 4$^{th}$, and 5$^{th}$ grades' science textbooks. We asked students to classify these cards into their own categories and record the reasons for classifying them. The ratio and distribution of the units was then analyzed to identify their view of the science domains. 30% of the 4$^{th}$ grade students created the following categories: 'nature,' 'observation,' 'seasons,' 'living things,' 'sounds,' 'separating,' and 'the things necessary for everyday life'. In the case of the 5$^{th}$ grade, over 30% created the categories of 'living things,' 'weight,' and 'water.' Over 30% of the 6$^{th}$ grade created the categories of 'nature,' 'light,' 'water,' 'living things,' 'solution,' 'fire,' 'properties of an object,' and 'experiment.' Upon scrutinizing the above results, we discovered that the science domains selected by students into three types of domains: academic contents and concepts; activities related to a science class; and lessons and experiences in students ' lives. The last category was a new, complex kind of domain. We concluded that students did not utilize the four branches of science when constructing their own domains of science. Instead, they created many alternative domains, which reflected students' thoughts of and their experiences. The educational needs of elementary students suggest that when organizing science curriculum as 25 % allocation of the four science branches, newly-created domains should be considered.