• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.150-152
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• 2022

본 연구의 목적은 LTC(Liquid Time-constant Network)를 기반으로 감각 뉴런의 동작과 시냅스 가소성을 고려한 모델을 제안하는 것이다. 이를 위해 뉴런 연결 구조를 뉴런의 수가 증가하는 형태, 감소하는 형태, 증가 후 감소하는 형태, 감소 후 증가하는 형태의 4가지로 설정하여 실험을 진행하였다. 변경한 모델의 성능이 LTC에 비해 개선되었는지 알아보기 위한 데이터는 시계열 예측 데이터셋을 사용하였다. 실험 결과, 감각 뉴런의 모델링을 적용하는 것은 항상 성능 향상을 불러오는 것은 아니지만 데이터셋의 종류에 따라 적절히 학습 규칙을 선택하는 것을 통해 성능이 향상됨을 관찰하였다. 또한, 뉴런의 연결 구조는 4개 층 이하일 때 향상된 성능을 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.425-443
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• 2013

이 연구는 과학자의 연구과정을 반영한 문제해결형 탐구학습 프로그램을 이용하여 고등학교 과학 영재학급 학생들을 대상으로 수업을 한 후, 문제해결형 탐구활동 수업에 대한 학생들의 인식, 활동 내용 및 수업의 효과를 분석한 것이다. 이를 위해 고등학교 부설 영재학급 1학년 학생 12명을 대상으로 사전 실험설계 능력 검사(DCT)를 한 후, '주기가 일정한 흔들이 만들기', '표면성장 실험', '메트로놈의 동기화현상'의 세 모듈을 적용하여 수업을 하였고, 그 후 사후 실험 설계능력 검사, 설문과 학생 면담을 실시하였다. 각각의 모듈은 과학적 의문의 생성, 해결 방안 모색을 위한 실험설계, 문제 해결 활동과 같은 일련의 과정들로 이루어져 있어 이를 통해 학생들이 문제해결형 연구 형태를 경험할 수 있도록 하였다. 조사 결과 학생들은 주어진 과정에 따라 기계적으로 하는 기존의 학교 수업과는 달리 자기주도적으로 실험을 설계하고, 해결 방안을 다양한 각도로 모색하여 직접 문제를 해결한다는 점에서 문제해결형 탐구 활동과 기존 수업과의 차별성을 인식하였다. 수업 과정 중 학생들은 발견한 문제를 해결하기 위해 끊임없이 사고하고 실험을 설계 해 보고, 직접 실험을 수행하면서 마침내 처음에 발견했던 문제를 해결할 수 있었다. 이러한 반복적인 과정을 통해 학생들은 과학자의 연구과정의 한 형태를 경험할 수 있었으며, 문제 해결형 연구과정에 대한 이해를 바탕으로 과학자의 연구과정에 대한 인식의 변화도 생겼음을 확인할 수 있었다. 수업의 효과 면에서 본 프로그램은 학생들의 체계적인 실험설계 능력의 향상, 현상의 원인에 대해 자유롭게 생각해 보고 의견을 발표하는 기회를 갖게 한 점 등에서 학생들에게 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 실험 설계 능력 사전 사후 검사 점수를 비교한 결과, 수업 후 대부분의 학생들은 실험설계 능력에 향상을 보였다. 기존의 따라 하기 식 실험에 익숙해져 있던 학생들은 처음에는 스스로 실험을 설계하는 데 다소 어려움을 느꼈지만 두 번째, 세 번째 수업을 하면서 체계적으로 실험을 설계하여 문제를 해결해 나가는 데에 조금씩 익숙해진 것을 확인할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2009

이 연구의 목적은 학생특성에 따른 소집단 구성이 집단 내 논증과정의 수준에 주는 영향이 어떠한지를 알아보는 것이다. 이를 위해 대전시 소재 고등학교 11학년을 대상으로 자아개념과 과학적 태도 검사를 실시하였으며, 검사 결과를 바탕으로 연구에 참여할 12명을 선정한 후, 이들을 이질집단과 동질집단으로 구성하였다. 집단에 주어진 과제를 수행하면서 실험결과에 대한 해석 과정에서 나타나는 학생들의 논증과정을 VCR 자료로 촬영한 후 전사하였다. 전사된 자료는 Mitchell(2001)의 분류틀에 의해 분석되었으며, 그 결과는 다음과 같다. 소그룹 중 자아개념과 과학적 태도 특성이 모두 높은 집단이 나머지 집단보다 논증의 수준이 높았다. 따라서 수업 중 학생들의 논증활동을 증진시키기 위해 자아개념과 과학적 태도가 낮은 학생들이 논증활동에 적극적으로 참여할 수 있도록 적절한 발문 유도와 활동이 제시될 필요가 있다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.23-43
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• 2008

이 연구의 목적은 정보영재 학생의 좌 우뇌 활용 성향을 연구하고 이를 통해 정보영재교육에 관련된 연구에 필요한 기초자료를 제공하는데 있다. 연구의 대상으로는 대전광역시교육청 영재학생 298명(정보 59명, 수학 79명, 과학 80명, 발명 40명, 인문 40명) 및 일반 학생 114명 등 총 412명을 선정하였으며, 검사 도구는 Torrance 등이 개발하고 고영희가 우리나라 실정에 맞도록 수정 보완한 '뇌 선호도 검사도구'를 사용하였다. 자료 처리는 빈도분석 및 $x^2$-검증을 통해 실시하였으며, ${\alpha}=.05$ 수준에서 유의도를 검증하였다. 이 연구를 통해 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 정보영재 학생은 우뇌를 특히 많이 쓰는 성향이 있으며, 그 다음으로 통합뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 것으로 나타났다. 둘째, 정보영재 학생과 일반 학생의 뇌 활용 성향을 비교하였을 때 두 집단 간에는 뇌 활용 성향에 통계적으로 차이가 있는 것으로 나타나지 않았다. 셋째, 우뇌 활용을 선호하는 정보영재 학생과는 달리 다른 분야 영재 학생은 통합뇌를 활용하는 성향이 가장 높았다. 통계적으로도 두 집단 간에 어느 정도 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 정보영재 학생 중 남학생은 정보영재 학생 집단 전체에서 보인바와 같이 우뇌를 특히 많이 사용하고, 통합뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 성향을 보인 반면, 여학생은 통합뇌, 우뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 성향을 보였다. 그러나 통계적으로는 여학생에 대한 샘플의 수가 적어 두 집단 간에 차이가 있다는 증거를 찾지는 못하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권3호
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• pp.133-142
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• 2016

포항시 마이오세 두호층에서 2개의 신생대 어류 화석들이 발견되었다. 두호층에서 발견된 이 어류 화석들은 다음과 같은 근거로 도다리속으로 동정되었다. 첫째, 앞쪽 등지느러미가 두개부 위까지 연장되어 뻗어있다. 둘째, 두개골에서 안와는 모두 오른쪽에 몰려있는 비대칭성을 갖는다. 셋째, 낚시 바늘 모양의 미설골을 지닌다. 넷째, 미설골의 좌골부가 꺾여있다. 다섯째, 후의쇄골이 존재한다. 여섯째, 척추체의 개수가 27개를 넘는다. 일곱째, 첫 번째 뒷지느러미 담기골이 연장되어 있다. 여덟째, 미설골의 내연부가 'c'자 형태를 갖는다. 아홉째, 분문돌기가 작거나 거의 없다. 열째, 몸에 여러 반점들이 존재한다. 도다리속 어류 화석은 동아시아에서 최초로 보고되는 것이다. 두 표본은 두개골의 비대칭성과 납작한 정도에서 해부학적 차이가 존재한다. 이는 가자미과 어류의 독특한 개체발생 단계를 나타내는 데, 그들은 표영성 생활 양식에서 저서성 생활 양식으로 전환할 때 위와 같은 해부학적 차이를 수반하기 때문이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.76-89
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• 2017

본 연구는 충북 영동군 지역의 금강과 화석산지, 다양한 지질구조를 교육자원으로 하여 과학학습장을 개발하고, 이를 활용하여 지구과학 학습과 토포 필리아를 함양할 수 있는 교육 프로그램을 구안하는 것이다. 영동 퇴적층(백악기)은 금강을 따라 신선한 노두가 잘 발달되어 있어서 다양한 지질구조와 식물화석, 공룡 발자국 화석을 쉽게 찾을 수 있고, 건열과 연흔, 사층리 등 뚜렷한 퇴적구조가 잘 나타난다. 교육과정과 교과서 분석, 전문가 패널의 협의를 통해 야외학습장(관찰지점 6곳)을 개발하여 융합교육 프로그램으로 구안했다. 개발 프로그램에 대한 내용타당도 검증 결과, 모든 검사 항목에서 양호했다($CVR{\geq}0.88$). 야외학습 모형에 따라 수업에 적용한 결과 수업 만족도는 매우 긍정적으로 평가되었다(4.18). 과학학습장에서 진행된 야외 수업과정을 관찰한 결과, 학생들은 금강의 아름다운 경관 이미지를 새롭게 형성하였으며 다양한 구체물(모래사장, 징검다리, 공룡 발자국 화석, 퇴적구조 등)에 대한 개념과 가치, 의미를 새롭게 인식하게 되면서 토포필리아를 갖게 되었다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제38권2호
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• pp.141-149
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• 2017

전남 사옥도 지역의 지질은 쥐라기 화강암, 백악기 퇴적암, 산성응회암, 산성맥암으로 구분된다. 최근 공룡 발자국, 새 발자국 및 절지동물의 보행열이 발견된 사옥도지역의 백악기층은 하부로부터 담회색 사암, 셰일, 이암 등이 교호한다. 화석을 포함하는 퇴적암은 산성응회암에 의해 덮이며, 산성암맥이 퇴적암과 응회암을 관입한다. 사옥도 지역 백악기 퇴적암의 퇴적시기를 밝히기 위해 응회질 사암과 상부의 산성 응회암에 대해 저어콘의 SHRIMP U-Pb법 절대연대를 측정하였다. 사암과 응회암의 U-Pb 연대는 각각 $83.58{\pm}0.86$와 $79.80{\pm}0.75Ma$이며 이는 백악기 후기의 캄파니안에 해당된다. 산성응회암의 연대는 응회암의 분출시기와 화석을 포함하는 퇴적암의 최소 연대를 지시한다. 따라서 공룡과 물갈퀴 새발자국의 형성연대는 83.6와 79.8 Ma 사이로 추정된다.

• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.376-386
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• 2019

이 연구에서는 산과 염기의 화학반응에 대한 학습발달을 논리 사고 발달단계에 근거하여 제시하고, 그 타당성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 전국의 7개 지역, 9개의 초등, 중등, 고등학교에서 387명을 편의표집하였다. 이 연구에서 개발한 설문지는 총 9문항이었으며, 산과 염기 반응물과 생성물을 제시하고 이 물질들이 어떻게 변화할지에 대한 자신의 생각을 그림으로 표현하고 그 이유를 적도록 구성하였다. 상황 맥락은 한 종류의 용질이 용매에 녹는 상황과 두 종류의 용질이 용매에 녹는 상황 등으로 구분하였다. 이 연구에서는 물질보존 논리, 조합 논리, 비례 논리, 입자 개수 보존 논리를 조합하여 총 6단계의 학습발달을 가정하였다. 자료를 분석하여 Rasch 모델로 Person reliability, Item reliability, MNSQ와 ZSTD의 Infit와 Outfit값을 구한 결과, 본 연구에서 가설적으로 제안한 논리 사고 학습발달단계가 타당함을 확인하였다. 자료의 분석 결과, 중학교 2학년까지는 낮은 단계의 사고가 저학년에서 더 우세하였다. 그리고 높은 단계의 사고(2단계에서 5단계)가 상대적으로 고학년에서 우세한 것으로 나타났다. 그러나 고등학교 3학년(Grade 12)에서 높은 단계의 사고가 급격하게 감소하였다. 그리고 가장 마지막 단계인 5단계의 사고는 모든 학년에서 매우 낮았으며, 학생들의 비율이 가장 높은 학년은 중학교 3학년으로 나타났다. 이러한 특이한 연구 결과에 대한 해석은 교과서의 서술 방식과 관련된 추후 연구 과제로 제안하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권2호
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• pp.177-188
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• 2015

본 논문은 평면과 공간에서 두 벡터의 곱에 대한 역사적 발달 과정을 살펴보고, 이를 바탕으로 벡터의 내적과 외적을 연결하기 위한 교육적 시사점을 도출하였다. 역사적 분석의 결과, 평면에서 방향이 다른 두 선분의 곱을 정의하려는 노력은 두 선분의 길이의 곱과 방향각의 합이라는 기하학적 의미와 함께 복소수의 연산 규칙을 확립함으로써 복소수를 수학적 대상으로 승인하는 계기를 제공하였음을 확인하였다. 또한 3차원 공간에서 방향이 다른 두 선분의 곱을 정의하려는 노력은 사원수의 도입을 이끌었으며, 사원수의 곱으로 나타나는 실수부분과 벡터부분이 각각 벡터의 내적과 외적의 현대적인 정의로 발전하였음을 확인하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 기하학적 관점에서 벡터의 내적과 외적을 각각 다른 방식으로 정의하여 서로 관련이 없는 것으로 인식하도록 만드는 현재의 전개방식에 대해 반성하고, 이 두 곱을 연결시키기 위한 한 가지 방안을 제시하였다.