• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.403-417
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• 2015

본 연구의 목적은 통합교육의 효과와 관련된 국내 연구결과에 대한 메타분석을 통하여 연구 변인에 따른 효과크기를 비교하고, 이를 통해 추후 통합교육 연구와 관련된 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위하여 2012년부터 최근 3년간 통합교육의 효과를 분석한 161편의 논문으로부터 총 236개의 효과크기를 산출하고, 연구의 종속변인인 창의성, 문제해결력, 학업성취도, 과학탐구능력, 창의적 인성, 과학적 태도, 흥미와 연구의 중재변인인 학습자 특성, 집단크기, 수업 운영방식, 중심교과, 출판유형(학술지/석사학위논문/박사학위논문)에 따라 효과크기에 어떤 차이가 있는지를 분석하였다. 연구결과 통합교육의 전체 효과크기는 0.88(U3=81.06%)로 Cohen(1988)의 해석준거에 따르면 큰 효과크기를 나타냈다. 종속변인에 따른 효과크기를 분석한 결과, 과학적 태도의 효과크기가 가장 큰 것으로 나타났으나 모든 종속변인이 중간크기 이상의 효과크기를 갖는 것으로 분석되었다. 학교급 별 효과크기 분석에서는 유치원을 대상으로 한 연구의 효과 크기가 가장 큰 것으로 나타났으며 일반학생과 영재학생의 구분에서는 영재학생을 대상으로 한 연구의 효과크기가 더 큰 것으로 나타났다. 집단크기 별 효과크기는 30명 이하의 소집단을 대상으로 한 연구가 가장 컸으며, 정규교과 시간보다 방과 후 활동을 비롯한 교과 외 시간에 시행한 연구의 효과크기가 더 큰 것으로 분석되었다. 통합교육 설계의 중심이 되는 교과 별로 효과크기를 분석한 결과, 예체능 교과의 효과크기가 가장 컸으나 모든 교과에서 중간 크기 이상의 효과크기가 나타났다. 마지막으로 출판 유형에 따른 효과크기의 차이를 분석한 결과 박사학위 논문의 효과크기가 가장 컸으며 학술지 논문과 석사학위 논문의 효과크기는 비슷한 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻은 결과를 바탕으로 추후 통합교육 관련 연구를 위한 시사점을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.15-28
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• 2016

본 연구의 목적은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통한 학생들의 모델링 능력 변화를 '모델과 모델링에 관한 인식'과 '모델링 실행'의 두 측면으로 살펴보는 것이다. 이를 위해, 중학교 2학년 학생 41명을 대상으로 천문학 내용과 관련하여 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 실시하고, 수업 전과 후에 각각 모델링 능력 검사를 실시하였다. 검사 결과 학생들의 '모델과 모델링에 관한 인식'은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통해 더 진보된 관점으로 변화하였다. 학생들은 사회적 구성 활동을 통해 모델을 이용하여 자신의 생각을 표현할 수 있다는 것과, 하나의 현상을 설명할 수 있는 복수의 과학적 모델이 존재하며, 과학적 모델이 변화할 수 있음을 인식하게 되었다. 학생들의 '모델링 실행'의 변화는 사전과 사후의 수준 변화에 따라 4 가지 유형(모델링 수준 상승 유형, 모델링 수준 하강 유형, 높은 수준 유지 유형, 낮은 수준 유지 유형)으로 나누어졌다. 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통해 대부분의 학생들의 '모델링 실행' 수준이 상승하였다. 이러한 변화는 학생들로 하여금 자신의 모델을 다른 모델과 비교하고 경쟁할 수 있는 기회를 제공한 사회적 구성 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 한편, 일부의 학생들은 오히려 '모델링 실행' 수준이 내려가거나 변화가 없었다. 이 학생들의 학교 과학 성적은 비교적 우수했으며, 정확한 정답을 찾아 시험에서 좋은 성적을 얻는 것을 학습의 목표로 여기고 있었다. 이것은 전통적인 수업방식에 길들여진 학생들이 증거를 기반으로 지식을 구성해가는 과정을 중시하는 과학적 모델의 사회적 구성 수업 방식에 더 큰 어려움을 겪을 수 있다는 것을 말해준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권7호
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• pp.1431-1449
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• 2013

본 연구는 과학관 설계와 운영을 위해서는 관람객의 관점을 고려해야 하지만 아직까지 그러한 점이 충분하지 않다는 주장에 근거하였다. 이에 본 연구에서는 학생들이 과학관에 대해 어떤 이미지를 가지고 있는지, 그리고 어떠한 전시물을 원하는지를 조사하였다. 조사에 참여한 학생은 영재교육원 중학생 31명과 과학고 학생 177명이었고, 설문지를 이용해 조사하였다. 연구결과, 과학관에 방문한 경험이 있는 학생은 51%에 불과하였으나, 한번 과학관에 방문했던 학생들의 평균 방문횟수는 4.2회로 나타나, 일단 과학관에 방문하고 나면 반복적으로 방문하는 경향이 있음을 알 수 있었다. 과학관에 대한 좋았던 이미지를 조사한 결과, 학생들은 과학관에서 체험과 실험을 했던 것과 다양하고 새로운 전시물, 재미있고 신기하고 흥미로운 전시물 등의 순서로 나타났다. 나빴던 이미지로는, 전시물 자체에 대해서 새로움/흥미부족, 정보/안내 부족, 내용부족, 체험부족의 순으로 구분할 수 있었고, 전시물 외적 요소로는 환경, 관리미비, 운영부족 구성의 불편함의 순으로 구분할 수 있었다. 과학관에 바라는 점을 조사한 결과는, 체험/실험/활동, 다양한/새로움, 재미/흥미 순으로, 전시물 외적 요소에는 관리, 구성, 안내/정보, 환경, 운영 순으로 나타났다. 그리고 과학관 방문횟수가 적을 학생일수록 과학관에서의 외적인 준비를 더 필요로 한다는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로, 제한적이지만, 학생의 관점에서 본 좋은 과학관을 위한 방향을 제안하였다. 학생들에게 국립광주과학관의 4개 대범주를 주고, 각 큰 주제별로 배우고 싶거나 알고 싶은 구체적인 주제를 조사한 결과, 학생들은 1인당 평균 4.0개를 응답하였고, 하나의 주제에 대해서는 평균 2.9개의 응답이 중복되어 나타났다. 주제별로는 '생활 속 과학' 주제, '해양, 우주, 미래의 과학' 주제, '빛과 과학' 주제, 그리고 '문화와 예술과 과학' 주제 순으로 나타났다. 그리고 학생들이 알고 싶고 배우고 싶다고 언급한 주제들은 국내 4개 국립과학관별로는 9.2~19.7%, 전체 평균으로는 36.9%만이 전시되어 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구방법과 결과는 과학관의 평가뿐 아니라, 앞으로 과학관 설립이나 특별기획을 위한 계획에서 어떤 전시물을 선정할 것인지에 대한 결정에 도움을 줄 수 있다고 본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1852-1859
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• 2016

영상 이진화 알고리즘의 효율성은 이진화를 위한 임계치 결정에 있어서의 불확실성의 합리적인 제거와 이진화로 인한 영상 정보의 손실을 최소화하는 데에 있다. 그러한 모호성의 처리 방법으로서 퍼지 이진화 방법이 많이 사용되는데 보통 사용되는 삼각형 타입의 소속 함수와 이진화 임계치를 결정하는 ${\alpha}$_cut 값의 설정 방법이 그 효율성에 영향을 미친다. 다만 기존의 정적인 퍼지 이진화 방법은 명암 대비가 낮은 영상의 경우 그 효율성이 떨어지는 것이 알려져 있다. 본 논문에서 퍼지 이진화 방법의 이러한 문제점을 개선하기 위하여 ${\alpha}$_cut의 동적 결정 방법과 사다리꼴 타입의 소속 함수와 구간 설정 방법을 제안한다. 이 방법은 스트레칭 기법과 같은 정규화 전처리 과정을 밟지 않기 때문에 영상의 정보 손실이 적다. 또한 ${\alpha}$_cut의 동적 결정으로 인해 다양한 영상을 동일 기법으로 보다 정확하게 처리할 수 있다. 야경 영상, 척추 측만증 및 지방종 영상 등 다양한 물채를 포함하고 명암 대비성이 낮은 편인 영상을 대상으로 한 실험에서 제안된 방법이 기존의 퍼지 이진화 방법보다 효과적임이 확인되었다.