• 한국과학교육학회지
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• 제23권4호
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• pp.375-385
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• 2003

In an effort to provide information about the effect of Microcomputer-Based Laboratory (MBL) use in science teaching and learning on student achievement and attitudes, a review of research analyzed studies was done between 1981 and 2001, using a meta-analysis procedure. Thirty-seven published and unpublished studies were reviewed. Use of MBL was shown to be potentially effective in the following condition of class; two students, physics teaching, more than one topic, or at the college level. Appropriate research design strategies, financial support (including hardware and software), and the use of more than one instrument for assessing the effect of the MBL instruction are crucial factors for more informative research studies. While helpful in many respects, the prior research revealed a number of problems related to the use of MBL in school science teaching and learning. The prior research does not support the desired intention described in the theory-based outcomes and reveals so little about how teachers and students use MBL, how it influences their teaching and learning, and how effectively it fits into the existing science curriculum. In order to know if the integration of MBL in the existing school science is worth it or not, more careful research design and comprehensive research should be done.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권5호
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• pp.957-969
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• 2002

Theoretical benefits and research findings on the use of Microcomputer-based Laboratory (MBL) are considered for using MBL in a way that will be of benefit to students and teachers, and discussed as a whole for further synthesis, including the formulation of a research agenda for future consensus-based action. Based on the findings obtained from a comprehensive review of the literature, using a systematic approach, the uses of MBL were compared and contrasted for advancing understanding of the teaching and learning processes in science and mathematics. A number of benefits were proposed by MBL developers but not investigated by educational researchers. A few research studies considered the following practical aspects raised by classroom science teachers: technical problems of MBL equipment; inaccuracy or incompleteness of presentation; efficient ways for handling class time with MBL instruction; and development of MBL curriculum materials for their own instruction. This lack of research related to the use of MBL in science classrooms resulted in educational research that was neither respected nor utilized by science teachers. Setting a research agenda based on the theoretical benefits and research findings is necessary for the effective use of MBL in science classrooms can help to maximize the prospects for successful school improvement projects while minimizing the innovation-related frustrations of individuals.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권4호
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• pp.454-464
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• 2006

The purpose of this study was to develop MBL(Microcomputer Based Laboratory) programs for sixth-grade elementary students in science laboratory instructions and to ascertain the effects of this program on academic achievement and science-related affective characteristics. In laboratory instructions, using the MBL was found to be effective in improving academic achievement for elementary students, especially in the domain of knowledge. In addition, it helped students to improve science-related affective characteristics. The experimental group showed higher levels, especially in the domains of cognition and interest. When our findings were analyzed in detail, the sub-domains that showed positive effects included 'cognition of science' in the domain of cognition, and interest toward science', 'interest toward science learning', 'interest toward science related activities', and 'anxiety for science' in the domain of interest. Male students exhibited improvement in the domain of cognition while female students showed improvement in the domain of interest. In conclusion, utilizing MBL programs as an experimental measurement in the real field of elementary science education can be said to be both positive and desirable.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.59-69
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• 2007

이 연구에서는 과학실험의 새로운 방법으로 학교현장에서 도입 단계에 있는 컴퓨터를 기반으로 하는 MBL실험에 대하여 초 중 고 교사들의 인식을 조사하였다. 이를 위해 초 중 고등학교의 과학교과서에 나오는 실험 주제 중 MBL(microcomputer based laboratory) 실험으로 대체할 수 있는 실험주제를 세 가지씩 선정 하여 초 중 고등학교 과학 교사들에게 연수를 실시한 후 MBL실험 연수 내용 MBL실험기대효과 연수 후 MBL실험 적용 의지에 대하여 설문조사를 실시하였다 연구 결과, 초 중 고등학교 교사 모두 MBL실험 연수가 매우 유익하고 유용하다고 생각하였으나 연수내용 수준에 대하여 약간 높게 생각하였다. 또한 MBL실험에 대한 기대효과로는 컴퓨터를 이용하는 MBL실험은 정확하고 빠르게 데이터를 수집하고 처리 할 수 있어 실험 시간을 단축할 수 있으며, 단축된 실험시간을 실험결과를 분석하고 토론하는 활동에 활용할 수 있어서 올바른 개념 형성과 그래프 해석 능력 및 탐구력 신장에 효과적일 것이라고 생각하였다. 그러나 실험기구 조작 능력 향상에는 효과적이라고 생각하지 않았다. 또한 대부분의 교사들은 연수 후에 과학실험 수업에 바로 이용하려는 의지가 높게 나타났으나, 새로운 교육과정에 도입하기 위해서는 MBL실험을 위한 도구 구입과 낙후된 실험실 여건, 교사 연수 기회 부족 등이 장애라고 지적하였다. MBL실험의 확장 적용을 위해서는 MBL실험 도구의 단가를 낮추기 위한 기술 개발 및 각종 센서의 제작 보급과 함께 MBL실험 자료 개발과 교사연수가 확대되어야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.625-634
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• 2011

본 연구는 초등학교 과학수업에서 로봇활용 MBL수업을 적용 후 학생들의 과학탐구능력에 미치는 교육적 효과를 조사하였다. 또한 로봇활용 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사 및 인터뷰가 수행되었다. 실험 집단은 로봇활용 과학 수업을 통제집단은 교과서, 실험관찰을 활용한 전통적인 과학수업을 실시하였다. 연구결과 탐구능력의 측정, 예상, 추리 세 가지 영역에서 유의미한 차이가 발견되었다(<.05). 그러나 관찰과 분류 요소에서는 유의미한 차이는 발견되지 않았다. 로봇활용 과학실험 수업에 대한 학생들의 인식조사 결과 로봇을 통하여 과학수업에 흥미를 가지게 되었으며 쉽게 학습내용을 이해한 것으로 나타났다.

• 한국환경교육학회지:환경교육
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• 제18권2호
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• pp.101-112
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• 2005

The purpose of this study is to develop environmental inquiry activities for teaching the 10th grade students in science classes of high school. The activities are developed to perform goals of environmental education for sustainable development. In order to this, activities are sequently organized in order of context of laboratory, field, and problem solving in respect of one learning topic. The object of inquiry activities in laboratory context is understanding concepts related environment and environmental pollution. The inquiry activities in field context have an object of attaining good awareness and attitude toward environment. Throughout the activities in probem solving context students are expected to have a mind of participating in environmental issues. The activities are designed to learn and use integrated science knowledge in many domains. Some activities are intended to utilize MBL(Microcomputer-based Laboratory). The ICT materials, lesson plans, instructional sheets for teaching and student' sheets for inquiry were produced to guide these activities. It is expected that this effort will contribute to cultivate environmental literate persons who have not only scientific understanding but also practical will of environmental issues.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권8호
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• pp.124-133
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• 1996

This paper presents the implementation of variable structure control system for a linear or nonlinear system using neural networks. The overall control system consists of neural network controller and a reaching mode controller. While the former approximates the equivalent control input on the sliding surface, the latter is used to bring the entire system trajectories toward the sliding surface. No supervised learning procedures are needed and the weights of the neural network are tuned on-line automatically. The neural netowrk-based variable structure control system is applied to a nonlinare unstable inverted pendulum system through computer simulations, and implemented using a microcomputer (80486-50MHz) and applied to the DC servomotor position control system. Simulation and experimental results show the expected approximation sliding property is occurred. The proposed controller is compared with a PID controller and shows better performance than the PID controller in abrupt plant parameter change.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제27권1호
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• pp.15-23
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• 1988

We are at the onset of a major revolution in education, a revolution unparalleled since the invention of the printing press. The computer will be the instrument of this revolution. Computers and computer application are everywhere these days. Everyone can't avoid the influence of the computer in today's world. The computer is no longer a magical, unfamiliar tool that is used only by researchers or scholars or scientists. The computer helps us do our jobs and even routine tasks more effectively and efficiently. More importantly, it gives us power never before available to solve complex problems. Mathematics instruction in secondary schools is frequently perceived to be more a amendable to the use of computers than are other areas of the school curriculum. This is based on the perception of mathematics as a subject with clearly defined objectives and outcomes that can be reliably measured by devices readily at hand or easily constructed by teachers or researchers. Because of this reason, the first large-scale computerized curriculum projects were in mathematics, and the first educational computer games were mathematics games. And now, the entire mathematics curriculum appears to be the first of the traditional school curriculum areas to be undergoing substantial trasformation because of computers. Recently, many research-Institutes of our country are going to study on computers in orders to use it in mathematics education, but the study is still start ing-step. In order to keep abreast of this trend necessity, and to enhance mathematics teaching/learning which is instructed lecture-based teaching/learning at the present time, this study aims to develop/present practical method of computer-using. This is devided into three methods. 1. Programming teaching/learning method This part is presented the following five types which can teach/learn the mathematical concepts and principle through concise program. (Type 1) Complete a program. (Type 2) Know the given program's content and predict the output. (Type 3) Write a program of the given flow-chart and solve the problem. (Type 4) Make an inference from an error message, find errors and correct them. (Type 5) Investigate complex mathematical fact through program and annotate a program. 2. Problem-solving teaching/learning method solving This part is illustrated how a computer can be used as a tool to help students solve realistic mathematical problems while simultaneously reinforcing their understanding of problem-solving processes. Here, four different problems are presented. For each problem, a four-stage problem-solving model of polya is given: Problem statement, Problem analysis, Computer program, and Looking back/Looking ahead. 3. CAI program teaching/learning method This part is developed/presented courseware of sine theorem section (Mathematics I for high school) in order to avail individualized learning or interactive learning with teacher. (Appendix I, II)

• 한국지구과학회지
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• 제29권6호
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• pp.487-494
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• 2008

본 연구의 목적은 7학년 "해수의 성분과 운동" 단원에서 MBL 실험 수업이 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 알아본 연구로 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 6차시에 걸쳐 MBL 수업을 실시하고 사후 t-검정을 통해 학생들의 과학탐구능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간 과학탐구 능력 결과에서 유의미한 차이가 나타나 MBL 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 둘째, 사후 t-검정을 통해 학생들의 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간에 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 MBL을 활용한 수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.313-328
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• 2012

본 연구는 2009 교육과정이 탐구활동을 강조함과 동시에 MBL의 사용에 대해 직접적으로 권장하고 있음을 기반으로 하여 학교 현장에서의 MBL 활용도를 높이기 위한 목적으로 실시되었다. 초중등 교사 및 예비교사를 대상으로 MBL 활용 연수를 실시하고 연수에 대한 만족도 및 MBL에 활용 대한 인식을 조사한 결과 연수에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났으며 장비의 활용가능성 및 학생들의 기대되는 변화 및 교사의 적용의지 모두 높았다. 그 중 학생들의 호기심 및 과학에 대한 흥미가 높아질 것이라고 기대한다는 응답이 가장 높았는데, 이것은 MBL이 학생들의 과학에 대한 흥미부족에 대한 문제 해결을 위한 방안으로 사용될 수 있다고 볼 수 있다. 또한 전반적으로 중등이나 예비교사 보다는 초등교사가, 낮은 경력의 교사보다는 높은 경력의 교사가, MBL을 사용해본 경험이 없는 교사보다는 경험이 있는 교사가 연수에 대한 높은 만족도와 적용 의지를 보이는 것으로 나타났다. MBL 고급 연수 개설시 초등교사나 예비교사들은 STEAM 교육에서의 MBL 활용에 대한 연수를 많 이 희망하였고, 중등교사들은 창의성 신장을 위한 MBL 활용 연수를 희망하였다. MBL 수업을 적용하는데 장애 요소로는 가격의 문제를 가장 많이 지적하였으며, 실험 안내서와 교사 교육의 부족이라는 응답이 다음으로 많았다. 결론적으로 현장에 장비가 충분히 갖추어 지고, 활용 방법에 대한 연수가 지속적으로 제공된다면 과학 교육 현장에서 MBL 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한 앞으로 MBL 활용 연수 프로그램을 구성할 때 본 연구의 결과가 활용될 수 있을 것이다.