• 한국과학교육학회지
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• 제33권3호
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• pp.664-678
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• 2013

This study aims to investigate gifted students' explanations for daily celestial motion from the Earth-based and heliocentric frames of reference. Eleven sixth-grade elementary school students were chosen for this study and data was collected through a questionnaire and an in-depth interview. The collected data was analyzed into celestial objects which are the Sun, the moon and the stars and analyzed based on the Earth-based and heliocentric perspectives again. As a result of the research, most gifted students were able to connect the Earth-based and heliocentric frames of reference with the Sun's daily apparent motion. However, they understood the daily apparent motion of the moon and the stars far less frequently compared to the Sun's motion and could not explain the Earth's rotation clearly. The result of the interview showed that the lack of understanding about the daily celestial motion was caused by inaccurate understanding of the Earth's rotation such as using memorized knowledge learned in school and guessing the answer.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.193-207
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• 2013

이 연구는 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념을 조사하였다. 연구 대상은 일반 중학교 중학생 1학년 61명, 2학년 51명, 3학년 51명 총 163명과 대학부속 과학영재교육원 중등 과학영재학생 32명으로 하였다. 연구 내용은 지구와 달 표면에서 연직, 경사면, 수평면에 따른 물체의 운동에 대한 개념으로 하였다. 각각 지구와 달 표면에서 크기는 같고 질량이 다른 두 물체를 동시에 놓거나, 같은 속력으로 위쪽으로 던지거나, 수평면에서 굴렸을 때 '어느 것이 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 지구와 달 동시 상황에서는 같은 물체를 지구와 달 표면에서 동시에 놓거나, 던지거나, 굴렸을 때 '어느 장소에 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 연구결과 과학영재학생들이 일반 중학생들 보다 지구 표면에서 연직, 경사면, 수평면의 모든 조건에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었고, 달 표면에서 연직 위 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 지구와 달 표면 동시 상황에서는 연직 아래 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이는 없었고, 연직 위 방향, 경사면, 수평면에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 연구 결과를 통해서 얻은 결론은 첫째, 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 설명을 할 때 진공에 대한 의미와 중력의 크기에 대한 학습이 먼저 이루어져야 한다. 둘째, 중학생들에게 다양한 상황과 조건에서 물체의 운동을 통합적으로 이해하도록 지도해야한다. 셋째, 중학생들은 상황을'동일시'하려는 사고 경향이 있다. 마지막으로 힘과 물체의 운동은 물리 영역에서 매우 중요한 단원이며, 교사가 물체의 운동을 설명할 때 위 결과들을 유념해서 가르쳐야 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.519-531
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• 2004

본 연구의 목적은 인지 수준에 따른 고등학생들의 지구와 달의 운동에 대한 생각을 알아보는 데 있다. 연구를 수행하기 위하여 경기도 수원시에 소재한 일반계 고등학교 10학년 학생 73명을 선정하여, 인지 사고 수준이 상, 중, 하인 학생 5명을 표집, 질적 분석의 대상으로 삼았다. 연구 결과, 학생의 인지 수준이 높을수록 지구와 달의 공전과 자전에 대한 개념이 비교적 논리적이고 과학적으로 정립되어 있었다. 인지 수준이 중간인 학생의 경우, 보편적으로 수업 시간에 학습한 내용을 비판 없이 무조건 수용하고 암기하려는 수동적인 학습 태도를 가지고 있었으며 파지된 개념이 확장되지 못하고 쉽게 망각되었다. 또한, 지구와 달의 운동을 설명하는 과정에서 유년적 개념 및 직관과 오인이 나타났으며 논리적 오류를 범하는 경우도 있었다. 특히 달의 위상 및 계절 변화의 원인에 대한 설명에서 학생들의 오개념이 심한 것으로 나타났다. 인지 수준이 낮은 학생들은 대체로 과학을 비롯한 학업 성취도가 낮음을 이유로 의욕적인 논리적 사고를 하려고 하지 않았으며, 개념을 인지하고자 하는 태도에서도 소극적이었고, 수동적인 ‘학습된 무기력’이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권4호
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• pp.379-393
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• 1995

In spite of school science learning, the students' conceptions have not been changed easily. Therefore, to make students overcome their non scientific conceptions has been an important issue in science education. The purpose of this study was to identify the conceptions of students and teachers on the motion of the earth and the moon. The instrument was developed for estimating students' understandings of the concepts related to the motion of the earth and the moon. The validity of the instrument was examined by the specialists in Science Educator and Astronomer. At the same time, the two field trials had been executed, and the items were modified. Also, it consists of 12 items including 9 two-tier multiple choice items and 3 multiple choice items. The population of this study consists of 250 eighth-, 299 tenth-, 292 eleventh-grade students, 134 science teachers in secondary school. SPSS/PC+ was adopted for the statistical analysis. The type of misconceptions possessed students were as follows: 1) At 12:00 noon, the sun is directly overhead. 2) First quarter moon is a half of overall surface of the moon. 3) Air don't rotate with the earth surface because it keeps apart from the earth surface. 4) Summer is warmer than winter, because the earth is nearer from the sun in summer. 5) Whenever season is changed, the direction of rotation axis of the earth is changed. 6) The moon is the brightest at the position of new moon, because the distance between the moon and the sun is the shortest and the moon is received strongest sunlight. 7) The moon is not seen at the position of real full moon, because it is covered with shadow of the earth. 8) When the moon is not seen in the earth, sunlight is not reached at the moon. The major findings were as follows : 1) The middle school students had more misconceptions than those of high school students. And female students had more misconceptions than those of male ones. 2) The rate of correct answer and the type of conception in the tenth grade students were very similar with eleventh grade students. 3) The higher cognitive level, the better development of scientific conception and the less misconception. Also, the correlation coefficient between scientific conception score and GALT score was 0.57. 4) The students in scientific part had higher the rate of correct answer than those of students in human part and the former had less misconception than the latter. 5) The rate of correct answer about model and figure items was lower than descriptive ones, because they did not understand about figures itselves. These types of misconceptions will be used for science instruction and studies of other conceptions need.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.348-363
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• 2004

본 연구는 중학생들의 달의 운동에 대한 선개념의 유형을 파악하고, 인지갈등 수업모형을 적용한 수업이 달의 운동 개념을 어떻게 변화시키는지를 알아보는데 목적이 있다 이를 위해 중학교 3학년 48명을 대상으로 양적연구를 하였고, 이들 중 남 ${\cdot}$ 녀 각 5명씩, 10명을 선정하여 질적연구를 하였다. 주요 활동은 약 한 달 동안 달 관측 활동을 실시하고 3차시의 인지갈등 수업모형에 따른 수업을 전개하였다. 달의 운동 개념 수준 변화를 알아보기 위하여 달의 운동개념 수준 검사지와 면담 평가지를 개발하여 투입하였다. 그 결과, 중학생들은 초등학교에서 학습한 달의 운동 개념에 대해 많은 오개념을 가지고 있었다. 특히 달의 운동과 관련된 현상에 대한 과학적인 해석 능력이 매우 부족하였다. 인지갈등 수업모형의 적용은 달의 운동 개념을 발전시키는데 매우 효과적이었다. 그러나 학생들의 활동 중 평면적인 그림이나 축소된 모형이 달의 운동 개념을 해석함에 있어 또 다른 오개념을 유발하고 있음을 발견하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.663-673
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• 2004

본 연구에서는 ‘달의 운동’ 단원에 대한 상호작용형 WBI 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 중학교 과학교사 20명에게 의뢰하여 의견을 들었으며, 중학생 49명에게 3개월 동안 투입하여 그 질적 수준을 조사하였다. 그 결과 흥미유발, 궁금증 해결, 탐구능력 신장, 학습 참여도, 난이도 등의 면에서 응답자의 85%이상이 긍정적이라고 응답하였다. 그리고 과학에 대한 부정적인 인식을 갖고 있는 학습자들의 반응은 본 WBI 프로그램 학습 후 통계적으로 유의수준 .05에서 유의미한 차이를 나타내었다(p<.05). 또한 본 WBI 프로그램 투입 전후 학습자들의 개념 수준을 비교한 결과, ‘달의 운동’과 관련된 개념을 갖고 있지 않은 경우가 부분적인 개념을 갖고 있는 경우보다 개념 향상 정도가 더 높았다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권1호
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• pp.33-41
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• 2013

Various features of the existing perturbations in the Earth's spin rotation are investigated for the recent and most reliable data by spectral analysis, filtering, and comparison with idealized model. First, theory of Earth's spin rotational perturbation is briefly re-derived in the Earth-fixed coordinate frame. By spectral windowings, different periodic components of the length of day perturbation are separated, and their characters and excitations are discussed. Different periodic components of polar motion are acquired similarly and described with further discussion of their excitations. Causes of the long time trends of both the length of day and polar motion are discussed. Three possible causes are considered for the newly discovered 490-day period component in the polar motion.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제17권2호
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• pp.103-111
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• 1998

The purpose of this study was to investigate the relationship among spatial ability, learning styles, visual-perception- recall abiltiy, and the conceptual construction of the earth and moon's motion. Four paper-and-pencil tests were used to measure students' cognitive variables. Spatial ability was measured by Spatial Visualization Test, visual-perception-recall ability was measured by Rey's Figure which also have used to test visual- perception-recall ability of right-temporal lobes, and VVT were used to investigate students' learning styles. further, the test of concept construction was consisted of 15 items about the earth and moon's motion developed by researcher One hundred and twenty-seven 6th-, one hundred and sixteen 7th-, eighty-seven 9th-grade, ninety-three college students were participated in the investigation of the effects of age and learning style on conceptual construction. In the analysis of students' performances, spatial ability, visual-perception-recall ability, and conceptual achievement showed an increasing pattern with grading. In addition, visual learner's conceptual achievement showed a significantly higher score on conceptual test than verbal learner's(p<0.05). The results of the present study supported tile hypothesis that learning styles would differently influence to learning atmospheric concepts by students'learning styles. This study also indicated to be considered the students' spatial ability in learning atmospheric concepts.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.78-89
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• 1995

상대론올 포함한 행성의 운동방정식을 중심으로 9개의 행성과 달, 그리고 4개의 소행성을 포함한 태양계의 n체 문제를 다루었다. 이 기본방정식에 지구와 달의 figure potential과 지구의 solid tidal effect를 외력으로 하는 섭동방정식을 추가하였다. 지구의 orientation을 J2000.0을 기준으로 하는 세차와 장동에 관한 식을 채택하였고, 달의 orientation에 대해 서는 J2000.0을 기준으로 하는 달의 칭동 모델을 션택하고 Eckert의 행성섭동효과를 추가 하였다. 각각의 subroutine별로 테스트를 거쳐 이들을 결합하여‘SSEG (Solar System Ephemerides Generator)’ 라는 소프트웨어 package를 개발한 후, CRAY-2S 슈퍼컴퓨터를 사용하여 프로그램을 수행하였다. 기준 시각인 JD2440400.5를 기준으로 하여, 1일 간격으로 40,000일 (약 110년) 동안 각 행성의 위치 (태양중심 황도직교좌표값)를 계산한 후, 이 결과의 정확도를 검증하기 위하여 JPL의 DE200 자료와 우리의 결과를 비교하였다. 이 연구로부터 얻은 결과로서 행성들의 위치 성분에 대한 최대오차가 100년 동안 $\pm2\times10^{-8}AU(약\pm3km)$ 이하로 나타났다

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권1호
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• pp.11-20
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• 2019

Being a torque free motion of the rotating Earth, Chandler wobble is the major component in the Earth's polar motion with amplitude about 0.05-0.2 arcsec and period about 430-435 days. Free core nutation, also called nearly diurnal free wobble, exists due to the elliptical core-mantle boundary in the Earth and takes almost the whole part of un-modelled variation of the Earth's pole in the celestial sphere beside precession and nutation. We hereby present a brief summary of their theories and report their recent features acquired from updated datasets (EOP C04 and ECMWF) by using Fourier transform, modelling, and wavelet analysis. Our new findings include (1) period-instability of free core nutation between 420 and 450 days as well as its large amplitude-variation, (2) re-determined Chandler period and its quality factor, (3) fast decrease in Chandler amplitude after 2010.