통합개념은 여러 학문 영역의 사실, 원리, 법칙, 개념을 포괄할 수 있는 개념으로 통합교육 설계의 중심으로 활용될 수 있다. 통합개념 중심 교육은 학습의 효율성과 경제성을 제공한다는 면에서 효과적인 통합의 방법이다. 이 연구에서는 우리나라 학교 현장에서 개념 중심의 통합교육을 시행하는데 중심이 될 수 있는 통합개념을 추출하기 위하여 과학 및 인문학 교과의 전문가를 대상으로 델파이 조사를 시행하였다. 124명의 전문가가 델파이 조사에 참여하였다. 델파이 조사는 3차에 걸쳐 진행하였다. 1차에서는 통합개념에 대한 개방형 설문을 시행하였으며 2차 설문에서는 1차에서 선정된 통합개념에 대하여 각 전문가가 속한 영역에서 활용 가능하다고 판단되는 통합개념을 모두 선택하게 하였다. 3차 설문에서는 2차 설문에서 선정된 중앙값 이상의 선택빈도를 갖는 통합개념에 대하여 각 학문영역에서의 활용 가능성을 리커트 척도로 응답하도록 하여 내용타당도를 분석하였다. 연구 결과 과학 교과 내(물리, 생명과학, 지구과학, 화학)의 통합을 시도하고자 할 때 활용할 수 있는 통합개념으로 변화, 상호작용, 시공간, 에너지 평형이 최종 선정되었다. 또한 인문학 교과 내(경제, 역사, 윤리, 정치, 지리)의 통합을 시도하고자 할 때 활용할 수 있는 통합개념으로 갈등, 공동체, 관계, 구조, 권력, 다양성, 문화, 변화, 사회, 상호작용, 자유, 정의, 평등이 최종 선정되었다. 마지막으로 과학과 인문학에서 공통적으로 활용할 수 있는 통합개념으로는 구조, 다양성, 변화, 상호작용, 순환, 시스템, 환경이 최종 선정되었다.
When we think about visual art, we can't pass over the matter of images and spaces. An image is fixed in a painting space. If the image were posited in the river of time, it would be changed as time flowed on. Its image might be created, rigged, transfigured or it might vanish or remain as traces. The image is changed through the process of expressing them on the painting surfaces. In paintings the changing of the image is caused not only by working processes but also recognizing the objects. In modernist painting, the idea of space was important, but in postmodernist view, the idea of time becomes essential. In this thesis I will focus on the matter of time and image of painting in the late 20th century. Studying the relationship of image and time is not familiar because we had considered the space as being more related to painting distinction than time. Presently, the concept of space can't be divided from that of time. In Physics, they recently called it as a united concept- time-space. Painting space also becomes one asking and recieve the concept of time actively. Now in painting, time is no more a supporting matter but becomes a major matter. In the late 20th century, we can find many trials to catch the change of images as time flowes on and express them as a trace through using verioty media. One of the way to drawing the change of images as time passes could be seen through various joint images in one painting space and another in the traces of one image. The other could be done by using new media such as computer in the example of fractal art. It shows the images chainging of practically as time changes. New understanding about time of this era has to be affirmatively accepted because it reflects the contemporary cultural situation and in art, the concern about the possiblity of it and finding new medias which has to go on.
뇌병변 등의 방사선 치료에 있어 CT (Computed Tomography) 영상만을 이용한 종양 체적(Tumor volume) 윤곽의 정확한 설정은 CT 영상의 부족한 연부조직 대조도 특성에 의하여 한계를 가진다. 따라서 자기공명영상(Magnetic Resonance Images, MRI)이 보다 정확한 목표 체적의 윤곽을 그려내기 위해 광범위 하게 사용되고 있다. 치료계획을 위해 획득한 자기공명영상에 진단단계에서 얻어진 CT영상의 전자밀도를 융합하는 방법과 자기공명 영상으로부터 만들어진 가상의 CT를 이용하는 방법 등이 자기공명 영상장치를 기반으로 한 방사선 치료 계획의 선량계산을 위하여 소개되어 왔다. 본 연구는 MRI기반의 선량계산의 가능성을 확인 해보기 위해 15명 환자의 진단 MR 영상을 통하여 Look Up Table (LUT)을 만들어 MRI 기반 선량계산과 기존의 CT 기반 선량계산을 비교 검증 하였다. 여기서 lMRI는 획득한 MR 영상에 LUT를 이용한 전자밀도 보정을 한 것이며 wMRI는 획득한 MR영상을 물 밀도로 동일화 시킨 것이다. 6 MV anterial 방향의 조사가 CT, lMRI, wMRI에 적용되어 치료계획으로 비교되었으며 또한 환자의 병변위치에 따라 2문 조사에서 5문 조사의 치료계획이 비교되었다. CT기반 치료계획을 기준으로 하여 등선량 분포와 DVH의 차이는 wMRI 보다 lMRI에서 더 적었으며 최대선량 차이가 91 cGy vs. 57 cGy, 평균선량이 74 cGy vs. 42 cGy, 최소선량 차이가 94 cGy vs. 53 cGy로 측정되어 각각의 선량 평가 면에서 그 차이가 wMRI보다 lMRI에서 더 적었다. 이러한 결과는 wMRI의 경우 공동내 선량계산에서 CT기반 선량계산과 차이가 나기 때문이다. 따라서 본 연구의 결과는 lMRI 기반 선량계산의 가능성이 있음을 보여준다.
본 연구는 제 7차 교육과정에 따른 7학년 과학 교과서 에너지 및 지구 영역에 제시된 과학학습 개념을 구체적 개념과 형식적 개념 수준으로 나누어 비교 분석하였다. 분석에 사용된 교과서는 현행 제 7차 교육과정의 검정을 받은 교과서를 대상으로 하였으며, 에너지 영역의 빛, 힘, 파동 단원과 지구 영역의 지구의 구조, 지각의 물질, 해수의 운동과 성분 단원 등 총 6개 단원에 제시된 과학학습 개념을 분석하였다. 출판사별로 제시된 개념의 수가 다소 차이는 있으나 에너지 영역에 제시된 과학학습 개념의 수는 54 - 74개로 나타났으며, 지구 영역에 제시된 개념의 수는 86 - 120개로 나타났다. 또한 에너지영역에서는 형식적 수준의 개념이, 지구 영역에서는 구체적 수준의 개념이 훨씬 많이 제시된 것으로 나타났다. 이는 교과서 개발시 학습자의 인지 수준을 고려한 과학학습 개념의 제시 또는 교과 영역별 비중의 차이를 두어 단원을 구성 배치하는 것이 바람직하다는 것을 시사해주고 있다.
TIMSS 2003에서는 교육과정과 교수 학습 개선에 도움이 되는 구체적인 정보를 제공하기 위하여 전체 과학 성취점수를 수윌, 우수, 보통, 기초 4개의 수준으로 구분하여 각 성취수준에 해당하는 학생이 무엇을 알고, 무엇을 할 수 있는지를 제시하고 있다. 이 연구에서는 수윌 수준과 우수 수준을 중심으로 우리나라 중학생들의 과학 내용 영역별 성취도 경향 및 문항별 정답률 분포와 특성을 분석하였다. 수월 수준 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴보면, 우리나라의 평균 정답률은 물리, 지구과학, 생물, 화학, 환경의 순으로 높았다. 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 화학, 생물, 물리, 환경의 순으로 높았다. 우수 수준에서 우리나라의 경우에는 환경, 물리, 생물, 지구과학, 화학의 순으로 평균 정답률이 높게 나타난 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 생물, 환경, 물리, 화학의 순으로 높았다. 수윌 수준과 우수 수준에 해당되는 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴본 결과, 우리나라 학생들은 물리 영역에서 강세를 나타내었고 화학영역은 상대적으로 약세를 나타내었다. 각 수준에 해당하는 문항들 중 정답률이 높거나 낮은 문항들의 특성을 분석한 결과, 수윌 수준에서 우리나라 학생들은 기본적인 과학 탐구에 대한 이해도는 높으나, 과학 지식을 글로 설명하거나 복합적이고 추상적인 과학 개념을 이해하는 것, 그리고 과학 원리를 적용하여 정량적으로 문제를 해결하는 것에서는 취약한 것으로 나타났고, 우수 수준에서는 생태계에 대한 이해 정도가 국제 수준에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 과학과 교육과정 및 교수 학습에 주는 시사점을 도출하였다.
The purpose of this study was to understand mechanisms of scientific discovery and how this can help students, as young scientists, to understand scientific ideas in the science classroom. To unravel this mechanism, this study employed the notion of chaos. This phenomena was rediscovered by Edward Lorenz. In this paper, the general concept of chaos was briefly discussed in relation with previous scientific theories such as Newtonian physics and quantum mechanics. Following this, discovery constraints in terms of available technology at the time was described. In addition, Lorenz's psychological processes during the discovery was also discussed. Based on analysis, major implications for the field of science education were the provision of relevant schemata, the use of cognitive tools, the presentation of problems with various representational forms, and the sharing of ideas with others.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제25권1호
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pp.169-176
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2014
계수과정은 다양한 분야에서 활용되고 있으며 그 성질은 강도함수에 의해 결정된다. 일정 구간에서 연속적으로 과정이 관측될 때, 우도함수를 이용하여 강도함수의 모수를 추정할 수 있다. 그러나 기존의 연구는 직관적인 방법에 의한 우도함수 유도이며, 여러 명의 저자에 의해 얻은 우도함수가 일치하지 않아 우도함수를 이용한 최우추정치를 구하는 문제 등의 적용에 어려움이 발생하고 있다. 따라서 이 단신연구에서는 계수과정의 우도함수를 엄밀한 방법으로 유도하여 기존의 문제점을 해결한다.
전자의 에너지를 측정하기 위한 분석장치는 원자핵물리뿐만 아니라 화학과 생물학 등 다양한 분야에 걸쳐 매우 유용하게 사용될 수가 있다. 특히 최근에 극고속 과학과 관련해서 매우 짧은 펄스인 아토초 펄스의 발생에 대한 특성평가를 위해 매우 중요한 장치로 사용되고 있다. 그 중 VMI (Velocity Map Imaging) 방법은 TOF (Time of Flight) 방법과 유사하지만, CCD 카메라를 추가로 사용하여 이차원 이미지를 얻음으로써 전자의 운동에너지 및 각도 분포에 대한 정보를 얻을 수 있고 또한 전극에 인가되는 전압은 TOF와 달리 매우 높다. 이번 개발에서는 기존의 전극 렌즈의 geometry와 비교해서 VMI Spectrometer 전극 렌즈의 수를 늘려 multi-electrode concept을 도입함으로써 높은 운동에너지(~1000 eV)를 가진 전자들을 MCP detector상에서 imaging 하는데 있어 높은 공간 분해능(resolution)을 갖도록 설계하고, 또한 높은 사양의 MCP detector 및 CCD 카메라를 이용하여 시간 분해능을 높임으로써 아토초 펄스를 이용한 극고속 실험에 이용 가능하도록 제작하였다.
Principles and mechanism of energy transduction of dielectric polymer materials are well known from the various smart material related publications. However their introduction to industrial actuator applications is limited mainly due to difficulties guarantee controllability and reliability. Most of the previous publications have elaborates energy transduction physics of chunk of polymer while development of construction methods for feasible actuators made of the material is rarely proposed. In the present article, a conceptual design of multi-DOF linear polymer actuator construction that is to be controllable with moderate level of control work os introduced. In addition, numerical models that are developed with a unified energy based approach are presented not only for basic working mechanism analysis of the polymetric soft actuator but for providing analytical foundation to expend the concept toward design of multi-DOF actuator controls.
Quadrotor with limited flight time due to battery level can have the extended mission life by applying energy harvesting technology. Bio-inspiration from the birds' locomotion of flight and perch-and-stare can make energy consumption efficient, and energy harvesting technology can generate energy. In order to charge the battery with solar power, the drones are required to be in a position without shade. In the mountainous terrain, a novel mechanism is required in order to be located stably at the top of the tree or the inclined rock. In this study, we propose an analysis of the origami structure and the concept design of the perching mechanism with two stable equilibrium states. The origami structure composed of compliant material can be applied to the perching mechanism that can be locked passively. Moreover, the experimental results of the trajectory and perching test are discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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