• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제12권4호
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• pp.473-491
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• 2010

TIMSS 2007에서 싱가포르는 우리나라에 비해 전반적인 성취도는 낮았지만, 싱가포르가 보여준 우수한 성적은 여러 국가에서 싱가포르의 교육을 연구하는 계기를 만들어주었다. 이 논문에서는 싱가포르가 우리나라에 비하여 높은 정답률을 나타낸 '분수와 소수', '비, 비례식, 백분율', '측정'의 3가지 주제 중 '비, 비례식, 백분율'의 영역을 비교 분석하였다. TIMSS 2007의 공개문항을 4가지의 평가 목표에 따라 살펴본 후 우리나라와 싱가포르 교과서에서 이를 어떻게 다루고 있는지 비교 분석하여 다음과 같은 차이점이 있음을 알 수 있었다. 첫째, 싱가포르 교과서가 비 개념을 1년 먼저 도입하고 있었다. 둘째, 싱가포르 교과서는 '비, 비례식, 백분율'의 주제에 대하여 학년별로 반복 심화하여 다루고 있으며 그 양적인 면에서도 많았다. 셋째, 비 개념의 도입과 정의에 차이가 있었다. 넷째, 비례식을 도입하는 방식이 달랐으며, 싱가포르는 이를 실생활에서 활용할 수 있는 문제를 많이 제시하고 있었다. 이러한 차이점을 바탕으로 우리나라 교육과정과 교과서에 적용해 볼 수 있는 시사점을 제시하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1473-1479
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• 2013

Entropy is a measure of disorder or uncertainty. This terminology is qualitatively used in the understanding of its correlation to pollution in the environmental area. In this research, three different entropies were defined and characterized in order to quantify the qualitative entropy previously used in the environmental science. We are dealing with newly defined distinct entropies $E_1$, $E_2$, and $E_3$ originated from Shannon entropy in the information theory, reflecting concentration of three major green house gases $CO_2$, $N_2O$ and $CH_4$ represented as the probability variables. First, $E_1$ is to evaluate the total amount of entropy from concentration difference of each green house gas with respect to three periods, due to industrial revolution, post-industrial revolution, and information revolution, respectively. Next, $E_2$ is to evaluate the entropy reflecting the increasing of the logarithm base along with the accumulated time unit. Lastly, $E_3$ is to evaluate the entropy with a fixed logarithm base by 2 depending on the time. Analytical results are as follows. $E_1$ shows the degree of prediction reliability with respect to variation of green house gases. As $E_1$ increased, the concentration variation becomes stabilized, so that it follows from linear correlation. $E_2$ is a valid indicator for the mutual comparison of those green house gases. Although $E_3$ locally varies within specific periods, it eventually follows a logarithmic curve like a similar pattern observed in thermodynamic entropy.

• 융합정보논문지
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• 제9권5호
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• pp.7-13
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• 2019

클라우드 환경이나 빅데이터 환경에서의 역할기반 또는 속성기반의 접근제어에는 계층적 모델을 표현하는 적당한 수학적 구조가 필요하다. 본 논문에서는 역할기반 또는 속성기반의 접근제어의 계층적 모델을 구현할 수 있는 격자함의 대수에서 멀티플라이어와 단순 멀티플라이어의 개념을 정의하고, 모든 멀티플라이어는 단순 멀티플라이어임을 증명한다. 또한 격자함의대수 L의 멀티플라이어와 준동형사상의 관계를 조사하고, 각각의 $u{\in}L$에 대하여 격자 [0, u]와 격자 $[u^{\prime},1]$이 동치임과 $u{\vee}u^{\prime}=1$인 $u{\in}L$에 대하여 L과 $[u,1]{\times}[u^{\prime},1]$이 격자함의대수로써 동치임을 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.558-564
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• 2004

한국과 북한의 초등학교와 중등학교 과학 교과서의 학습내용을 TIMSS의 분석틀에 따라 비교하고 그 연계성을 조사하였다. 분석 결과 한국과 북한의 과학 교과서 내용은 TIMSS 지구과학 영영 내용 분석틀의 학습요소들을 상당히 많이 공통적으로 다루고 있으나 그 내용의 수준과 범위는 한국의 교과서가 북한의 교과서보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있는 것으로 나타났다. 그리고 TIMSS의 지구과학 영역 내용 분석틀의 내용요소 총 70개 중에서 한국은 74.4%에 해당하는 52개의 내용요소가, 북한은 67.1%에 해당하는 47개의 내용요소가 초 ${\cdot}$ 중등학교에 각각 반영되어 있고, 학교급간 관련 정도는 한국의 경우 초등학교와 중등학교 간의 관련성이 높은 반면에 북한은 고등학교 내에서의 관련성이 더 높게 나타났다. 한국과 북한의 과학 교과서 내용요소의 연계성 유형은 한국의 경우 13.4%가 중복, 77.0%가 연계, 9.6 %가 격차를 보였다. 그리고 북한은 14.9%가 중복, 63.8%가 연계, 21.3%가 격차를 보였다. 이로써 한국의 과학 교과서의 내용이 북한에 비해 보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있으며, TIMSS의 지구과학 내용요소가 보다 많이 반영되어 있고, 내용(개념)의 연계가 보다 잘 이루어져 있음이 밝혀졌다.

• 산업융합연구
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• 제21권8호
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• pp.1-12
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• 2023

본 연구의 목적은 COVID-19 팬데믹으로 인해 대학 수업에서 시행하게 된 블렌디드러닝의 외적 수업형태가 학생들의 학업 성취도에 미친 영향, 그리고 블렌디드러닝의 내적 수업전략이 학습자의 인식에 미친 영향은 어떠한지를 분석하여 온라인수업의 바람직한 방향성을 제시하는 것이다. 본 연구는 2022년 1학기 G대학에서 미적분학I 수업을 수강하는 학생들을 대상으로 하여 실험반 117명과 비교반 707명에 대한 대면수업 및 온라인수업 그리고 교수 방법의 혼합을 통한 블렌디드러닝을 실시하고 학업성취도와 학습자 인식을 조사하였다. 연구결과로는 온라인수업만으로 한 학기를 진행했을 때보다 중간고사 이전에는 온라인수업을 진행하고, 이후에는 대면수업으로 운영하는 블랜디드 수업방식을 수행하였을 때 학업성취도가 하향되는 결과를 얻게 되었다. 미리 준비되지 않은 단순한 외적 수업형태의 블렌디드러닝은 비효과적이었으나 온라인수업으로만 이루어진 수업형태에서 동영상 및 실시간 수업의 혼합 모형은 긍정적인 학습자 인식을 보여주었다. 테크놀로지를 혼합하여 실시한 교수전략 또한 긍정적인 결과로 나타났다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제3권1호
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• pp.63-76
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• 2006

1980년대 이후 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 다양한 학습 기술에 필요한 인지기술의 영역에 대한 음악의 효과성을 계속해서 입증해 오고 있다. 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 주로 음악의 인지기술과 학습의 세부적 기술들을 개별적으로 연관 지어 다루고 있으며, 음악이 비음악적 능력에 어떠한 영향을 미치는 지에 관심을 두고 있다. 이에 본 연구는 인지 학습기술과 음악적 인지기술과의 상관관계를 설명하고 있는 다양한 이론 및 연구들을 소개하고, 이를 통해 음악이 비음악적 능력 중 학습 기술에 어떠한 영향을 미치는 지를 정리해 보고자 하였다. 먼저 음악적 능력과 공간 지각력과의 상관관계를 설명하는 두 가지 이론으로서, "신경적 연계성(neural theories)" 이론과 "근접적 전이(near transfer)" 이론에 대해 살펴보았다. 이를 통해 음악적 기술과 공간적 기술을 담당하는 대뇌의 신경망 구조에서 음악 정보를 처리하는 과정이 어떻게 공간적-시간적 정보처리 과정과 연계되는 지를 설명하였다. 또한 음악이 학습과정에 필요한 주의력, 관찰력, 독립적 사고, 문제해결력, 비판적 사고 등을 강화시킨다고 제안하는 "동기이론"을 소개하였다. 이러한 이론들에 근거하여 음악과 학습기술과의 상관관계를 메타분석한 연구들을 살펴보았다. 많은 연구들이 음악기술과 학습기술의 상관관계는 물론 유의미한 인과 관계가 있음을 보여주었으며 이러한 결과들은 음악적 훈련 과정에서 습득되는 음악의 공간적, 시간적 개념이 학습기술에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 다양한 학습기술에서도 공간 지각 능력을 주로 사용하는 수학과 읽기에 관한 연구가 많았는데, 특히 수학적 개념 중에서 분수나 집합 개념과 같은 추상적 개념들이 가장 높은 상관관계가 있었으며 읽기 능력에서는 시간적 개념에 근거한 단어 나열, 문자로 상징된 언어를 해석(decode)하는 기술이 강화된다는 점을 보여주었다. 음악과 학습과의 관계를 설명한 많은 연구들은 음악의 지각인지 기술이 다른 학습 분야에 전이된다는 사실을 이론적으로 지지하며, 또한 이러한 현상을 설명하는 세 가지 가설은 구조화된 음악활동이 학습 현장에 있는 아동들에게 효율적인 치료 교육적 개입이 될 수 있다는 근거를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.135-142
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• 2017

4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구에서는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. 본 연구에서는 TIMSS 2015 결과 중에서, 학생들의 설문 응답 결과를 토대로 우리나라 학생들의 과학에 대한 태도와 성취도의 관계를 살펴보고, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 학생들의 응답 변화추이와, 학교급 변화에 따른 학생들의 태도 변화추이를 살펴보았다. 연구결과에 따르면 우리나라 중학교 2학년 학생들은 과학 성취도 상위 15개국은 물론 전체 참여국 중 과학에 대한 자신감, 과학 학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식 등에서 최하위 수준을 나타내었다. 또한, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 과학에 대한 태도를 분석한 결과, 우리나라 학생들은 과학에 대한 자신감과 과학 학습에 대한 흥미는 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 낮아졌다. 반면에 과학에 대한 도구적 가치인식의 경우 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 상승하였다. 또한, 우리나라 학생들은 초등학교 4학년에서 중학교 2학년으로 진학함에 따라 과학에 대한 자신감과 흥미가 감소하는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로, 우리나라 중학생들의 과학에 대한 정의적 태도 개선을 위한 후속연구와 과학과 교수학습 개선 방안을 제안하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권2호
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• pp.259-269
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• 2019

본 연구는 국내 이공계 대학 유학생들의 전공기초 학습 경험을 탐색하여 유학생들이 이공계 학부 과정을 이수하는데 실제로 필요로 하는 것이 무엇인지 살펴보고 국내 이공계 대학의 교육 경쟁력 강화를 위한 시사점을 제공하고자 수행되었다. 연구 대상은 국내 이공계 대학에 재학 중인 유학생 7명이며, 출신 국가는 중국, 베트남, 우즈베키스탄, 말레이시아 등 4개국이다. 연구자는 자발적인 참여 의사를 밝힌 유학생 7명에 대하여 서답형 설문 조사를 실시하였으며, 이 중 4명에 대해서는 개별적인 심층 면담도 진행하였다. 면담 시간은 30분에서 1시간 정도 소요되었으며, 반구조화된 면담 기법을 활용하였다. 면담 내용은 참여자들의 동의 하에 모두 녹음되었으며, 녹음된 자료는 전사하여 면담노트와 함께 관리되었다. 전사된 자료는 연속 비교법의 단계에 따른 부호화 및 범주화 과정을 토대로 분석하였으며, 그 결과, 이공계 전공기초 과목 수강에 따른 한국어 능력 부족으로 인한 문제, 전공기초 과목에서 등장하는 용어나 개념 이해의 문제, 전공기초 과목의 보충학습 방법, 전공기초 교육프로그램 개설의 필요성 및 대학의 관심과 지원 요청 등의 네 가지 주제들이 도출되었다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.381-393
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• 2012

이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권2호
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• pp.233-256
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• 2023

이 연구는 수학교육에서의 ChatGPT의 활용 방안 도출을 위한 기초 연구로서 국가수준 학업성취도 평가 및 대학수학능력시험 문제에 대한 ChatGPT의 응답을 분석하였다. ChatGPT는 생성형 인공지능 모델로서 여러 분야에서 주목 받고 있으며, 교육계에서도 ChatGPT 활용 방안에 대한 요구의 목소리가 높아지고 있다. 이에 이 연구에서는 3개년 국가수준 학업성취도 평가 및 대학수학능력시험 문제에 대한 ChatGPT 3.5의 응답에 대해서 정답률, 풀이 과정의 정확도, 오류 유형을 분류하여 분석하였다. ChatGPT의 국가수준 학업성취도 평가 문제 및 대학수학능력시험 문제의 정답률은 각각 37.1%, 15.97%로 나타났다. ChatGPT의 풀이 과정의 정확도는 5점 만점으로 산출하였을 때, 국가수준 학업성취도 평가는 3.44점, 대학수학능력시험은 2.49점으로 산출되었다. ChatGPT의 수학 문제를 풀이하는 데 나타나는 오류 유형은 절차적 오류와 기능적 오류로 나뉘었다. 절차적 오류는 다음 단계로의 식을 연결 짓는 과정이나 계산상의 오류를 가리키며, 기능적 오류는 ChatGPT가 텍스트를 인식, 판단, 출력하는 과정에서 발생하는 오류였다. 이러한 분석은 정답률만이 ChatGPT의 수학적 성능을 판단하는 기준이 되어서는 안 되며, 풀이 과정의 정확도나 오류유형까지도 복합적으로 고려해야 함을 시사한다.