• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.461-471
• /
• 2010

최근, 현실세계와 가상세계를 결합하여 디지털 컨텐츠 형태로 보여주는 증강 현실 기술이 등장하고 있다. 증강현실 기술의 효과를 극대화하기 위해서, 사용자가 현실세계의 사물을 조작하는 것과 유사한 방법으로 디지털 콘텐츠와 상호작용하는 것을 가능하게 해 주는 실감형 인터페이스가 적용된다. 특히, 교육 분야에서는 이러한 기술들이 학습자의 흥미와 몰입도를 높이고, 학습 효과를 극대화할 수 있는 새로운 학습 콘텐츠의 제작을 가능하게 할 것으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 멀티 터치스크린과 실감형 인터페이스를 적용한 과학 실험 학습 시스템을 제안한다. 이 시스템은 종래의 실험대 위에서 이루어지는 실험도구의 조작을 대체하기 위하여 대형 멀티 터치스크린을 장착한 실험 테이블과 간단한 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있는 실감형 학습 디바이스를 사용한다. 실제 과학 실험에서는 높은 비용이나 긴 시간, 또는 위험 물질들이 요구되기도 하는데, 본 시스템은 이러한 요인들을 극복하면서 학습자들에게 다양한 실험을 현실감 있게 제공할 수 있다.

• 영재교육연구
• /
• 제14권1호
• /
• pp.29-46
• /
• 2004

본 연구에서는 고등학교 영재 학생을 위한 미국의 한 과학 분야 사사 프로그램을 통하여 학생들이 사사 프로그램에 참여한 이유, 학생들이 사사 프로그램을 통하여 배운 점, 그리고 학생 프로젝트의 평가와 지도에 대한 교수들의 인식을 조사하였다. 이 사사 프로그램은 여름방학 7주 동안에 걸쳐 단기적이고 집중적으로 진행되는 프로그램이었으며, 연구를 위한 자료로는 학생들의 프로젝트 관련 산출물, 생활일지, 실험실 및 전체 토의 시간에 대한 참관 노트, 학생 및 일부 지도 교수들에 대한 면담 자료 등이 사용되었다. 학생들이 프로그램에 참여한 이유는 대학의 전문 과학자와의 연구 수행, 실제 과학 연구에 대한 이해, 진로 탐색 등 주로 과학 분야에 대한 관심과 내적 동기에 기반한 것이었다. 사사 프로그램에의 참여를 통하여 학생들이 배운 점은 실제 과학 연구의 본성, 과학 분야의 지식, 진로 확인 및 탐색 등으로 나타났다. 한편, 학생 프로젝트에 대한 평가와 지도는 교수와 학생 사이의 지속적인 상호작용과 인지적 도제 관계를 통하여 이루어졌다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.79-89
• /
• 2013

과거 10년 동안 과학기술교육의 문제점 중에 하나는 학업성취에 비해 낮은 과학기술에 대한 학습동기와 흥미, 이공계 기피현상이다. 이를 극복하기 위한 해결책으로 등장한 것이 STEAM 교육이다. 그러나 학교 교육현장에서 STEAM 교육의 필요성과 가치를 드러낼 수 있는 다양한 실천적 연구가 부족하며, 기존의 STEAM 교육연구는 주로 학생들의 태도 변화에 초점을 맞추고 있다. 그래서 이 논문에서는 학교현장에서 첨단과학을 체험할 수 있는 직접 만드는(Hands on) 센서를 활용하는 STEAM 프로그램을 구안하여 초등학교 4학년 110명의 학생들에게 적용하고 그 효과를 연구하였다. 또한, STEAM 교육의 효과를 연구하기 위해 과학적 태도 검사, 아동 인성검사, 과학적 문제해결력 검사, 창의적 과학문제해결검사, 교육과정 만족도 검사를 실시하였다. 그 결과 측정한 모든 영역에서 STEAM 교육처치에 의해 향상되었다는 것을 확인하였다.

• 한국조경학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.43-51
• /
• 1988

경관평가에 있어서 현상학적 접근은 분석적이고 체계적인 기존의 과학적 방법들과 대비되는 새로운 차원의 접근방법을 보여주고 있다. 기존의 과학적 접근이 정량적, 환원주의적, 폐쇄적, 실험적인 특성을 지녔다고 한다면 현상학적 접근은 정성적, 총체적, 개방적, 체험적 특성을 지녔다고 말할 수 있다. 현상학적 접근에서는 개인의 선호도, 느낌을 경관평가의 주요 기준으로 삼고 있으나, 일정 집단의 평균적 반응보다는 개개인의 다양한 반응, 느낌, 의미 등을 더욱 중요시 여긴다. 이렇게 함으로써 현상학적 방법은 기존의 계량적 혹은 과학적 방법이 지닌 단점을 보완할 수 있는 가능성을 보여준다. 즉 계량적 혹은 과학적 방법에서는 평가대상이 되는 현상을 단순화시킴으로 해서 실제 현상그대로 보지를 못하기 쉬운데 비하여, 현상학적 접근에서는 실제 그대로의 현상을 보려고 시도하며 현상의 본질을 캐내려고 노력한다. 현상학적 접근은 총체적이며 정성적인 입장을 가짐으로해서 실용적인 경관평가 기법이 되기에는 한계가 있다고 볼 수 있으나, 이를 극복할 수 있는 효율적인 방법이 모색되어야 하겠다. 최근의 연구에서는 현상학적 개념과 신뢰성, 타당성 등의 과학적 형식기준을 동시에 만족시킬 수 있는 방법이 개발되고 있음을 볼 수 있으며 이는 매우 바람직한 일이라 할 수 있다. 경관평가에서 현상학적 접근의 대두는 기존의 체계적, 계량적 방법의 타당성(content validity)을 재점검할 수 있는 계기를 만들어 주고 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.362-369
• /
• 2021

In museums, exhibition content focuses mostly on cultural heritage's historical values and functions, but doing so tends to limit visitors' interest and immersion. To counter this limitation, the study developed an experiential media art exhibition fusing bronze mirrors' traditional production technology and modern conservation science. First, for the exhibition system, scientific cultural heritage contents were projected on the three-dimensional (3D) printed bronze mirror through interactions between motion recognition digital information display (DID) and the projector. Then, a scenario of 17 missions in four stages (production process, corrosion mechanism, scientific analysis and diagnosis, and conservation treatment and restoration) was prepared according to the temporal spectrum. Additionally, various media art effects and interaction technologies were developed, so visitors could understand and become immersed in bronze mirrors' scientific content. A user test was evaluated through the living lab, reflecting generally high levels of satisfaction (90.2 points). Qualitative evaluation was generally positive, with comments such as "easy to understand and useful as the esoteric science exhibition was combined with media art" (16.7%), "wonderful and interesting" (11.7%), and "firsthand experience was good" (9.2%). By combining an esoteric science exhibition centered on principles and theories with visual media art and by developing an immersive directing method to provide high-level exhibition technology, the exhibition induced visitors' active participation. This exhibition's content can become an important platform for expanding universal museum exhibitions on archaeology, history, and art into conservation science.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제22권4호
• /
• pp.387-393
• /
• 2022

The article reflects short-term perspectives on the use of information and communication technologies in the training of teachers for higher education. Education is characterized by conservatism, so aspects of systematic development of the industry are relevant to this cluster of social activity. Therefore, forecasting the introduction of innovative elements of ICT training is in demand for the educational environment. Forecasting educational trends are most relevant exactly in the issues of training future teachers of higher education because these specialists are actually the first to implement the acquired professional skills in pedagogical activities. The article aims to consider the existing potential of ICT-based learning, its implementation in the coming years, and promising innovative educational elements that may become relevant for the educational space in the future. The tasks of scientific exploration are to show the optimal formats of synergy between traditional and innovative models of learning. Based on already existing experience, extrapolation of conditions of educational process organization with modeling realities of using information and communication technologies in various learning dimensions should be carried out. Educational trends for the next 3 years are a rather tentative forecast because, as demonstrated by the events associated with the COVID-19 pandemic, the socio-cultural space is very changeable. Consequently, the dynamism of the educational environment dictates the need for a value-based awareness of the information society and the practical use of technological advances. Thus, information and communication technologies are a manifestation of innovative educational strategies of today and become an important component along with traditional aspects of educational process organization. Future higher education teachers should develop a training strategy taking into account the expediency of the ICT component.

• 대한화학회지
• /
• 제66권4호
• /
• pp.323-332
• /
• 2022

본 연구에서는 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 중학교 영재 학생의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 또한 이러한 스마트 기기를 활용한 과학 수업에 대한 인식을 알아보고자 한다. 실제 실험뿐 아니라 AR과 VR을 활용하여 과학 실험을 가상에서 체험할 수 있는 과학 수업 프로그램을 중학교 영재 학생 15명을 대상으로 적용하였다. 프로그램 적용 전후 영재 학생들의 수업 만족도, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중에서 과학 수업에 대한 흥미, 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심 및 AR과 VR을 접목시킨 수업에 대한 인식을 조사하기 위하여 설문을 실시하였다. 또한 심층 면담을 통해 영재 학생들의 인식을 정밀하게 조사하였다. 연구 결과, 과학 수업 내용과 교수자에 대해서는 높은 수업 만족도를 보였지만 과학 수업 중 활용된 스마트 기기 및 애플리케이션에 대해서는 다른 것에 비해 낮은 수업 만족도를 보였다. 영재 학생들의 사전 사후를 비교 분석한 결과, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중 과학 수업에 대한 흥미와 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심이 유의미하게 증가하였다. 자유 응답 및 심층 면담을 분석한 결과, 영재 학생들은 실제 실험에 비해 AR과 VR을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 수업이 짧은 시간동안 빠르고 안전하게 실험할 수 있다는 점을 장점으로 응답하였다. 반면, 애플리케이션의 낮은 완성도와 가상현실 작동 시 어지러움을 단점으로 응답하였다. 이를 바탕으로 실험 준비와 수업 시간, 위험 요소 등 현실적으로 제한이 많은 과학 실험을 체험할 수 있는 애플리케이션 및 첨단 기술을 활용한 수업 프로그램의 개발에 대한 시사점을 얻었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2015

이 연구의 목적은 한국 전통 과학 소재인 앙부일구 과학 활동에서 나타나는 탈북 청소년들의 목소리를 통해 그들의 과학 학습 특성을 파악하는 것이다. 우리는 탈북 청소년들과 다른 교육적, 문화적 배경과 연령을 가진 다른 두 개 집단을 비교했다. 본 연구에 적용된 앙부일구 프로그램은 시간에 대한 의미 있는 질문, 일상생활 지식, 한국 전통 과학 지식, 서양 현대 과학 지식을 포함한다. 또 수업 과정은 교사와 학생 간 상호 작용과 실험 활동으로 이루어졌다. 이 프로그램은 탈북 청소년 집단, 초등 과학 우수아 집단, 고등 과학 심화 집단의 세 집단에 적용 후 분석되었다. 본 연구에서 드러난 탈북 청소년들의 과학 학습 특징은 다음과 같다. 첫째, 탈북 청소년들에게 시간의 의미는 생활속에 녹아 있는 자연 그 자체다. 그들은 자연의 시간에 익숙하고 생활 경험이 풍부하다. 둘째, 탈북 청소년은 보완적이고 배려하는, 그리고 인간의 다양한 측면을 고려하는 과학을 선호한다. 이는 새롭고 실용적인 과학을 선호하는 다른 집단들과는 대조적이다. 셋째, 탈북 학생들은 과학 개념 지식이 부족한 반면 일상생활 지식은 풍부하다. 이들의 언어적 표현도 과학적이기 보다는 일상적이다. 넷째, 탈북 학생들은 과학적 사고보다는 일상적 사고에 익숙하다. 이 결과를 통해 한국 전통 과학 소재의 과학 활동 프로그램이 탈북 학생들에게 새로운 과학 지식과 문화적 자긍심을 주고, 그들의 민족적 정체성을 확인할 수 있는 기회를 만드는 계기가 되었다. 한국의 전통 과학 소재는 탈북 학생과 우리 과학 교육 과정의 간문화적 장을 만들어 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.835-842
• /
• 2006

이 연구의 목적은 시각에서의 망막 상 이론을 세우는 데 있어 Kepler가 어떻게 과학적 문제를 발견하고 그의 이론 형성 과정에서 어떻게 귀추적 사고를 하였는가를 조사하고, 그 분석 결과를 통해 과학에서의 창의성 교육을 위한 시사점을 얻는 것이었다. 관련 문헌들의 심층적인 분석을 통해, Kepler의 망막 상 이론에서의 과학적 문제 발견은 당시 시각 이론에 대한, 그의 정확하고 적절한 광학적 지식을 바탕으로 한 비판적 분석으로부터 이루어졌으며, 그는 새로운 이론을 세우는 과정에서 이미 알고 있는 구면 렌즈에서의 광학적 현상을 눈의 메카니즘 설명에 도입함으로써 귀추적 사고의 과정을 거쳤음이 밝혀졌다. 이러한 결과들로부터 과학 창의성 교육을 위한 시사점이 다음과 같이 도출되었다. 첫째는, 과학 창의성교수 자료의 개발에 있어서 프로그램 속에 Kepler의 과학적 문제 발견과 같은 상황이 제시될 필요가 있다는 것이며, 둘째로는, 적절하고 정확한 과학적 지식이 과학적 문제를 발견하고 가설을 형성하는 데 있어 필수적이라는 것이 지도되어야 하고, 마지막으로는, 학생 스스로 성공적인 문제 해결 경험을 가질 수 있도록 하고, 그것이 그들로 하여금 새로운 과학적 문제를 발견하는 데까지 이르도록 프로그램을 구성해야 한다는 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.106-117
• /
• 2010

이 연구의 목적은 학생들의 논증을 인식론적 (사고과정) 및 심리학적 (사고유형) 관점에서 탐색하여 어떠한 사고과정 및 유형으로 교사가 학생들의 논증 형성 능력을 향상시키는지 알아보는 것이다. 35년의 교사경력을 지니고 있는 교사 및 그의 26명 학생의 과학수업 60시간을 관찰하고, 전사하였으며, 전사한 학생들의 논증이 어떻게 표현되는지를 두 개의 도구, 즉 인식론적 및 심리학적 관점으로 분석하였다. 이 연구 참여자인 교사는 학생들의 논증의 질을 향상 시키기 위하여 특별한 목적으로 개발한 명시적인 교수법 "주장-근거 교수법"을 수업 시간에 활용하였다. 논증을 두 개의 다른 관점으로 분석해 본 결과, "보기" 또는 "예"를 이용한 사고과정에서는 "정교성" 사고유형이 가장 빈번하게 사용되었다. 모든 탐구의 시작인 가설을 세우기 위해 학생들은 "귀납" 사고과정으로 "일반화" 사고유형을 통해 탐구의 시작단계인 본인들의 "주장"을 형성하였다. 좀 더 높은 수준의 논증은 다른 지식이나 경험을 통한 개념의 "일관성" 사고 과정을 통해 교사의 도움에 힘입어 학생들이 "설명"을 형성하였다. 이러한 높은 수준의 논증 기회에서 확인된 교사의 역할은 학생들이 스스로 논증을 형성할 수 잇도록 도와주는 조력자, 그리고 학생들의 논증을 평가하는 것이 아닌 좀더 학생들의 사고과정을 확장시켜 주는 정교자 (elaborator), 그리고 학생들의 논증 수준이 높아질 수 있도록 논증을 추적하여 발전시켜주는 멘토로 확인되었다. 논증 본성에 대한 이해를 바탕으로 교사들은 학생들이 과학의 참 의미를 이해 할 수 있도록, 논증 기회를 제공하는 명시적인 교수전략을 개발하는 것이 필수적이라 할 수 있겠다.