• 제목/요약/키워드: scientific experiments

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국민공통기본교육과정 과학과의 해양영역에 관련된 용어 및 탐구의 연계성 분석 (A Relationship Analysis of Terms and Inquiries in Ocean Unit of Science Textbooks Based on the Korean National Common Basic Curriculum)

  • 고영구;윤석태;오강호
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.576-585
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    • 2004
  • 이 연구는 국민공통기본교육과정 해양영역의 용어, 학습개념, 탐구를 대상으로 학습 연계성을 분석하였다. 분석 대상 교과서는 제 7 차 교육과정에 의해 집필된 초등학교 4학년, 중학교 7학년, 고등학교 10학년 과학교과서를 사용하였다. 용어의 사용 빈도는 초등학교에서 중 ${\cdot}$ 고등학교로 학교급이 올라가면서 증가하였으나, 용어의 해설은 고등학교로 갈수록 감소하였다. 학습개념은 초${\cdot}$${\cdot}$고등학교에 관계없이 구체적 개념이 형식적 개념보다 많은 것으로 조사되었다. 탐구상황은 순수 과학적 상황이 초${\cdot}$${\cdot}$고등학교 전 과정에서 통해서 가장 높았다. 탐구과정은 초등학교에서 중학교, 고등학교로 올라감에 따라 기본적 탐구과정에서 통합적 탐구과정의 비율이 증가하는 것으로 조사되었다. 탐구활동은 초${\cdot}$${\cdot}$고등학교에서의 토의, 실험, 조사의 탐구활동이 많았으나, 고등학교에서는 견학 및 과제 연구가 전혀 제시되지 않았다. 이러한 결과에서, 기본 교육자료인 교과서에는 학교급에 상관없이 주요 용어에 대한 설명이 필요한 것으로 보인다. 또한, 학습개념과 탐구상황은 학생들의 인지발달과 과학${\cdot}$기술${\cdot}$사회와의 관계에서 전인적 학습이 가능하도록 할 필요가 있다. 특히, 지구과학교육에서 탐구활동은 야외학습을 통한 교육적인 효과가 크기에 적절한 적용이 요구된다.

생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업 시연에 나타난 질문 유형 분석 (Analysis of Question Patterns Appearing in Teaching Demonstrations Which Applied Science Teachings Model Prepared by a Pre-service Biology Teacher)

  • 조인희;손연아;김동렬
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.167-185
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    • 2012
  • 본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

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초, 중, 고등학생들의 과학 교사 자질에 대한 이미지 (Images of Competencies of Science Teachers in Elementary and Secondary School Students)

  • 김영신;조윤정;임수민
    • 과학교육연구지
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    • 제44권1호
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    • pp.61-73
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    • 2020
  • 교육의 질을 결정하는 주요 요소 중에서 가장 핵심적인 역할을 하는 것은 교사이다. 그러므로 교육의 질을 높이기 위해서는 교사의 질을 향상시켜야 한다. 교사의 자질은 교직에서 요구되는 기능 즉, 교수 활동 뿐 아니라 생활지도, 학급경영을 수행할 수 있는 능력을 의미한다. 본 연구의 목적은 초, 중, 고등학생들이 원하는 과학 교사의 자질을 분석하고자 하는 것이다. 이를 위하여 초, 중, 고 학생 332명을 대상으로 선호하는 과학 교사의 자질과 기피하는 과학 교사의 자질을 개방형으로 기술하도록 하였다. 그 결과 얻어진 개념들을 언어 네트워크 분석법으로 분석하였다. 이 연구의 결론은 1) 학생들은 선호하는 과학 교사의 자질은 다양한 것으로 나타났다. 이는 학생들이 과학 교사를 긍정적으로 생각하는 면이 많은 것을 의미한다. 또한 학생들에게 다양한 면에서 긍정적인 또는 선호하는 교사의 자질을 보여 줄 수 있다는 것이다. 2) 학생들은 실험을 통해서 과학 현상과 이론, 개념을 이해하고 설명해주길 바라는 것으로 나타났다. 과학 수업에서 학생들은 직접적인 활동이나 체험을 선호하였다. 3) 학생들은 과학 교사의 자질에서 수업과 관련된 내용을 중요시하고 있다. 과학 교수 학습 방법의 개선과 학생들을 긍정적으로 대함으로써 학생들의 과학 교사 나아가 과학에 대한 이미지를 높여야 할 것이다. 이 연구 결과를 기반으로 하여 과학 교사의 구체적인 교수 학습 방법에 따른 이미지 연구가 추가적으로 이루어지길 기대한다.

재현실험을 통한 중원지역 고대 제련-단야기술의 공정별 특성 연구 (Study on the Restoration of Ancient Smelting and Smithing Technologies in the Jungwon Area)

  • 이은우;곽병문;김은지;한영우;박종력
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.519-532
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    • 2017
  • 고대 제철기술에 대한 연구는 고고학적 조사와 자연과학적 분석 자료를 기본으로 하며 복원실험 결과와의 비교분석을 통해 기술체계를 연구하게 된다. 현재까지의 고고학적 조사를 통한 고대 중원지역의 제철기술은 직접제련법을 통한 탄소량이 낮은 1차 철소재를 생산하고 이를 단타가공하여 철기를 제작하는 체계로 확인된다. 이에 본 연구에서는 제련에서 단야로 이어지는 철 생산기술의 연구를 목적으로 20여회의 제련실험과 4회의 단야실험을 실시하였으며 생산한 철괴 및 부산물의 자연과학적 분석을 통해 제철유적에서 출토되는 유물과 비교하고자 하였다. 실험 및 분석의 종합적 연구결과 제련 및 단야공정에서 나타나는 물리화학적 성질의 변화 및 각 공정별 특징을 확인할 수 있었다. 제련의 경우 적절한 노 내 환원분위기 조성과 원활한 슬래그 분리를 통해 철의 회수율을 높이는 것이 중요하며 이러한 양질의 1차 철소재의 생산은 다음 공정의 효율성을 위해 중요한 것으로 확인된다. 직접제련을 통해 만들어진 철괴는 내부에 불순물이 존재할 수밖에 없어 정련단야를 통해 추가적으로 불순물을 제거하는 공정이 불가피하며 실험을 통해 단야 공정별 효과적인 노의 구조와 온도를 확인 할 수 있었다. 또한 본 실험을 통해 제작된 철정의 자연과학적 분석 결과는 성분조성보다 1차적으로는 비금속개재물이나 기공 등 물리적 결함요인의 감소를 통한 품질의 개선이 더 중요한 것으로 확인되었다. 이외에도 다양한 제철공정 부산물들의 비교연구 자료를 확보하였으며 추후 제철유적 출토유물 연구에 활용될 것으로 보인다.

공간의 초기 주시과정에 나타난 동공지표의 크기변화에 관한 연구 (Research on the Change in Index of Pupil in the Initial Observation on Large Space of Library)

  • 김종하
    • 감성과학
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    • 제21권2호
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    • pp.15-28
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    • 2018
  • 본 연구는 대형공간을 대상으로 시선추적 실험을 실시하고, 성별에 나타난 동공의 주시특성을 분석하였다. 시선추적 실험 시간의 흐름에서 생겨나는 동공변화를 분석함으로써 성별 주시행태를 객관적이면서도 과학적으로 분석할 수 있는 틀을 제시했다. 나아가 동공의 크기가 안정적으로 변하는 시간과 성별에 따른 차이를 정리하였는데 성별에 따른 시지각 정보 획득 시간의 특성을 발견할 수 있었으며 여자가 남자보다 1~2초 정도 늦게 관심과 흥미요소를 시각정보로서 받아들이기 시작한 것을 알 수 있었다. 초기 "1초${\rightarrow}$2초"에서 남자는 도약, 여자는 고정에서 동공크기가 확대되었다. 또한 고정 주시에 국한하여 성별 변화율을 보면 9초를 전환점으로 해서 9초 이하 시간에서는 여자가, 9초 이후 시간에서는 남자의 동공크기가 더 커졌다. 즉 1-8초 시간에서는 여자가, 10-15초 범위에서는 남자가 상대적으로 더 큰 동공확대를 통해 시지각 정보를 획득한 것으로 보인다. 하지만 주시시간의 시간의 변화에 따라 여자의 동공크기가 더 크게 확대된 것에서부터 여자의 경우가 일정 시간이 경과한 후에는 관심이나 흥미가 있는 요소를 더 많이 주시하려는 움직임이 활발했다.

Total Dietary Fiber and Mineral Absorption

  • Gordon, Dennis-T.
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제25권6호
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    • pp.429-449
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    • 1992
  • The consumption of foods rich in TDF should not be associated with impaired mineral absorp-tion and long-term mineral status. In surveys of populations consuming high amounts of TDF e.g Third World populations and vegetarinas gross deficiencies in mineral nutrition have not been noted. If mineral status is low among these groups it is most likely caused by the inadequacy or imbalance of the diet and not by the TDF. The key word is interaction which should be inte-rpreted in dietary imbalances that produce nut-rient deficiencies. There are no strong data to support the concept that TDF inhibits mineral absorption through a binding chelation mechanism. Limited data sug-gest that positively charged groups on polymers such as chitosan and cholestyramine will decrease iron absorption in humans and animals. Because TDF does not contain positively charged groups future research should be directed at the possible role of protein consumed along with TDF and the combination of effects on mineral nutrition Phytic acid is acknowledged as a potent chela-tor of zinc. However its association with zinc and its propensity to lower Zn bioavaiability may enhance the absorption of other elements notably copper and iron. The importance of interactions among nutrients including TDF will gain addi-tional attention in the scientific community. Soluble and insoluble dietary fiber function di-fferently in the intestine. Insoluble fibers accele-rate movement through the intestine. Soluble die-tary fibers appear to regulated blood concentra-tions of glucose and cholesterol albeit by some unknown mechanism. In creased viscosity produ-ced by the SDF in the intestine may provide an explanation of how this class of polymers affects plasma glucose cholesterol and other nutrients. Employing a double-perfusion technique in the rat we demonstrated that viscosity produced by SDF will delay transfer of zinc into the circulatory system. This delayed absorption should not be interpreted as decreased utilization. A great deal of additional research is required to prove the importance of luminaly viscosity produced by SDF on slowing nutrient absorption or regulating bllod nutrient homeostasis. Increased intake of TDF in the total human diet appears desirable. A dietary intake of 35g/day should not be considered to have a negative effect on mineral absorption. It is important to educate people that an intake of more than 35g TDF/day may cause an imbalance in the diet that can adve-rsely affect mineral utilization. Acknowledgments. Appreciation is given to Dr. George V. Vahouny(deceased) who was intense a great competitor in and out of science and who gave the author inspiration Portions of this work were supported by the University of Missouri Ag-ricultural Station and by a grant from the Univer-rch Support Grant RR 07053 from the National Institutes of Health. Contribution of the Missouri Agriculatural Experiments Station Journal Series No. 10747.

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Cellular Zn depletion by metal ion chelators (TPEN, DTPA and chelex resin) and its application to osteoblastic MC3T3-E1 cells

  • Cho, Young-Eun;Lomeda, Ria-Ann R.;Ryu, Sang-Hoon;Lee, Jong-Hwa;Beattie, John H.;Kwun, In-Sook
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제1권1호
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    • pp.29-35
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    • 2007
  • Trace mineral studies involving metal ion chelators have been conducted in investigating the response of gene and protein expressions of certain cell lines but a few had really focused on how these metal ion chelators could affect the availability of important trace minerals such as Zn, Mn, Fe and Cu. The aim of the present study was to investigate the availability of Zn for the treatment of MC3T3-E1 osteoblast-like cells and the availability of some trace minerals in the cell culture media components after using chelexing resin in the FBS and the addition of N,N,N',N'-tetrakis-(2-pyridylmethyl)ethylenediamine (TPEN, membrane-permeable chelator) and diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA, membrane-impermeable chelator) in the treatment medium. Components for the preparation of cell culture medium and Zn-treated medium have been tested for Zn, Mn, Fe and Cu contents by atomic absorption spectrophotometer or inductively coupled plasma spectrophotometer. Also, the expression of bone-related genes (ALP, Runx2, PTH-R, ProCOL I, OPN and OC) was measured on the cellular Zn depletion such as chelexing or TPEN treatment. Results have shown that using the chelexing resin in FBS would significantly decrease the available Zn (p<0.05) $(39.4{\pm}1.5{\mu}M\;vs\;0.61{\pm}10.15{\mu}M)$ and Mn (p<0.05) $(0.74{\pm}0.01{\mu}M\;vs\;0.12{\pm}0.04{\mu}M)$. However, levels of Fe and Cu in FBS were not changed by chelexing FBS. The use of TPEN and DTPA as Zn-chelators did not show significant difference on the final concentration of Zn in the treatment medium (0, 3, 6, 9, $12{\mu}M$) except for in the addition of higher $15{\mu}M\;ZnCl_2$ which showed a significant increase of Zn level in DTPA-chelated treatment medium. Results have shown that both chelators gave the same pattern for the expression of the five bone-related genes between Zn and Zn+, and TPEN-treated experiments, compared to chelex-treated experiment, showed lower bone-related gene expression, which may imply that TPEN would be a stronger chelator than chelex resin. This study showed that TPEN would be a stronger chelator compared to DTPA or chelex resin and TPEN and chelex resin exerted cellular zinc depletion to be enough for cell study for Zn depletion.

FIMS에 사용되는 비축 포물 원통형 반사경의 제작과 성능 시험 결과 (MANUFACTURING AND TEST RESULTS OF OFF-AXIS PARABOLIC CYLINDER MIRROR FOR FIMS)

  • 유광선;육인수;선광일;이윤우;남욱원;신종호;홍소진;이대희;진호;오승한;이진근;민경욱;한원용;박장현
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제18권3호
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    • pp.239-248
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    • 2001
  • 2002년에 발사 예정인 과학 위성 1호의 주 탑재체로 원자외선 분광기가 실릴 예정이다. 원자외선 분광기는 영상과 분광의 기능을 함께 수행하게 되는데, 광학 부품 중 포물 원통 만가경의 경우 천문 관측용으로는 제작된 바가 없어 제작과 이에 관련된 측정 방법을 새로이 고안하여 제작시험이 이루어 겼다. 관측 목표로부터 도출된 사양 중에서 성능과 가장 밀접한 관계가 있는 형상오차의 경우 ~ $lambda/cm$의 한계를 만족하였으며, 산란장과 연관된 표면 거칠기의 경우 새로이 고안된 비구면 pitch polishing의 방법으로 $R_{q}$의 값이 1 nm 이하로 감소하였으며, 이로써 전체 파장 영역에서 0.02, 즉 2% 미만의 빛이 산란됨을 간접적으로 확인하였다.

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사례 연구를 통한 중학교 과학수업에 대한 범교과 수업컨설팅의 특성 탐색 (Exploration of Features of Cross-Curricular Instructional Consulting in Middle School Science Lessons through Case Study)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.269-277
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    • 2016
  • 최근 들어 범교과 수업컨설팅을 중심으로 단위학교 차원의 교사 학습공동체를 구축하여 운영하는 사례들이 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 단위학교 차원의 교사 학습공동체 활동의 하나인 범교과 수업컨설팅의 특징을 살펴보고, 중학교 과학수업에 대한 범교과 수업컨설팅의 효과를 탐구하려는 것이다. 이를 위해 3개 사례연구 중학교에서 관찰한 공개수업과 수업컨설팅 협의회 등에서 드러난 범교과 수업컨설팅의 특징을 분석하고, 참관한 과학수업에 대해 외부 전문가로 구성된 과학과 컨설턴트들이 사후에 수업동영상을 시청하고 별도의 수업컨설팅 협의회를 진행하였다. 연구결과에 따르면, 범교과 수업컨설팅을 받은 과학수업은 과학과 탐구실험을 텍스트를 읽어내는 형태로 진행하기도 하고, 학생들의 오개념이나 과학과의 정확한 용어 표현이 간과되는 수업이 진행되며, 수업목표 설정과 수업 진행, 수업 분량 등에서도 문제점이 발견되는 등의 특징을 보여준다. 결론 부분에서는 본 연구에서 논의한 범교과 수업컨설팅의 특징과 한계점에도 불구하고 여전히 범교과 수업컨설팅이 필요한 까닭을 살펴보았다. 또한, 범교과 수업컨설팅 진행 방식에서 발견되는 한계점을 보완할 수 있는 방안을 칭찬 위주 사후컨설팅에 대한 대안, 교과의 본질에서 벗어나지 않도록 범교과 수업컨설팅을 활용하는 방법, 컨설턴트의 권위에 대한 개선 방안 등의 측면에서 제안하였다.

고등학생의 프로토콜 분석을 통한 과학 탐구능력과 개념 중심의 탐구능력 대범주별 과학 문제 해결 특성 (Inquiry Problem Solving Characteristics among Categories with Science Process Skills and Concepts by High School Student's Protocol Analysis)

  • 이항로
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.355-366
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    • 1999
  • 자료의 해석과 분석 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력 보다 과학 개념을, 탐구의 설계 및 수행 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력과 과학 개념을 강조하는 학습법의 적용이 유효할 것으로 기대된다. 과학 탐구 문제를 해결해 가는 사고 과정을 심층적으로 분석해 보면 현재와 같이 성공자에게는 1점, 실패자에게는 0점을 부여하는 이분법적(dichotomous)인 평가 방법으로는 문제를 해결해 가는 과정이 동일한데도 불구하고 성공자와 실패자를 완전하게 별별하고 있지 못해 과학 교육 활동의 전반적인 정치(replacement) 활동에 문제가 내재할 가능성이 있음을 유추할 수 있다. 따라서 본 연구를 통해 밝혀진 바와 같이 과학 탐구 문제 해결 사고 과정 분석에 의한 제 1유형에는 1점, 제 2유형에는 0.8점, 제 3유형에는 0.6점, 제 4유형에는 0.4점, 제 5유형에는 0.2점, 제 6형에는 0점을 부여하는 대안적 다단계 평가 방법에 대한 이론적 실천적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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