• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.283-309
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• 2016

본 연구는 초등수학영재를 대상으로 곱셈의 문제 상황에 따른 곱셈 개념에 대한 이해 정도를 분석한 것으로, 초등수학영재의 수학적 개념 지도와 나아가 초등수학에서의 곱셈 개념을 지도하는 방법에 대한 시사점을 이끌어내기 위한 것이다. 이를 위해 곱셈의 도입과 관련된 초등수학의 내용을 교육과정별로 분석하여 학생들이 초등수학에서 곱셈의 개념을 어떻게 학습하고 있는지를 먼저 살펴보았다. 또한 곱셈의 문제 상황과 그 개념에 대한 초등수학영재의 이해를 알아보기 위해 B대학교 과학영재교육원 초등수학반 영재사사과정 학생 10명을 대상으로 곱셈에서의 문장제 설정의 과정을 포함하는 검사와 면담을 실시하였다. 그 결과 학생들은 2007 개정 교육과정에서 배 개념을 중심으로 곱셈을 학습했음에도 불구하고 배 개념보다는 동수누가의 곱셈 상황을 제시하는데 보다 익숙했으며, 개념 이해에서 곱셈을 동수누가로만 이해하고 있는 학생의 비율 또한 높게 나타났다. 이에 따라 초등수학을 지도하는 과정에서 기본적인 연산 개념에 대한 지도 방법을 재검토해볼 필요가 있으며, 곱셈 개념 지도에서 다양한 곱셈의 문제 상황을 통해 학생들이 곱셈의 개념을 정확하게 이해하는 것이 요구된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.79-88
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• 2006

본 연구에서는 개념 학습에서 학생들의 개념 이해 수준에 적응적인 CAI의 효과를 개념 이해도, 개념 파지, 학습 동기, 컴퓨터 보조 수업에 대한 인식 측면에서 조사하였다. 서울시의 한 남녀 공학중학교 1학년 94명의 학생들을 통제 집단, CAI 집단 적응적 CAI 집단에 임의로 배치하고, 7차시 동안 '분자의 운동'에 대하여 수업을 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과 적응적 CAI 집단의 개념검사 점수 및 학습 동기 검사 점수가 통제 집단의 점수들에 비하여 유의미하게 높았다. 개념 파지검사에서는 적응적 CAI 집단의 점수가 다른 두 집단의 점수에 비하여 유의미하게 높았다. 개념 이해도, 개념 파지, 학습 동기 검사에서 수업 처치와 사전 성취 수준 사이의 상호작용 효과는 없었다. 컴퓨터 보조 수업에 대한 인식에서는 적응적 CAI 집단의 학생들이 CAI 집단의 학생들보다 긍정적인 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.305-314
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• 1999

선행연구에서 조사한 화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안 및 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 본 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형틀을 재평가하고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생들을 대상으로 통제 집단과 실험 집단을 구분하고 수업 전 학습 동기를 조사하였다. 그 후에 '화학 변화' 단원을 전통적인 수업과 개념변화 수업으로 지도하고 사후 학습 동기를 조사하였다. 학습동기를 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 그리고 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 집단 모두 수업을 받은 후에 학습 동기가 증진된 것으로 나타났다. 특히 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업은 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업이나 교과서에 의존한 전통적인 수업보다 학습 동기의 증진에 효과적이었다. 이러한 효과는 특히 수업을 받기 전에 학습 동기가 낮았던 학생들에게 더욱 크게 나타났다. 수업에 따른 개념의 이해도 증진의 효과를 분석한 결과에 따르면, 세 종류의 수업을 받은 학생들은 모두 수업 후에 개념의 이해도가 증진된 것으로 나타났다. 그러나 그 중에서도 학습동기를 고려한 개념변화 수업 집단과 학습자의 인지만을 고려한 개념 변화 수업 집단이 교과서에 의존한 전통적인 수업 집단(통제 집단)보다 사후 개념 이해도가 높았다. 특히 수업 전 학습동기가 높았던 학생들은 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받았을 경우 교과서 중심의 전통적인 수업을 받았을 경우보다 개념의 이해도가 높아진 것으로 나타났다. 또한 수업 전 학습동기가 낮았던 학생들의 경우에는 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받음으로써 학습동기가 증진하는 것으로 나타났다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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• pp.33-38
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• 2006

인공지능 분야에서는 합의된 개념을 정의하고, 개념과 개념사이의 관계를 표현하여 인간과 시스템이 지식을 공유하는 것으로 온톨로지를 정의하고 있다. 현재까지 영상이해를 위해 온톨로지를 설계하고 이용하는 연구가 진행되어 왔다. 그러나 기존의 영상이해에 관한 연구는 개념적인 연구에 그칠 뿐 구체적인 방법을 제시하지는 못하고 있다. 본 논문에서는 온톨로지로 표현한 지식에 근거하여 영상의 처리, 분석 해석 과정을 통해 영상을 이해하는 영상이해 시스템의 프레임워크를 제안한다. 영상이해 과정은 i)특정 부야의 지식을 온톨로지로 표현하고, ii)영상 처리 및 분석 과정을 통해 영상을 구성하는 객체들의 속성을 추출하며, iii)온톨로지 추론을 통해 객체의 속성으로부터 객체를 정의하여 영상을 해석한다. 그리고 제안한 프로세스에 기반 하여 영상이해 시스템을 구축하고 특정 분야에서의 실험을 통하여 제안된 시스템의 효용성을 확인한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.91-99
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• 1999

화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 다르게 나타나는지 알아보았다. 이러한 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인 지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형들을 재평가하고자 하였다. 연구 결과, 수업 전 학습동기가 높았던 학생들의 경우에는 교과서 중심의 전통적인 수업을 받은 학생들보다, 개념변화 수업을 받은 학생들이 '화학 변화' 개념을 이해하는 정도가 훨씬 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 전 학습 동기가 낮았던 학생들의 경우에는 개념변화 수업을 받은 학생들과 전통적인 수업을 받은 학생들의 '화학 변화' 개념에 대한 이해도에는 별다른 차이가 나타나지 않았다. 사전 학습동기와 사후 학습동기, 그리고 개념 이해도 사이의 상관을 조사한 결과에 따르면, 사전, 사후 학습동기와 개념이해도는 높은 상관관계를 나타냈다. 수업을 통해 유발된 사후 학습동기는 개념 이해도를 23.30% 정도 설명하였으며, 특히 사후 학습동기의 하위 요소 중에서 '자신감' 이 가장 높은 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 개념변화 이론에서는 잠정적으로 전제하고 있는 학습자의 학습동기가 실제로 개념변화 수업이 이루어져 개념 획득이 일어나는 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음이 본 연구를 통하여 밝혀진 것이다. 특히 학습 동기의 여러 하위 요소 중에서 '수업을 통한 학습자의 자신감 획득'은 '개념 획득'과 밀접한 관계를 가지고 있었다. 그러나 사후 학습동기 검사를 통하여 전통적인 수업과 개념변화 수업이 학습자의 학습 동기에 영향을 미치는지 알아본 결과, 교과서 중심의 전통적인 수업과 개념변화 수업은 모두 학습자의 학습동기를 유발하는데 효율적이지 못함이 밝혀졌다.

• 대한화학회지
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• 제48권4호
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• pp.399-413
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• 2004

이 연구에서는 용해와 관련된 현상에 대해서 초등학교 학생에서부터 대학생에 이르기까지 학교급에 따라 학생들이 가지는 개념유형을 알아보고, 초${\cdot}$중등학교 교사들의 용해 현상에 대한 지도 실태를 알아보았다. 연구 결과, 초등학생 때 형성된 구멍 개념에 의한 용해 현상의 이해가 고등학생 때까지 유지되고 있었으며, 인력 개념에 의해 용해 현상을 학습하는 시기인 고등학교 2, 3학년과 대학생들은 인력 개념으로 용해 현상을 이해하는 비율이 상대적으로 높게 나타났다. 그러나 용해 현상을 설명할 때는 초등학생에서부터 대학생에 이르기까지 많은 학생들이 인력 개념보다는 구멍 개념을 선호하는 것으로 나타났고, 개념의 이해와 설명에 커다란 차이를 나타냄으로써 학생들의 용해 현상에 대한 이해 정도가 전반적으로 낮음을 알 수 있었다. 교사들의 설문 응답 분석 결과, 초등학교 교사의 90% 정도가 소금이 물에 녹는 현상을 콩 사이로 좁쌀이 들어가는 것과 같은 현상으로 이해하고 있었으며, 실제 학생들에게 소금이 물에 녹는 현상을 콩 사이로 좁쌀이 들어가는 모형을 이용하여 지도한다고 응답하였다. 중등학교 교사들 역시 약 절반 정도는 용해 현상을 구멍 개념으로 이해하고 있었으며, 인력 개념으로 바르게 이해하고 있는 교사는 20% 정도에 지나지 않았다. 또한, 인력 개념으로 이해하고 있는 교사들도 실제 학생들을 지도할 때는 구멍 개념으로 설명하는 경우가 많아 교사들의 개념 이해와 지도에는 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제61권1호
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• pp.34-44
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• 2017

이 연구에서는 대학 신입생을 대상으로 고등학교에서 화학II 선택과목 이수가 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념을 이해하는데 미치는 영향과 개념 변화 유형을 알아보았다. 고등학교에서 화학II 이수 여부에 따라 전기화학 관련 개념의 이해에 유의미한 차이가 있었다. 화학전지의 구별, 전극의 구별, 그리고 전류의 생성과 흐름에 관한 개념의 이해에서 차이가 크게 나타났으나 염다리의 역할, 표준 반쪽 전지의 필요성에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 화학전지의 생성물과 전지 전위의 예측에서는 화학II를 이수하지 않은 학생 그룹에서 일반화학 수강 후에 개념 이해의 향상이 크게 나타났다. 고등학교에서 전기화학의 기본 개념의 학습이 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념의 이해에 영향을 미치고 있었으나 일반화학을 수강하더라도 몇 가지 관련 개념의 정확한 이해에는 많은 어려움을 가지고 있음을 알 수 있었다. 이의 해결을 위해서는 전기화학의 기본 개념에 대하여 보다 정확한 내용의 교육이 이루어질 필요가 있고, 고등학교에서 미리 학습하지 못한 학생들을 위한 적절한 보충 학습을 해야 할 필요성이 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제15권
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• pp.175-180
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• 2003

본 연구에서는 중학교 과정에서 기본이 되는 개념이라 할 수 있는 음수 개념의 이해실태를 중학교 1학년 학생들을 대상으로 분석하고, 예비수학교사들이 음수 개념에 대해 어느 정도의 '교수학적 내용지식'을 갖고있는지 파악하여 분석하고자 하였다. 또 학생들이 겪는 음수개념 학습에서의 어려움을 해결하기 위한 방안을 제시하여 음수 개념 지도에 도움을 주고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제61권2호
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• pp.323-338
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• 2022

이 연구의 목적은 중학생과 고등학생의 사각형에 대한 개념 정의 이해 정도를 분석하고 개념 이미지에 대한 현상을 탐색하는 것이다. 이를 위해 검사 도구를 개발하고 중학교 2학년 60명, 중학교 3학년 63명, 고등학교 1학년 65명을 대상으로 검사하고, 일부의 학생을 면담하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 학년이 올라감에 따라 자연적으로 사각형의 개념 정의에 대한 이해도가 향상된다고 볼 수 없다. 특히, 모든 학년에서 다른 사각형과 비교하여 마름모 개념 정의에 대한 이해도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 둘째, 정사각형에 대한 개념 정의는 여학생이 남학생보다 더 잘 이해하지만, 사다리꼴, 평행사변형, 마름모, 직사각형에 대한 개념 정의에 대한 이해 정도는 성별로 차이가 없는 것으로 나타났다. 셋째, 사각형 개념 정의를 이해하지 못하는 학생은 학년이 올라갈수록 개념 이미지의 영향을 점점 더 크게 받는 것으로 나타났다. 넷째, 학년이 올라갈수록 학생의 사각형에 대한 개념 이미지 형성에 개념 정의의 영향은 줄어들고 교과서나 교사의 영향이 증가하는 경향을 보여주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.212-224
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• 2007

물질대사는 생명 현상을 이해하는데 중추적 위치를 차지하고 있지만, 개념의 추상적 성격으로 인해 학생들이 이해하기 어려운 내용으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 (1) 효소 반응 실험의 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 적용한 후에 나타난 학생의 개념 변화를 알아보고, (2) 학생들의 개념 변화에 기여한 체계적 비유의 역할을 확인하며, (3) 개념의 존재론적 속성에 따른 학생들의 개념 이해 정도 차이를 알아보는 것이다. 이러한 연구 목적을 위해 중학교 과학영재 34명을 대상으로 실시한 사전검사와 사후검사 결과, 실험보고서 내용, 수업 후에 뚜렷한 개념 변화를 보인 4명의 학생들을 대상으로 한 면담 결과 등의 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과 수업 후에 활성화 에너지 감소에 의한 효소 반응 촉진 기능 이해, 효소 구조에 따른 반응 속도 변화 이해, 효소 작용 기작에 대한 이해 정도가 전반적으로 향상되었지만, 개념의 존재론적 속성에 따라 학생의 이해 정도에 차이가 있는 것으로 나타났다. 사건 범주에 속하는 효소의 기능에 대한 이해 정도는 높았지만, 평형 범주에 속하는 효소 반응 기작에 대한 이해 정도는 낮게 나타났다. 효소 개념은 이처럼 평형 범주의 속성을 가지고 있어 학생들의 이해가 어렵지만, 본 연구에서 일부 학생들이 사건 범주의 효소 개념에서 평형 범주의 효소 개념으로 변화를 보였으며, 이러한 개념 변화에 체계적 비유가 기여한 것으로 나타났다.