• 한국지역지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.195-212
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• 2017

본 연구는 2014학년도부터 2016학년도 고등학교 한국지리 대학수학능력시험 평가 문항의 교육과정 성취기준에 대한 내용타당도를 분석하였으며, 주요 연구결과는 다음과 같다. 먼저, '지식 차원'에서 성취기준과 수능 평가 문항은 모두 '사실적 지식'의 비율이 가장 높게 나타났다. 둘째, '인지과정 차원'에서 성취기준은 '이해하다'의 비율이 가장 높게 나타났으나, 수능 평가 문항에서는 '분석하다'와 '분석하다'가 '이해하다'와 복합된 유형의 비율이 가장 높게 나타났다. 셋째, 비율차 검증을 통한 한국지리 수능 문항의 내용타당도 분석 결과, 분석대상 학년도 모두 내용타당도가 '조금 낮다'로 나타났다. 마지막으로 교육과정 내용 영역별 내용타당도 분석 결과, '지형 환경과 생태계', '생산과 소비의 공간' 영역은 '인지과정 차원'에서 성취기준과 수능 평가 문항의 주요 유형의 차이가 크게 나타나 다른 영역에 비해 내용타당도가 상대적으로 낮게 나타났다. 이상의 연구 결과는 한국지리 대학수학능력시험 문항 출제 시 교육과정 성취기준을 충실히 반영한 평가가 이루어져야 하며, 학습자의 자료 분석 능력 평가에 치중되어서는 안 된다는 점을 시사한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권8호
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• pp.589-596
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• 2008

선박의 접안운동을 자동화하기 위하여 인공신경망(Artificial Neural Network, 이하 ANN)에 의한 제어를 수행하였다. ANN은 시스템의 비선형성이 표현 가능하므로 접안운동과 같은 비선형성이 강한 조종운동에 적합하다. 입력층과 출력층 사이에 하나 이상의 중간층이 존재하는 다층 인식자(Multi-layer perceptron)를 사용하였고, 교사 데이터(Teaching data)와 역전파(Back-Propagation) 알고리즘을 사용하여 신경망의 출력값과 목표 출력값 사이의 오차가 최소가 되도록 신경망 학습을 수행하였다. 접안 시 저속조종 수학모델을 사용하여 접안 시뮬레이션을 수행하였으며, ANN의 입력층 성분(unit)이 8개인 구조와 6개인 구조의 접안 제어를 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 두 ANN에 의하여 접안 경로 선택에 차이가 나타났으나 접안 조건은 모두 만족하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.445-464
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• 2017

본 연구에서는 공간도형을 학습한 고등학교 3학년 자연계열 학생들을 대상으로 Geogebra를 활용한 분석적 방법을 통해 삼각형의 내접원, 외접원 작도에서 사면체의 내접구, 외접구 작도로의 유추적 발견 과정을 분석하였다. 학생 10명을 연구 대상으로 선정하여 분석적 방법을 경험한 학생들과 그렇지 않은 학생들에 대해서 본집단과 비교집단으로 각각 5명씩 구성하여 사면체의 내접구, 외접구 작도 과정을 살펴보았다. 본집단과 비교집단 모두 삼각형의 내접원, 외접원 작도에 대한 정확한 사전지식이 학습되어 있으나 사면체의 내접구, 외접구 작도를 어려워하였다. 하지만 분석적 방법으로 Geogebra를 활용해 삼각형의 내접원, 외접원의 작도과정을 거꾸로 찾아가며 작도방법을 탐구한 본집단의 학생들은 스스로 작도방법을 유추하여 사면체의 내접구, 외접구의 작도방법을 찾아내는 유추적 발견이 가능하였다. Geogebra를 통해 시각화가 이루어짐으로써 도형의 조작과 탐구가 가능하였고 변화과정을 직접 살펴봄으로써 학습자 자신의 유추 과정을 즉각적으로 확인하고 피드백 할 수 있었다. 또한 추론 결과에 대한 정당성을 부여할 수 있었을 뿐만 아니라 기하 탐구에 대한 수학적 태도에 긍정적인 영향을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.693-701
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• 2014

사회적 인지 이론에 기반을 둔 자기효능감은 학습 맥락에서의 학생들의 학습 동기와 수행의 예측자로 강조되어 왔다. 따라서 물리 학습에 대한 자기효능감 측정 도구의 개발은 학생들의 물리학습 능력의 발달과정의 변화를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 물리 학습과 관련된 수행 능력에 대한 학생들의 믿음을 측정할 수 있는 타당도와 신뢰도가 높은 도구를 개발하는 과정을 서술하고, 한국 자연계 고등학생들의 물리 학습과 수행에 대한 자기효능감을 조사하였다. 본 연구에서는 물리 자기효능감 척도(Physics Self-Efficacy Inventory: PSEI)는 Cronbach 알파 계수와 탐색적 요인분석을 통해 신뢰도와 타당도가 검증하였다. 요인분석결과를 통해 PSEI가 네 개의 하위 영역(물리 개념의 이해와 적용, 물리 실험, 성취동기, 수학 능력)으로 구조화될 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 본 연구 결과는 한국 자연계 고등학생들이 네 영역 모두에서 비교적 높지 않은 자기효능감을 가지고 있음을 나타내었다. 개발된 측정 도구는 학생들의 물리 학습에 대한 동기, 자신감 등의 심리적 구인에 대해 이해할 수 있는 기반 자료가 될 수 있을 것이다. 또한 PSEI를 사전-사후 연구에 활용하면 학생들에 대한 자신감의 수준을 측정할 수 있어, 이러한 정보를 반영하여 학생들의 물리 개념이해를 높일 수 있는 교수-학습 전략에 대한 방안을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권3호
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• pp.603-617
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• 2013

본 연구는 개인의 의사결정 과정에서 자신이 가지고 있는 확률적 지식과 자신이 선택한 결과 사이에 간극이 발생하는 현상을 분석해 봄으로써 수학영재학생들을 위한 확률문제 지도시 고려해야 할 점들을 알아보는 것이다. 이를 위해 23명의 6학년 수학영재 학생들에게 확률과 기댓값의 개념이 내재된 확률 문제 5개(조건이 하나씩 변하는 시리즈)를 제시하고 그들의 선택에 영향을 미친 요인들을 분석하고 이를 시각화하였다. 초등수학영재학생들이 선택한 결과와 그 근거에 대한 분석은 수업 관찰 및 비디오 분석, 학습지 분석, 그리고 관찰자의 면담의 삼각분석법을 사용하였다. 결과 분석을 통하여 영재학생들에게 확률 문제를 지도할 때 고려해야 할 교육적 시사점을 제시하였다.

• 인지과학
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• 제21권4호
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• pp.627-653
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• 2010

본 연구에서는 수학 학습을 위한 평가 도구로 풀이 과정을 답지로 이용한 시험 방식이 제안되었고, 그 효과가 검증되었다. 풀이된 예제 연구에 따르면, 학생들에게 문제에 대한 단계적인 해결책인 풀이된 예제를 문제 사이에 제시할 경우, 문제만 풀 때보다 효과적으로 학습한다. 그러나 풀이된 예제의 단순한 제시는 학습 효과가 제한적이라는 최근의 발견들이 있었다. 이에 따라 본 연구에서는 학습자가 풀이된 예제를 더 적극적으로 탐구하게 하는 방법으로 풀이과정을 선다형의 답지로 제시하였다. 이 시험 방식은 컴퓨터화 시험으로 구현되었으며, 학생들이 컴퓨터에서 단답형으로 문제를 풀고 나서 답지를 요청하면 선다형 답지가 제시되었다. 이 때 실험 집단은 답지가 풀이 과정으로, 비교 집단은 전통적 선다형과 같이 최종 정답으로 구성되었다. 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 실험이 수행되었다. 사후 검사 결과 실험집단의 평균 점수가 비교집단의 평균 점수보다 높았다. 이 결과는 풀이 과정을 답지로 이용한 시험 방식이 교실현장에서 학습을 촉진하기 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다. 끝으로 후속 연구의 방향성이 논의되었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권3호
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• pp.443-461
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• 2008

본 연구는 주로 공식을 통한 계산 위주로 학습되는 초등학교 5학년 평면도형의 넓이 지도에 반하여 탐구 중심의 수업 설계를 바탕으로 학생들에게 충분한 시간과 조작 활동 자료를 제공한 후 학생들이 주어진 도형의 넓이를 어떻게 구하는지를 자세하게 탐색하였다. 학생들이 제시한 다양한 해결 방법과 이에 관한 면밀한 비교분석을 통하여 평면도형의 넓이 구하기 지도 방안에 관한 구체적인 시사점을 제공한다.

• 영재교육연구
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• 제19권1호
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• pp.47-67
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• 2009

본 논문은 유전적 요소가 비슷한 형제 영재에 관한 사례연구이다. 본 연구자는 이들 형제가 3년간 이수한 영재교육원의 강사로 활동하면서 같은 과정의 수업시간에 나타난 두 형제의 상이한 수학적 성향에 관심을 갖고 두 형제의 자라온 환경과 부모의 기대, 양육태도 등 영재성에 영향을 주는 환경적인 요소 등을 연구 참여자와 부모의 면담을 통하여 비교 분석하였다. 부모는 일찍이 영재성을 드러낸 형에게 많은 기대와 지원을 한 만큼 강압적인 양육태도로 일관했으나 뒤늦게 영재성을 보인 동생에겐 자율적인 양육태도로 스스로 학습을 원하는 시기에 지원하였다. 그러한 결과 동생이 오히려 창의적인 사고와 학업 성취도에서 좋은 결과를 보여주었다. 본 형제연구는 자녀의 영재성을 극대화시키기 위한 부모의 긍정적인 양육태도에 대한 하나의 시사점을 제공하는 데 그 의의를 둘 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.518-524
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• 2020

본 연구에서는 수학영역, 언어영역 및 창의영역에서 학습효과 증진을 위한 교육용 조명체험실의 조명설계를 위한 기초연구를 진행하였다. 조명환경을 직접 체험할 수 있는 공간 내부는 실험자가 자연스럽게 공부할 수 있는 환경으로 설계하였고, 실험 진행 중 설정조명 외의 다른 색의 영향을 최대한 받지 않도록 외부의 빛은 완벽히 차단하였다. LED조명의 색온도와 조도를 변화시키면서 동일한 방식으로 조명변화에 따른 뇌파의 변화를 분석하였다. 이때 사용되어진 뇌파 분석기는 EMOTIV사(社)를 활용하였다. 가변 RGB LED조명에서 색을 변화시키며 상황별에 따른 실험자의 뇌파를 측정하고, 가변 색온도 LED조명에서는 색온도(3000[K], 4500[K]. 6000[K])와 빛의 세기(50%-250[lux], 70%-350[lux], 100%-500[lux])의 값을 변화시키며 상황별에 따른 실험자의 뇌파를 측정하였다. 그결과, 수리영역의 경우 색온도가 높은 경우가 집중도가 좋은 결과를 보였고 6000[K]의 색온도와 350[lux]의 조도인 조명환경에서 집중도가 가장 높은 결과를 얻었다. 언어영역의 경우 4500[K]의 색온도와 500[lux]조도일때 최적조건이고 창의영역의 경우 3000[K]의 색온도와 500[lux]의 조도일 때 최적 조명환경 조건을 얻었다. 감성조명이 가능한 LED조명원을 활용하는 경우 얻어진 색온도와 조도를 기준하여 조명 환경을 설계한다면 언어, 수리, 창의학습시 집중도가 높아짐을 알았다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권3호
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• pp.315-334
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• 2005

이 논문의 목적은 심리학적 이론을 기반으로 처음으로 연구된 상관개념의 발달 시기와 방법을 통계학적 관점에서 고찰함으로써 교수학적 중재의 시기와 방법에 대한 시사점을 찾고자 하는 것이다. 이러한 목적 하에 심리학적 접근의 근간이 되는 Inhelder & Piaget의 1958년 연구를 심층 분석하였다. 심리학적으로 먼저 발달시기가 연구된 상관개념은 비례, 확률개념을 선결조건으로 가지며 상관계수 공식에 초점을 맞춘 형식 논리적 입장을 취하고 있었다. 그러나 통계학적인 관점에서 상관개념은 분포개념의 일부로써, 조건부 분포의 비교를 통하여 상관개념을 파악하는 수준으로부터 비례개념과 확률개념까지 적용된 조건부 확률 분포에 이르는 수준으로 다양함을 알 수 있었다. 실질적으로 문헌연구에서도 11세${\~}$12세 정도의 형식적 조작기 초반에 이르는 학습자들에게서도 조건부 분포의 비교를 통한 상관에 대한 추론이 일어나고 있었다. 이를 통해 이 논문에서는 상관개념의 교수학적 중재의 시기를 앞당기는 것에 대한 고려와 상관개념을 분포개념의 일부로써 접근하는 방법에 대한 고려의 필요성을 주장하고 있다.