• Journal of the Korean earth science society
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• v.26 no.6
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• pp.461-468
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• 2005

The purpose of this study is to investigate the abilities of 6th grade students to assess the relationship between spatial capability, concept of celestial motion, and science process skills, which can help find a better teaching strategy for students in understanding the concept of celestial motion. The results are as follows. First, in terms of level of accomplishment of these three skills, male students show higher level of accomplishment than female students, but significant differences are found. Second, according to the analysis of the effect of spatial capability and concept of the movement of heavenly bodies, the former has a stronger influence on the students' cognition of celestial motion. Minor elements of spatial capability that influence the conception of celestial motion are device analogy, calculation of wood cut, and revolving light. Third, spatial capability is very influential on the level of accomplishment in science process skills. Among the minor elements of spatial capability that is influential to science process skills, calculation of wood cut is the highest, especially when various elements are interactively related to each other.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.31-31
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• 2010

고등학교 지구과학에서 다루는 천문학 개념의 위계를 밝히고, 그에 따른 교수-학습의 효과를 알아보기 위해 지식공간론을 활용하여 학습과제 속에서 내재되어 있는 학습자의 지식상태를 분석하였다. 고등학교 학생들의 천문학적 공간개념에 대한 구성 요인 간 위계는 '공간위치 $\rightarrow$ 공간추리 $\rightarrow$ 공간변화' 순이었다. 학습자의 천문학적 공간개념 점수가 같아도 개념의 구조화( 지식상태 )가 다르게 나타나는 경우가 있었다. 이는 학습자에 따라 개별화 학습의 처방이 달라져야 함을 시사한다. 천체관측 개념의 위계는 '지구운동 $\rightarrow$ 천구좌표계 $\rightarrow$ 천체관측( 망원경 원리 $\rightarrow$ 망원경 설치 $\rightarrow$ 망원경 관측 )' 순으로 분석되었으며 2007개정교육과정에서 제시하는 순서와는 차이가 있었다. 고등학생들의 천체관측 개념에 대한 지식상태 분석에서 개념의 구조화가 잘 이루어진 학생의 경우에는 하위 위계를 이루는 지구운동과 천구좌표계, 망원경 원리에 관한 문항을 잘 맞추었고, 상위 위계에 있는 망원경 설치와 관측 문항에서 정답률이 낮았다. 그러나 개념의 구조화가 덜 이루어진 학생의 지식상태는 하위 위계를 이루는 지구 운동 관련 문항에서 더 많이 틀렸고, 최상위 위계( 망원경 설치, 관측 )를 이루는 문항에 대한 정답률이 높았다. 지구과학I의 천체관측 단원에 대하여 학습자의 심리적 위계와 교과서의 논리 위계에 따라 학습과제를 제시하여 교수-학습한 결과, 개념의 형성률은 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 유의미( p & .05 )하게 더 높았다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.86.2-86.2
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• 2015

17세기 최유지가 제작한 혼천의는 수격식 동력으로 움직이는 자동 천문시계이다. 이 혼천의는 수격식 동력장치와 시간을 알려주는 시보장치, 태양과 달의 운행을 나타내는 천체운행장치로 구성되어 있다. 이 연구는 최유지 혼천의의 천체운행장치의 작동 메카니즘에 대한 것이다. 최유지 혼천의의 천체운행장치는 태양의 연주운동과 일주운동을 재현하는 태양운행장치와 달의 공전운동과 위상변화를 재현하는 달운행장치로 구성되어 있다. 이 장치들은 조선 초기의 수격식 천문시계에 설치되었던 천체운행장치보다는 발전된 양상을 보인다. 조선 초기에 실로 매어서 운행하던 태양운행장치는 차전(叉箭)과 경각(梗角), 소축(小軸)이라는 장치들이 혼천의에 추가로 설치되어 실과 함께 태양장치를 운행하였다. 또한 조선 초기에는 설치되지 않았던 달운행장치가 새롭게 설치되어 방각(方角), 차전(叉箭), 백각환에 13도 간격으로 박힌 대나무못과 실을 활용하여 달장치를 운행하게 하였다. 우리는 최유지 혼천의의 천체 운행장치 작동 메카니즘에 대하여 분석하고 개념모델을 제시했다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.10a
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• pp.602-605
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• 2009

This study is intended to analyze unscientific concepts shared by high school students regarding planet movement; produce a learning program to address these concepts; and investigate what impact the application of the program to planet observation and classroom lessons may have on their grasp of planet movement and their attitudes toward science at large. Application of the learning program developed in this study to teaching and learning courses led to the discovery that the program is a useful tool to enhance students' understanding of planet movement. These results suggest that a variety of programs including planet movement activities that may keep students interested in science should be continued. The above study results may be utilized in geoscience teaching and learning. It is deemed necessary to develop better learning programs and study teaching and learning methods regarding not only planet movement but also other spheres.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.32 no.7
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• pp.902-912
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• 2011

The purpose of this study was to investigate the effects of teaching based on analysis of a hierarchy of the concepts associated with astronomical observation as well as each learner's status of knowledge through analytical methods of the knowledge state. A test instrument was developed to measure high school students' concepts associated with astronomical observation before instruction. The learners' psychological hierarchy associated with astronomical observation that the participants possessed showed the order of 'motion of the earth${\rightarrow}$coordinate system${\rightarrow}$astronomical observation (mechanism of the telescope${\rightarrow}$installation of the telescope${\rightarrow}$observation through the telescope)', and so was the hierarchy of teaching (70.6%). The learners' knowledge state that is supposed to be similar each other in the ability of observing celestial bodies was different even through they scored the same on the concept test. There were cases with the knowledge state well-structured and not well-structured, which suggests that differentiated instruction with appropriate teaching-learning prescriptions be prepared. An analysis of the knowledge state can play the role of both preparing individualized learning prescriptions and formative evaluation. In the unit dealing with astronomical observation of Earth ScienceI, teaching according to the psychological hierarchy of learners rather than the order in which the textbook syllabi were presented scored significantly higher (p<0.05) on the level of concept achievements. This result suggests that the teacher can help students achieve more efficient in learning by analyzing the learner's knowledge state and reordering the syllabi of the textbook in teaching the concepts associated with astronomical observation.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.2
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• pp.37.3-38
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• 2017

우리나라의 천문 관측의 기록의 역사는 삼국시대 이전 선사시대까지 거슬러 올라간다. 선사시대에는 천문 현상을 바위나 건축 유물에 기록을 남기고 역사를 기록하기 시작한 이후에는 일반 역사 기록 속에 항상 함께 기록하고 있다. 특히 동양은 역사기록 자체가 인간이 남긴 자취뿐만 아니라 하늘과 땅에 일어나는 다양한 자연 현상도 함께 동시에 남겼다. 고대로부터 인간은 하늘과 땅과 항상 유기적인 관계를 갖는다고 믿었기 때문이다. 우리나라는 정사로서 가장 오래된 역사 기록인 삼국사기와 삼국유사에 일식, 혜성 출현, 별똥과 유성우, 달과 행성 운행, 초신성 관측 등 250회 이상의 천문 기록이 나타나며 대부분 실제로 일어났던 사실을 그대로 기록하고 있다. 그 후 고려사와 조선왕조실록에는 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 천문 기록을 남기고 있다. 이러한 천문 기록뿐만 아니라 일찍부터 중국으로부터 역법을 도입하여 천체 운행을 이용하여 우리 생활에 필요한 시각법을 사용하고 달력을 제작하였다. 특히 달과 태양의 운행 원리를 파악하여 일식과 월식을 직접 추산하였다. 역법의 운용은 천체 운행의 원리를 이해하고 수학을 발전시키는데 큰 역할을 하였다. 이러한 천문 관측과 정확한 시각 체계를 유지하고 정밀한 역법을 사용하기 위해서는 끊임없이 천체를 정밀하게 관측할 필요성이 있다. 이를 위해 다양한 천문 관측기기를 개발하고 제작하였다. 천문 의기는 천체의 위치를 측정하고 천체의 운행을 이용하여 시각 체계를 유지 관리를 위해 필수불가결한 기기이다. 우리나라 천문학 발달의 네 가지 축인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏)등은 조선 초기 세종시대 완성을 보게 되었다. 이는 단일 왕조가 이룬 업적으로 다른 문화권에서 볼 수 없을 정도의 우수한 과학 기술의 유산이다. 특히 칠정산내편과 외편의 완성은 중국의 역법에서 벗어나 독자적인 역법을 완성하려는 시도였다. 이 모든 것은 당시 이를 주도하던 세종대왕의 지도력과 천문학과 수학에 뛰어난 천문학자가 이룩한 업적이다. 그 후 조선 중기로 접어들면서 쇠퇴하다가 임진왜란과 병자호란을 겪으면서 거의 모든 과학기술의 유산이 파괴되거나 유실되었다. 조선 현종 이후에 세종시대의 유산을 복원하려는 노력 중에 중국을 통하여 서양의 천문학을 도입하게 되었다. 중국에 들어와 있던 서양 선교사들이 주도하여 중국의 역법 체계를 바꾸었다. 즉, 일식과 월식의 예측력이 뛰어난 시헌력을 만들어 사용하기 시작했다. 시헌력에는 서양의 대수학과 기하학을 이용한 다양한 수학적 기법이 사용되었다. 조선 후기에 이 시헌력을 익히기 위한 노력을 하는 과정에서 서양의 수학과 기하학을 접하게 되고 새로운 우주 체계를 도입하게 되었다. 특히 서양의 천문도와 지도 제작에 기하학의 투사법이 사용되어 복잡한 대수학적 계산을 단순화시켜 활용하였다. 조선 후기에 전문 수학자뿐만 아니라 많은 유학자들도 서양의 수학과 기하학에 깊은 관심을 갖고 연구하였다. 고천문학 전체를 조망해 볼 때 핵심은 현대의 천체물리학이 아니라 위치천문학이다. 따라서 고천문학을 연구하는데 필수적인 요소가 지구의 자전과 공전 운동에 의해서 일어나는 현상과 세차운동에 의한 효과를 정확하게 이해하고 있어야 한다. 그중에서도 구면천문학과 천체역학에 대한 원리를 알고 있는 상태에서 접근해야 한다. 고천문학의 중심인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏) 등의 내용은 이러한 위치천문학이 그 기본 골격을 이루고 있다. 예를 들어 고려사의 천문 현상을 모아 놓은 천문지(天文志)와 일식과 월식 계산 원리가 들어있는 역지(曆志)를 연구하기 위해서는 위치천문학의 기본 개념 없이는 연구하는데 한계가 있다. 인문학을 전공하는 학자가 고천문을 연구하는데 가장 큰 걸림돌이 되는 점이 위치 천문학의 기본 개념 없이 접근하는 것이다. 심지어 조선시대 유학자들조차 저술한 많은 천문 관련 기록을 보면 상당부분 천체 운행 원리를 모르고 혼란스럽게 기록된 내용이 적지 않다. 우리나라 수학사를 연구할 경우 방정식 해법, 보간법, 삼각법, 일반 기하 원리에 대한 것을 연구하는데 큰 문제가 없다. 그러나 천문 현상이나 천문 의기 제작에 사용되는 수학은 천문 현상에 대한 원리를 모르면 접근하기 어렵게 된다. 수학사를 하더라고 기본적인 위치 천문학의 기본개념을 이해하고 있어야 폭 넓은 수학사 연구에 성과를 거둘 수 있다. 의외로 천문 현상 추산을 위해 사용되는 수학이나 기하학 원리가 수학사 연구에 중요한 요소가 된다. 더구나 한문으로 기록된 천문 내용을 한문 해독이 능숙한 학자라 하더라도 내용을 모르고 번역하면 도무지 무슨 내용인지 알아볼 수 없는 경우가 많다. 그래서 한문으로 된 천문 현상 기록이나 역법 관련 기록의 번역 내용 중에 많은 오역을 발견하게 된다. 문제는 한번 오역을 해 놓으면 몇 십 년이고 그대로 그 내용을 무비판적으로 인용하게 되고 사실로서 인정하는 오류를 범하게 된다. 이 때문에 우리 선조들이 남긴 고천문 관련 기록에 관한 이해는 우리 현대 천문학자의 역할이 대단히 크다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.21 no.5
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• pp.635-646
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• 2000

Geological achievements of the 20th century revolutionized our views about geological understanding and concept. A good example is the concept of continental drift suggested early in the 20th century and later explained in terms of seafloor spreading and plate tectonics. Our understanding of the compositions of materials forming earth has also improved during the20th century. Radio and stable isotopes together with biostratigraphy and sequence stratigraphy allow us to interpret the evolution of sedimentary basins in terms of plate movement and sedimentation processes. The Deep Sea Drilling Project initiated in 1960s and continued as the Ocean Drilling Project in 1980s is one of the most successful international research observations, and new developments in computational techniques have provided a wholly new view about the interior of the earth. Most of the geological features and phenomena observed in deep sea and around continental margins are now explained in terms of global tectonic processes such as superplumes flowing up from the interior of our planet and interacting with such as Rodinia Pannotia and Nena back in the Precambrian time. The space explorations which began in the late 1950s opened up a new path to astrogeology, astrobiology, and astropaleontology. The impact theory rooted in the discovery of iridium and associated phenomena in 1980s revived Cuvier's catastrophism as a possible explanation for the extinctions of biotas found in the geological record of this planet. Due to the geological achievements made in the 20th century, we now have a better understanding of geologic times and processes that were too long to be grasped by human records.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.87.2-87.2
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• 2015

국립고흥청소년우주체험센터에서는 1m 반사 망원경의 완성을 눈앞에 두고 있다. 천체 망원경으로 관측을 하기 위해서는 시간과 천구 좌표계의 이해는 필수적이다. 하지만 현재 본 센터에서는 천구의를 활용한 프로그램 이외에는 시간과 좌표계를 다루는 체험 프로그램이 전무한 실정이다. 센터에서는 참가자가 자신의 그림자로 시각을 알 수 있는 지평면 해시계, 센터에서 쓰지 않고 있는 구형 가마솥을 재활용한 앙부일구, 덕흥 천문대 교육동의 벽에 벽면 해시계의 제작 및 설치를 추진하고 있다. 차후 이를 활용한 체험 프로그램을 참가자에게 제공한다면 태양의 겉보기 운동을 통해 시간과 공간에 대한 개념을 쉽게 알려줄 수 있을 뿐만 아니라 우리 민족의 과학적 자긍심을 심어줄 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.31 no.3
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• pp.267-275
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• 2010

The purpose of this study is to investigate student's Acquisition about the conception of the Earth Rotation between difference of their Spatial Sensibility. In this study, four students were selected out of 83 9th graders in Gwangju, Korea. The spatial sensibility test instrument was developed by the Korean Testing Center, and the test instruments of 'the movement of celestial bodies' were developed by Kim (1997). The results were as follows: Students with higher spatial sensibility understood precisely about the Earth's rotation in stereoscopic space. However, those with lower spatial sensibility failed to grasp the Earth's rotation and memorized it as fragmentary concepts. As for gender effect, male student with higher spatial sensibility explained the concepts clearly, while that with lower spatial sensibility has difficulty with the Earth's rotation in relation to the diurnal motion of celestial bodies. On the other hand, female student with higher spatial sensibility explained the concepts correctly in detail, while that with lower spatial sensibility had difficulty explaining the concepts in stereoscopic space. Therefore, students with higher spatial sensibility should be presented with problems in which they form their own solution. Those with lower spatial sensibility should be allowed to understand the phenomena intuitively. In developing teaching methods, female students should interact with the concepts in stereoscopic space directly, while male students should consider the celestial objects from various viewpoints. Then spatial sensibility in relation to the movement of celestial bodies would be expected to improve.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.26 no.6
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• pp.489-500
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• 2005

The objective of this study is to examine the cognitive process that undergoes a middle student’s conceptual change about the universe by the cognitive conflict, using science history materials as a teaching strategy. Four eighth graders were selected and classified by three cognitive level. Students were interviewed and conducted to an inquiry activities regarding their viewpoint about the universe after each class, and their conceptual change patterns were analysed from pre-test and post-test. This study showed that each student held dissimilar astronomical preconceptions and various misconceptions about celestial motion. Students at the formal operational stage and transitional stage experienced the conceptual change from geocentricism to heliocentricism by instructional model upon the science history materials. Student at the concrete operational stage had either unscientific conception, no conception, or could not have a conceptual change even when being presented with an environment that arouses cognitive conflict ($R^2$: Phase change of Venus and its Rise and set time). They ended up having a cognitive change from geocentricism to heliocentricism by solving another problem ($R^2$: Relation between visible diameter and position of Mars). After the instruction, a conceptual achievement progress was reported with a $10\%$ improvement. Therefore, the instruction model based upon science history was effective on student’s scientific conceptual change.