• 한국과학교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.43-54
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• 2014

과학 기술 경쟁 시대라는 시대적 흐름에 따라 세계 주요 국가들이 STEAM 교육에 주목하고 있다. 우리나라 과학교육의 목적이 과학적 소양을 지닌 창의적 인재 육성이라는 점에서 보면 STEAM 교육의 필요성은 부정할 수 없는 사실이다. 이에 본 연구에서는 초등학교 6학년 과학 교과에서 활동과 흥미를 고려한 주제 중심의 STEAM 통합교육 프로그램을 개발하여 초등학생의 창의성 및 과학교과 흥미도에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 개발한 STEAM 교육 프로그램은 6학년 각 단원별 마무리 활동에 단원 정리 및 심화 보충활동으로 적용할 수 있도록 개발하였다. 주제별 활동중심의 프로그램으로 학생들의 과학 학습을 통해서 창의성 및 과학교과 흥미도를 높이는데 주안점을 두었다. 개발한 STEAM 프로그램을 J도내 3개 초등학교 학생들에게 사전 사후에 투입한 결과, 실험 집단은 비교 집단에 비해 초등학생들의 창의성 및 과학 교과 흥미도가 유의미하게 향상되었다. 따라서 지속적이며 체계적인 STEAM 프로그램의 개발이 요구되며, 더 나아가서는 초등학교 전 학년에 걸쳐 적용할 수 있는 STEAM 프로그램을 개발하고 교육현장에서 적극적으로 활용하려는 노력이 이루어져야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.10-20
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• 2014

이 연구는 교육지원청 영재교육원 학생들과 수업을 담당하고 있는 교사들을 대상으로 좋은 과학 영재 수업에 대한 인식을 비교 하였다. 연구 문제 해결을 위해 과학 영재 수업이라는 공통의 경험과 그 현상에 대해 어떻게 인식하고 있는지 면담을 통해 그 의미를 탐색해 보았다. 연구문제는 '좋은 과학 영재 수업에 대한 학생과 교사의 인식은 어떠한가?'로 설정하였다. 연구문제를 탐구하기 위하여 반구조화된 설문지를 작성하여 과학 수업에 참여하는 학생과 교사 면담을 통하여 자료를 수집하고 분석하였다. 좋은 과학 영재 수업에 대해 교사들은 첫째, 교육내용 및 방법의 범주면에서 학생 중심의 주제 선정과 교육과정의 비정형성, 개인차를 인정하는 학습 속도의 조절과 탐구 능력을 촉진하는 도전적인 과제를 제시해야 한다고 말하고 있었다. 둘째, 과학 수업기술 및 태도 범주면에서는 허용적인 분위기에서 활발한 상호작용을 통해 상호 만족도를 높이며, 학생들의 의견을 수용하는 과정 중심의 평가가 이루어질 것을 권장하였다. 셋째, 영재학생 지도교사의 지속적인 전문성 신장을 위해 노력할 것을 포함하였다. 영재 학생들은 첫째, 수업 내용면에서 주제 선택의 자유와 심화된 탐구에 도전 의지를 갖고 해결하는 즐거운 수업을 좋은 과학 수업으로 인식하였다. 둘째, 수업 활동면에서 탐구 방식의 자율적 선택과 과학자처럼 활동하기, 소통과 협력이 가능한 모둠활동, 과정 중심 프로젝트나 산출물에 대한 총합적인 평가를 선호하였다. 셋째, 수업 환경면에서는 물리적 환경이 잘 갖춰진 실험실에서 허용적인 분위기와 학생에 대한 존중을 요구하였다. 이 연구를 통해 영재학생과 지도교사 사이의 좋은 과학 영재 수업에 대한 인식의 차이를 밝혀 영재학생을 위한 과학 영재 수업의 질 관리 및 효과적인 좋은 과학 영재 수업 전략을 수립하는 자료로 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.565-574
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• 2018

본 연구는 과학중점학교 과학수업에 대한 학생들의 인식을 조사하여 과학중점학교 사업을 통해 우리나라 과학교육의 개선을 위해 시행된 과학중점학교에 대한 전략적 지원과 노력들이 수업에서 어떻게 나타나고 있는지 살펴보고자 하였다. 이를 위해 14개 과학중점학교의 학생 654명이 연구에 참여하였으며, 학생들은 과학중학교 과학수업의 특징과 과학중점학교가 일반 고등학교와 다른 점을 묻는 2개의 개방형 문항에 응답하였다. 학생들의 응답은 언어네트워크 분석방법을 사용하여 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 먼저, 학생들은 교사와 학생의 원활한 소통, 학생들이 자유롭게 질문하고 서로 토론하며 적극적으로 수업에 참여하는 분위기, 과학 실험 활동, 어려운 과학 내용을 배우는 것, 학습된 지식을 공유하는 긍정적인 수업 분위기 등을 과학수업의 특징으로 인식하고 있었다. 학생들이 인식하고 있는 과학중점학교의 차별적 특성으로는 많은 수의 과학 관련 교과목(과제연구, 과학II 과목 등)의 이수, 관심 있는 분야의 비교과 체험활동, 탐구 및 연구 중심의 학생활동과 이에 대한 학교의 지원, 좋은 수업 분위기, 과학과 관련한 많은 수업시간, 활발한 R&E 및 동아리 활동, 다양한 과학실험 활동 등으로 나타났다. 그리고 과학중점학교의 과학수업에 대한 '어렵고 힘들지만 적극적으로 참여하는' 수업이라는 이러한 분석결과는 선행연구들에서 밝혔던 좋은 과학수업의 모습과 많이 유사한 것이기도 하였다. 그동안 과학중점학교에 대해 이루어졌던 여러 행 재정적인 지원과 함께, 과학 교실수업에 대한 본 연구의 조사결과는 앞으로 이루어질 학교교육의 혁신 프로그램의 도입에 실질적인 도움과 벤치마킹 사례를 제공해 줄 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.359-374
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• 2020

본 연구는 조사연구와 자기연구의 복합 형태로 구성되었다. 조사연구로서 초등 교사의 융합 수업 및 융합 지식에 대한 인식론적 신념을 조사하였다. 그 결과를 대표하는 사례로서 교사이자 연구자인 "나"를 연구 참여자로 하여 융합 수업을 실행하는 교사로서 나의 융합 수업과 융합 지식에 대한 인식론적 신념을 살펴보고, 속력을 주제로 수학-과학-체육의 가족 유사성에 근거한 융합 과학수업 프로그램을 지도한 양상을 자기연구로 실행하였다. 초등 교사들의 융합 수업과 융합 지식에 대한 인식론적 신념에 대한 개방형 검사 문항을 초등 교사 28명에게 서면 질의 방법으로 조사하였다. 연구에 참여했던 초등 교사들은 융합 수업을 교과 활용적 접근 또는 다학문적 접근의 융합으로 생각하였다. 융합 지식을 개별 교과의 집합체로 인식하고 있었으며, 융합된 지식은 학생 스스로 문제를 해결하는 과정에서 습득할 수 있다는 인식론적 신념을 가지고 있었다. 교사이자 연구자인 나 역시 비슷한 신념을 지니고 있었다. 자기연구를 수행하는 동안 나는 가족유사성의 범주별 분석 결과와 그것에 근거한 융합 지식 체계를 반영하기 위해 노력하였으나, 간학문적 접근의 융합 활동을 구현하는데 어려움이 있었다. 수학의 단위, 비와 비율의 개념은 과학의 속력 개념과 연계되어 있어서 두 교과의 개념을 융합적으로 이해하는데 효과가 있었으며, 체육 활동은 수학과 과학 개념을 융합적으로 학습하기 위한 맥락을 제공하여 간학문적 접근의 융합 수업을 촉진시킬 수 있었다. 가족유사성에 근거한 간학문적 융합 지식 체계와 교사인 나의 인식론적 신념 간의 간극과 해결 양상에 대한 논의가 제시되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.396-404
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• 2014

의류 검색 분야는 의류의 비정형 특성으로 인해 매우 어려운 분야로 인식 오류 및 연산량을 줄이기 위한 노력이 많이 진행되어 왔으나 이를 위한 학습 및 인식 과정 전체에 대한 구체적인 사례가 없고 일부 관련 기술들은 아직 많은 한계를 보이고 있다. 이에 본 논문에서는 입력된 영상에서 사람 객체를 파악하여 착용한 의상으로부터 색상, 무늬, 질감 등 의상이 가질 수 있는 특성 정보를 분석하여, 이를 분류하고 검색하는 방법에 대한 전 과정을 구체적으로 보였다. 특히, 의류의 패턴 및 무늬 등을 구분하기 위한 비정형 의류 검색을 위한 LBPROT_35 디스크립터를 제안하였다. 이 제안 방식은 영상의 통계적 특징을 분석하는 기존의 LBP_ROT(Local Binary Pattern with ROTation-invariant) 방식에 추가로 원 영상에 크기 변화가 생겨도 검색해 낼 수 있도록 하는 특성이 추가된 것이며, 이를 통해 비정형 의류 검색 시 옷이 회전되어 있거나 스케일에 변화가 있어도 높은 검색율을 얻을 수 있게 되었다. 또한 색 공간을 11개의 구간으로 양자화 하는 방식을 이용하여 컬러 분류를 구현하여, 의류 검색에 있어서 중요한 컬러 유사성을 상실하지 않도록 하였다. 한편, 인터넷 상의 의류 사진들로부터 추출한 총 810장의 트레이닝 이미지로 데이터베이스를 구축하고 이들 중 36장을 질의영상으로 테스트 한 결과, 94.4%의 인식률을 보이는 등 Dense-SIFT 대비 높은 인식률을 보였다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.809-817
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• 2010

이 연구는 학교과학교육과정에서 밀도에 관한 개념학습을 모두 마친 대도시지역 11학년 학생들의 고체와 액체의 밀도에 관한 개념이해의 정도를 알아보기 위한 것이었다. 이를 위하여 순물질 고체와 액체, 혼합물 상태의 고체와 액체에 관한 밀도개념이 어떻게 형성되었는지 알아보기 위한 탐구적 개념검사 도구를 개발하여 사용하였으며 120명의 인문계 고등학생들을 대상으로 이 검사도구에서 제시하는 문제 상황에 대한 시범실험을 보여주고 지필검사를 실시하였다. 학생들의 응답결과를 문항별로 분석하여 과학적 개념의 형성비율을 알아보았으며 대체적 개념과 잠재 이론의 종류와 양상을 밝혔다. 연구대상자의 절반 정도는 전형적으로 질량-부피-밀도 관계의 미분화로 인하여 밀도개념이 확립되지 않은 경우가 많았으며, 밀도를 물질의 속성으로 파악하는 경향이 있었다. 문제풀이에서 고려할 변인의 수가 증가할수록 이러한 관련 개념과 밀도개념과의 미분화경향이 증가하였으며 학생들은 더욱 많은 수의 다른 개념과 이러한 혼동된 미분화개념들을 혼합 사용함으로 인하여 개념의 미분화는 더욱 심층적으로 되고, 오인의 범위와 개념들 간의 관계에서의 복잡성도 심화되었다. 학생들은 자신의 예측과 맞지 않는 관찰 상황이 주어졌을 때 입자의 크기, 분자간 거리, 표면장력, 용매의 극성 등 문제풀이와 직접적인 관련 없는 개념들로 인지적 갈등을 해결하려는 노력을 하였으며 이에 대한 학교과학교육에의 함의에 관하여 논의하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권8호
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• pp.15-23
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• 2017

이 연구는 Cooper, Fusarelli, & Randall(2004)의 4차원적 모형을 활용하여 2018년 본격 시행을 앞둔 디지털교과서 정책을 둘러싼 핵심 쟁점을 분석하고 개선을 위한 시사점을 제시하였다. 주로 그동안 축적된 정책문서와 학술논문, 신문기사 등을 활용하여 규범적, 구조적, 구성적, 기술적 차원별로 주요 이슈를 도출 분석하였다. 분석 결과, 디지털교과서 정책의 안정적 추진을 위해서는 규범적 차원에서 실증주의적 인식론에 입각한 교과서관 극복이, 구조적 차원에서는 교육과정기반형 교과서체계로의 전환과 교육부 내 정책추진 조직의 안정화가, 구성적 차원에서는 핵심정책 실행자들 간의 협력과 충분한 역량 발휘를 위한 관심과 지원이, 마지막으로 기술적 차원에서는 디지털교과서을 활용한 수업모형의 개발 및 확산과 교사들의 ICT 역량의 강화가 요청된다. 이상의 결과를 바탕으로 정책목표의 명확화, 중장기적 관점에서 학교급별 과목별 우선순위의 설정, 핵심참여자인 교사와 학생의 의견수렴을 위한 장의 마련 등을 향후 연구 및 실천과제로 제시하였다. 무엇보다 교사의 전문성을 바탕으로 학생들의 실질적인 학습성과가 지속적으로 도출될 수 있도록 교육과정체계의 혁신과 현장교사의 디지털 리터러시의 향상을 위한 노력이 중요하다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.15-21
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• 2009

난청은 가장 흔한 선천성 장애이다. 이 질병의 발생 빈도는 신생아 1000명 출생 당 $1{\sim}3$명 정도로 상당히 높다. 이러한 청력 장애가 조기에 발견된다면 수술적인 치료 등으로 예방할 수 있으나, 그렇지 못할 경우 언어와 학습장애를 초래하게 된다. 이런 관점을 근거로 신생아를 대상으로 한 선천성 난청의 선별검사는 큰 의미를 가지며 난청환자의 조기발견을 위한 노력이 필수적이라 할 수 있다. 기존의 수동 청력검사 시스템은 신생아 청력 평가 시 검사자의 주관성에 의존하게 되므로, 청성뇌간 반응의 뇌파 분석이 잘못될 가능성이 커진다. 따라서 본 연구에서는 난청여부를 자동으로 판독하여 결과를 나오도록 개발하고자 하였으며, 또한 기존 제품들과 차별화하기 위하여 휴대용으로 개발하여 차폐실이 아닌 일반 병실에서도 검사가 가능하도록 함에 따라 유소아의 청각 장애를 극복시키는데 기여하고자 하였다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제25권1호
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• pp.55-66
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• 2013

가정교육과 학생들의 학과만족도와 진로결정수준을 살펴봄으로써 가정교육과 학생들의 진로지도에 도움이 되고자 하였다. 2011년 10월에서 11월까지 서울소재 2개 대학과 지방소재 2개 대학 가정교육과 학생들과 서울소재 A대학의 국어와 수학교육과 학생들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 가정교육과 학생들의 일반적 관심에 따른 학과만족도는 보통이상이나 사회적 인식에 따른 학과만족도는 낮게 나타났으며 국어나 수학교육과와 비교해 매우 낮게 나타났다. 학교에 따라서도 학과만족도에 차이가 나타났으며, 학년이 높을수록 학과만족도가 높게 나타났으나 성별에 따라서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 가장 고려하는 직업으로 타과교사와 전공 비관련 직업을 들었고 가정교사는 가장 고려하지 않는 것으로 나타났으며, 전공 관련 직업을 고려하는 학생들이 전공 비관련 직업을 고려하는 학생들보다 학과만족도가 높게 나타났다. 진로결정수준은 보통으로 나타났으며 학과, 학교, 학년, 성별, 고려직업 모두에 따라서 유의한 차이가 나타나지 않았다. 진로결정수준은 학과만족도 중 일반적 관심 만족에만 정적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 이상에서 가정교과가 사회에서 꼭 필요하고 타 교과와 차별화되는 교과로 인식될 수 있도록 가정교과의 패러다임을 확립하고 이에 따른 교과과정으로 개편하여 가정교과에 대한 비전을 제시하고, 교과내용에 대한 흥미를 높이고 학습동기를 유발할 수 있는 교수방법을 개발 사용하는 등의 노력을 기울임으로써 학생들의 가정교육에 대한 신념과 열의를 높여 학과에 대한 만족도를 높여야 할 것으로 생각된다. 또한 학생들의 전공과 관련된 다양한 진로에 대한 정보제공이나 진로상담 등이 활성화되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.209-219
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• 1998

본 연구에서는 이상화의 의미와 특성에 대한 논의를 통해 이상화에 대한 학생과 교사의 이해를 조사하기 위한 이론적 기반을 제공하고자 한다. 갈릴레오에 의해 도입되어 근대물리학의 특성을 규정짓게 한 이상화는 네가지 방법에 의해 설정된다: 특정 변인을 무시하거나, 변인의 특성을 기술하지 않거나, 극한 상황을 가정하거나, 일정 또는 균일하다고 하는 방법, 이러한 방법을 통 해 설정된 이상화는 실제 세계에 대한 감각정보로부터 모델과 법칙을 만들고, 이것을 수식화하고 형식화함으로서 물리 세계를 구축하는 발견의 맥락에서 중요한 역할을 하게 된다. 물리세계가 이상조건의 설정을 통해 구축된다는 관점은 물리 세계가 실제 세계에 대한 근사일뿐이라는 관점을 갖게 하며, 이러한 관정은 실재에 대한 철학적 문제를 야기시키기도 한다. 또한 물리 세계로부터 실제 세계를 설명하고 이해하는 과정에서도 이상화는 중요한 역할을 하게 된다. 즉, 물리학자들은 물리 세계와 실제 세계와의 격차률 인정하고 그러한 격차를 설명하고 나아가 격차를 좁히기 위한 끝없는 노력을 하게 되는데, 이때 물리학자들은 물리세계에서 설정되었던 이상화를 조정하거나 제거하는 활동을 하게 된다. 본 연구에 뒤이어, 이상화가 물리학습에 주는 시사점에 대한 논의와 실제 학생과 교사의 이상화애 대한 이해조사가 계속될 것이다.