• 제목/요약/키워드: Integrated science education

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PBL 기반 초등 로봇 프로그래밍 교육과정 개발 (Development of PBL based Elementary Robot Programming Curriculum)

  • 허경
    • 정보교육학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.543-550
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    • 2011
  • 본 논문에서는 초등 ICT 정보교육과정의 "프로그래밍의 이해와 기초 및 문제해결전략과 표현" 영역의 효율적인 지도를 위해 프로그래밍 교육과정을 제안하였다. 이를 위해 로봇프로그래밍 교육목표, 교육내용, 교육방법, 교육평가 부분을 제시하였다. 그리고 제안한 교육 방법을 적용한 PBL 기반 라인트레이서 프로그래밍 세부교수학습과정을 제안하고 이를 적용한 수업 결과를 서로 다른 개수의 광센서가 부착된 각 라인트레이서 문제에 대한 난이도 할당의 적절성 및 학생들의 문제해결력 측면에서 분석하였다.

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윤리교과교육의 학문적 정체성비판과 근본적 문제 (The Criticism of Scientific Identity of Moral Subject and It's Basic Problem)

  • 장영란
    • 한국철학논집
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    • 제27호
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    • pp.387-415
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    • 2009
  • 한국 사회에서 도덕, 윤리 교육의 위기는 학문적 정체성을 명확히 확립하지 못한 데에서 출발한다. 일제시대에는 식민지 의식을 고취하기 위해 '수신'과목으로 출발하여, 미군정기 이후에는 '국민윤리'로서 개칭되면서 순수한 의미의 도덕교육과 일종의 반공교육과 정치 이데올로기 교육을 결합시켜 정체불명의 교과목을 만들어 정권 선전의 의도와 역할을 공공연히 담당하도록 만들었다. 그러나 윤리교육의 학적 근거는 윤리학이며, 윤리학은 철학의 분과 학문이다. 이러한 명확한 사실을 피하기 위해서 일부 학자들은 도덕, 윤리 교과의 학제적 성격은 말하지만, 이것이 오히려 기존의 도덕, 윤리 교과의 학적 근거를 다른 학문에 나눠주는 예상치 못한 결과를 초래하여 교육학에 교사 자격을 허용하게 만들고, 나아가 사회학에 교과가 통합될 위기에 처할 빌미를 제공해버리고 말았다. 윤리학의 모학문인 철학은 이미 고대로부터 학제적 성격이 아닌 통합학문의 이념을 가지고 있었으므로 다른 학문들에서 학적 근거를 찾을 필요가 없다. 이제 도덕, 윤리 교육은 다시 순수한 의미의 도덕, 윤리의 역할을 되찾을 필요가 있다. 과거의 체제수호적인 반공교육이나 사회과학적 정치 교육은 해당 과목에 귀속시키고 윤리교육의 본래적 목적을 구현하여 현행 도덕 교과서의 학습 목표에 따라 다양한 도덕 문제들을 "합리적으로 해결할 수 있는 판단능력"과 "삶의 이상과 원리를 체계화하여 실천할 수 있는 도덕적 성향을 길러" 주는데 역점을 두어야 할 것이다.

과학영재교육원 학생들의 과학 통합 탐구 능력 (Science Integrated Process Skill of the Students in Science Education Center for the Gifted)

  • 정은영;권이영;양주성;고유미
    • 과학교육연구지
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    • 제37권3호
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    • pp.525-537
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    • 2013
  • 과학영재교육원 학생들이 성공적으로 과학 탐구를 수행하기 위해서는 문제 인식, 가설 설정, 탐구 설계, 결론 도출 등의 과학 통합 탐구 능력이 요구된다. 이 연구에서는 김유향(2013)이 개발한 '과학 탐구 사고력 측정을 위한 서술형 평가도구'를 사용하여 과학영재교육원 학생들의 과학 통합 탐구 능력을 평가 요소별, 성별, 이수 과정별, 전공 분야별로 비교하였다. 이 평가도구는 탐구 사고력의 주요 요소들인 탐구 문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 실험 설계, 자료 변환, 자료 해석, 결론 도출, 일반화, 평가에 관한 문항이 각 2개씩 총 18문항으로 구성되어 있다. 이 평가도구를 2013년 현재 C 대학교 부설 과학영재교육원에 다니고 있는 학생들 중 102명 학생들(초등과학반 15명, 중등과학심화I반 58명, 중등과학심화II반 29명)을 대상으로 시행하였다. 그 결과, 과학 통합 탐구 능력의 요소 중 가설 설정, 변인 추출의 점수는 상대적으로 높았고, 자료 변환, 자료 해석, 평가의 점수는 상대적으로 낮았다. '자료 변환'에 해당하는 선 그래프 그리기 문항과 '평가'에 해당하는 실험 설계의 개선점 찾기 문항의 정답률은 약 40 %로 상대적으로 낮게 나타났다. 영재교육을 받은 단계별로 비교하면 과학 통합 탐구 능력의 요소들 중 일반화의 경우 유의미한 차이가 있었다. 남학생과 여학생의 점수 차이는 유의미하지 않았다. 이 연구에서 사용한 평가도구가 생물 분야의 소재를 다루고 있어 생물 분야의 영재학생들과 다른 분야(물리, 화학, 지구과학)의 영재학생들과 비교한 결과, 유의미한 차이가 없었다. 과학영재교육원 학생들의 과학 통합 탐구 능력 향상을 위하여 자료 변환, 자료 해석, 평가에 관한 교수 학습을 강화하고, 과학 탐구와 관련된 구체적인 교수 학습 자료를 개발할 필요가 있다.

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통합탐구 단원에 대한 초등학교 교사들의 인식과 지도 실태 (Perceptions and Teaching Practices of Elementary Teachers on the Integrated Inquiry Unit)

  • 최지미;박다혜;박종욱;박종석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.783-790
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    • 2016
  • 이 연구는 2009 개정 교육과정 5~6학년 과학 교과서에 새롭게 제시된 통합탐구 단원에 대한 초등학교 교사들의 인식과 지도 실태를 조사하여 통합탐구 단원 구성과 지도의 개선 방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 탐구지도와 관련된 기존 설문지를 수정, 보완하여 통합탐구 단원을 지도한 경험이 있는 교사들에게 설문을 실시해서 응답 내용을 분석하였다. 그 결과, 교사들은 통합탐구과정 지도의 중요성에 대해 긍정적으로 인식하고 있었다. '통합탐구능력 습득 및 발달, 과학 학습의 전이, 자유탐구 실행' 측면에서 교사들의 통합탐구 단원의 적용 효과에 대한 인식은 긍정적이었으며 그 이유로 '통합탐구과정 학습을 위한 별도의 시간 확보, 후속 학습에서의 활용, 자유탐구 활동에서 통합탐구과정 적용의 용이함'을 들었다. 반면에 교사들은 '통합탐구과정의 분절적 학습, 통합탐구 단원과 다른 단원 간의 연계성 부족, 학생의 호기심 유발이 어려운 교과서 내용 구성'을 이유로 통합탐구 단원의 효과에 대해 부정적인 의견을 제시하기도 했다. 또한 통합탐구 단원의 지도 실태에 대한 조사를 통해 많은 교사들이 통합탐구과정 지도 시 교과서 내용을 그대로 따르는 것을 확인하였다. 교사들이 통합탐구 단원 지도 시 어려움을 가장 크게 겪는 과정은 문제인식이었으며 그 다음으로 가설설정, 변인통제, 자료변환 및 자료해석, 일반화, 결론도출 순이었다. 교사들이 어려움을 겪는 이유는 '학생들의 호기심 경험 이해력 부족, 교사의 전문성 부족, 교과서 구성의 한계 및 학습 시간 부족' 등으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 통합탐구 단원의 개선 및 통합탐구과정 지도 관련 교사 전문성 제고를 위한 노력이 필요함을 시사한다.

스마트미디어 기반의 '닭의 한살이' 융합인재교육(STEAM) 수업이 초등학생의 학업성취도, 과학 탐구 능력 및 정의적 영역에 미치는 영향 (The Effects of Smart Media Based STEAM Program of 'Chicken Life Cycle' on Academic Achievement, Scientific Process Skills and Affective Domain of Elementary School Students)

  • 최영미;양지혜;홍승호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제35권2호
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    • pp.166-180
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    • 2016
  • This paper examines the effects on academic achievement, scientific process skills and affective domain for elementary students learning the 'Chicken life cycle' through traditional science class versus a smart media based STEAM approach. Students designed and built a hatching jar and created a smart media content for chickens using time-lapse technology. This STEAM program was developed to improve their scientific concepts of animals over nine periods of classes using integrated education methods. The experimental study took place in the third grade of public schools in a province, with the STEAM approach applied in 2 classes (44 students) and the traditional discipline approach implemented in 2 classes (46 students). The STEAM education significantly influenced the improvement of academic achievements, basic scientific process skills and affective domain. The results suggest that this STEAM approach for teaching scientific concepts of animal life cycles has the performance in terms of knowledge, skills and affect gain achievements in elementary school students' learning when compared to a traditional approach. Moreover, the smart media based STEAM program is helpful to lead students to engage in integrated problem-solving designs and learning science and technology.

Exploring the Impact of a STEM Integration Teacher Professional Development Program on Secondary Science and Mathematics Teachers' Perceptions of Engineering and Their Attitude toward Engineering Integrated Teaching

  • Wang, Hui-Hui;Nam, Younkyeong
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.484-499
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    • 2015
  • This study explores the impact of a STEM integration teacher professional development program focusing on teachers' perception of engineering and their attitudes toward integrating engineering into teaching. A total of sixty-eight teachers from ten schools participated in the program for five days. Data are collected from three main sources including (1) pre and post concept maps probing teachers' perceptions about the engineering discipline, (2) a pre and post survey measuring teachers' self-efficacy of teaching science/mathematics within the engineering context, and (3) engineering integrated science and (or) mathematics lesson plans and teaching reflections. This study utilizes both qualitative and quantitative research methods depending on the data we have collected. The results show that both science and math teachers thought that integrating engineering into teaching provided valuable outcomes, i.e., promoting students' learning about engineering and improving their interest in science or math through real-world problem solving exercises. Participants also felt more comfortable about integrating engineering in their teaching after the program. The results also imply that the teachers' understandings of engineering become more concrete after the program. This study also provides an overview of the challenges and advantages of teaching engineering in K-12 science and mathematics classrooms.

Analyzing Causes of Seasonal Changes Displayed by Primary Teachers at the Equator

  • Chae, Dong-Hyun
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.759-766
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    • 2009
  • This study was conducted to examine 10 Belizean teachers' conceptions about the causes of seasonal change. This research was conducted with an integrated method using a open ended written test and an interview which included a drawing. There are four categories, explained by the teachers, as the causes of seasonal changes. They are; climate, rotation of the earth on its axis, revolution of the earth around the sun, and the tilting of earth's axis as it revolves. Most teachers misunderstood that the first of three categories was responsible for seasonal change. Second, it is more effective to use the integrated method shown in this research than to use only a written test when seriously investigating the causes and understanding of seasonal change. Third, 8 out of 10 teachers could not correctly explain the causes of seasonal change. The reasons for seasonal change seemed to be hard for the informants to understand even though it was taught in elementary, middle, high school, and college elective classes.

높은 Q 값을 갖는 기판 집적형 도파관(SIW) 공진기 (High-Q Resonator with Substrate Integrated Waveguide(SIW) Structure)

  • 윤태순;남희;이종철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.324-329
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    • 2006
  • 본 논문에서는 위성 통신 대역에서 사용할 수 있는 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 공진기에 관하여 논의된다. 기판 집적형 도파관은 기판에 비아 홀을 삽입하여 근사적으로 도파관을 구현한 것으로써 다른 회로와 집적화 시킬 수 있다는 장점을 지닌다. 측정을 위해 설계된 back-to-back 트랜지션은 18 GHz 에서 0.4 dB의 삽입 손실을 갖는다. 또한, 측정된 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기의 Q 값은 back-to-back 트랜지션을 포함하였을 때 222를 나타낸다. 이러한 높은 Q 값을 갖는 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기는 필터, 발진기, 전압 제어 발진기 등에 이용될 수 있다.

Integrating Math and Music: Teaching Ideas

  • NOH, Jihwa;HUH, Nan
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제19권3호
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    • pp.177-193
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    • 2015
  • Mathematical creativity, an important goal in mathematics education, can be promoted through an integrated learning environment where students explore mathematics with other subject areas such as science, technology, engineering and art. Establishing such learning environments is not a trivial task. Therefore, this creates a need for the development of instructional resources promoting meaningful integration. This paper focuses on integration of the fields of mathematics and music. Beginning with some of the historical discoveries and views of the connections between mathematics and music, this paper attends to several musical concepts correlating to middle school mathematical content and then provides ideas for teaching.

융합적 사고를 기반으로 한 로봇활용 교육의 효과 (The Effect of Robots in Education based on STEAM)

  • 조성환
    • 로봇학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.58-65
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    • 2013
  • The purpose of this paper is to improve scientific attitude and interest of the elementary school students by using STEAM-based robots in education. In this work, we analyzed PDIE model that describes methodology for generating STEAM integrated education materials and then we also developed teaching materials utilizing STEAM-based robots. The effect of the STEM-based robots in education was analyzed through a test class which demonstrated the robots indeed help improving scientific attitude and interest of students. During the class, individual knowledge and experience of the students were integrated into the STEAM-based robots which then provide customized help for each student so that they have better understanding and interest in science, technology, and engineering field.