• 정보보호학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.3-10
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• 2009

본 논문에서는 중국 무선 네트워크 표준 WAPI에 사용되고 있는 블록 암호 SMS4에 대한 향상된 차분 공격 및 선형 공격을 소개한다: 먼저, SMS4의 전체 32 라운드 중 20또는 21 라운드에 적용된 기존 차분 공격을 22 라운드 차분 공격으로 확장하는 방법을 소개한다. 또한 22 라운드로 축소된 SMS4에 적용된 기존 선형 공격의 복잡도, $2^{119}$기지 평문, $2^{109}$ 메모리 바이트, $2^{117}$의 암호와 과정을 새로운 선형 근사식을 이용하여 $2^{117}$기지 평문, $2^{109}$ 메모리 바이트, $2^{112.24}$ 암호와 과정으로 향상시킨다. 본 논문의 분석 결과는 SMS4에 대해 알려진 공격 중 최상의 공격이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.669-679
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• 2016

본 연구는 우리나라 초 중 고등학교의 STEAM 교육 실행 여부와 그 이유, 실행 빈도와 교과 시간, 예산 등 STEAM 교육 운영 현황에 대한 실태를 조사하기 위하여, 11,526개 초 중 고등학교를 대상으로 온라인 설문 실태조사로 진행하였다. 우리나라 초 중 고등학교의 56.8%에 해당하는 6,473개교가 참여하였다. 설문 자료는 응답에 참여한 자료만을 대상으로 학교급별 어떠한 차이가 있는지 살펴보기 위하여 교차분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 조사에 참여하지 않은 학교들을 STEAM 교육을 실행하지 않는다고 가정한다면, 우리나라 초 중 고등학교의 27.1%에 해당하는 3,127개 학교가 STEAM 교육을 실행하는 것으로 조사되었다. STEAM 교육 시행 비율이 가장 높은 학교급은 초등학교(30.8%), 중학교(27.4%), 고등학교(17.5%)의 순서로 나타났다. 둘째, STEAM 교육의 실행 비율 결과와는 달리, STEAM 교육의 만족도는 고등학교에서 가장 높은 것으로 나타났다. 셋째, STEAM 교육을 실행하는 주된 요인은 모든 학교급에서 '교사의 자발적 노력'이 가장 큰 것으로 조사되었고, 두 번째 요인으로 '교육청 지원'이 많이 언급되었다. 넷째, STEAM 교육을 아직 실행하지 못하는 가장 큰 이유는 STEAM 교육에 대한 학교 교사들의 합의를 이끌어내는 것이 쉽지 않기 때문인 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 STEAM 교육의 실행 여부에 있어 교사의 역할이 매우 중요함을 나타낸다. 이러한 연구결과를 기반으로 STEAM 교육의 정착과 확장을 위한 시사점을 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제61권1호
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• pp.1-28
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• 2022

본 연구의 목적은 비례 문제 해결 과정에서 학생의 분수 지식이 어떻게 관련되어 나타나는지를 탐구하는 것이다. 이를 위해 단위 조정 3단계로 판단되는 중학교 1학년 학생 2명에 주목하여 분수 지식과 비례 문제 해결 과정에 대한 임상 면담 자료를 분석하였다. 분석 결과 자연수 맥락에서 단위 조정 3단계 학생으로 판단되었던 두 학생은 분수 맥락에서는 '활동을 통해' 3수준 단위를 조정하며 서로 다른 양적 조작 방식을 보여주었다. 특히 두 학생이 가분수가 포함된 곱셈 연산 과제에서 보여주었던 분할 조작과 단위 조정 활동에서 식별되었던 차이는 두 학생의 비례 문제에 대한 접근 방식에 있어서 중요한 차이로 나타났다. 이 과정에서 하나의 3수준 단위로부터 또 다른 3수준 단위 사이의 구조적 전환이 '재귀 분할의 내재화'와 관련이 되며, 합성 단위에 대한 스플리팅 조작에 중요한 근거가 됨을 시사하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권1호
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• pp.21-45
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• 2011

본 연구는 4명의 중학교 3학년 학생들이 주어진 표적 문제를 해결하는 과정을 분석하여 학생들이 보이는 다양한 활동 요소 중 구조적 유사성의 인식, 분석적 활동 그리고 비교 활동에 주목하여 이들 활동이 표적 문제의 해결에서 어떤 역할을 하는지 살펴보았다. 4명의 학생들의 문제 해결 과정을 개별적으로 관찰하고 면담한 후, 이 과정에서 학생들이 보인 반응을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 표적 문제의 해결에 근원 문제의 해법을 적용할 수 있는 토대를 마련하는데 도움을 주는 활동 중의 하나로 구조적 유사성의 인식이 그 역할을 수행할 수 있음을, 또 문제 해결을 위해 추측한 사실에 대한 진위 여부의 판단 근거로 분석적 활동을 활용함을 확인하였다. 그리고 표적 문제의 문제점을 인식하게 하여 표적 문제의 해결 방향을 설정하는데 도움을 제공하는 것으로 비교 활동을 활용함을 확인하였다. 따라서 현장에서 수학을 가르치는 교사는 표적 문제의 해결을 위해 유사 문제와의 구조적 유사성, 분석적 활동 그리고 비교 활동에 초점을 맞추어 문제의 해결을 지도하는 노력이 요구된다. 뿐 만 아나라 본 연구에서 언급한 세 가지 요소 이외에 더 많은 요소가 있을 수 있으며 그 요소들의 역할을 탐구하는 후속연구도 필요하다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.239-248
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• 2022

한국교육방송공사에서 초·중학생을 대상으로 학습 멘토링의 교육적 효과를 확인하기 위해, 학습 멘토링의 교육적 효과성 검사에 모두 참여한 425명의 학생을 대상으로 자기주도적 학습능력, 정서적 안정감, 학습효과를 분석하였다. 그 결과, 멘토링 서비스 기간, 방법, 횟수에 따른 교육적 효과는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았고, 멘토링 시간에 따른 자기주도학습 능력에 통계적으로 유의미하게 차이가 있었다. 멘토에 대한 인식이 교육적 효과에 미치는 영향을 분석한 결과, 멘토에 대해 긍정적일수록 그리고 멘토 역할을 긍정적으로 생각할수록 자기주도학습 능력과 정서적 안정감이 높게 나타났다. 학습효과에 대해서는, 멘토링 만족도가 국어, 영어, 수학학습 효과에 모두 가장 큰 영향을 미치고 있었고. 멘토 역할은 국어와 수학에 영향을 미치고 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 온라인 학습시 소외계층 학생들의 학습 격차를 줄이기 위한 더욱 효과적인 방법을 구안하고, EBS 학습 멘토링 사업을 지속적으로 추진할 수 있도록 해야할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.553-571
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• 2015

본 연구는 공간능력이 수학 성취도 및 STEM 분야의 성공에서 중요한 역할을 한다는 사실에 기초하여, 공과 대학생들의 공간능력, 수학 성취도, 그리고 언어 성취도 사이의 관계와 각 영역에서 성별 차이를 파악하는데 목적을 두었다. 그와 함께 수학 성취도에서의 성별 차이가 공간능력에서의 차이에 의해서 매개되는 지도 확인하고자 하였다. 이를 위하여 서울 소재 공과대학 신입생들에게 공간 시각화-회전(PSVT-R)검사를 실시한 후에 대학수학능력 시험의 수학 및 언어 영역과의 상관관계를 성별로 조사하였다. 연구 결과, 성별 차이는 공간 시각화 능력에서 가장 크게 나타났고, 다음이 언어 성취도, 그리고 수학 성취도의 순서로 낮아졌다. 남학생의 공간 시각화 능력이 여학생보다 0.8d(effect size) 정도 우수하였으며 남학생의 67%가 도달한 수준에 여학생은 34%가 속해있었다. 영역별 상관계수를 살펴보면 수학과 언어 성취도 사이에는 음의 상관관계가 존재하였다, 그러나 예측과는 다르게 수학 성취도와 공간 시각화 능력 사이의 상관관계는 작았다. 공간 시각화 능력과 언어 성취도 사이에도 상관관계는 존재하지 않았다. 그렇지만 공간 시각화 능력은 남학생보다는 여학생의 수학 성취도에 좀 더 강한 영향을 주는 것으로 나타났다. 그 이유는 남학생에서는 공간능력이 보편적인 현상이기 때문에 남학생 내에서는 공간능력이 수학 성취도에 별다른 영향을 미치지 않았던 것으로 파악된다. 그 외에도 공간능력이 낮은 집단에서도 수학 성취도에서는 성별차이가 나타나는 것을 확인하였다. 이것은 현 연구 집단에서는 공간능력이 수학 성취도를 결정하는 주된 요인은 아니라는 점을 보여준다. 언어 성취도가 수학 성취도와 음의 상관관계를 갖는 이유는 입시전형에 합격하기 위해서는 한 영역에서 낮은 점수를 받은 경우에 다른 영역의 점수는 상위권인 학생들이 지원한 결과로 해석된다. 마지막으로 공간 시각화와 언어 능력이 결합하여 수학 성취도에 미치는 영향을 살펴보았다. 언어 성취도와 공간 시각화 점수를 상위권과 하위권으로 구분한 다음 네 그룹으로 나누어서 수학 성취도를 비교하였다. 이 때 수학 성취도는 남학생, 여학생 모두에서 (1) 공간 상위권- 언어 하위권인 그룹, (2) 공간 하위권 - 언어 하위권인 그룹, (3) 공간 상위권 - 언어 상위권 그룹, (4) 공간 하위권 - 언어 상위권 그룹의 순서로 낮아졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권4호
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• pp.403-414
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• 2023

본 연구에서는 과학 수업에서의 적응적 실행에 대한 과학교사의 사례와 과학 교과에서의 적응적 실행의 특징에 대한 교사의 사례를 분석하였다. 이를 위하여 전국의 중고등학교 과학교사 128명이 제시한 적응적 실행의 사례 339개와 과학 교과의 특징적인 적응적 실행 사례 199개를 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과의 적응적 실행의 가장 두드러진 특징은 실험과 관련된 적응적 실행이었다. 가장 많은 적응적 사례로 제시한 항목인 '추가적인 자료/활동의 제시'에서 학생들의 이해나 동기유발을 위해 시범실험을 추가하여 제시하는 것이나 두 번째로 많은 사례가 제시된 '실험기구 조작이나 탐구기능 제시'에서도 실험과 관련된 적응적 실행을 제시하였다. 또한 교사들이 응답한 과학 교과의 특징적인 적응적 실행에 대해서도 50%가 넘는 사례가 실험 지도와 관련된 내용이었다. 둘째, 수리력과 문해력 등 학습 상황에서 학생들이 겪는 어려움과 관련된 적응적 실행도 많이 제시되었는데, 과학 학습에서 도구로 사용되는 수학의 기본 능력과 관련된 사례와 한자어로 된 과학 용어의 이해와 관련된 사례가 많이 제시되었다. 셋째, '실험 지도' 이외에 '과학이론과 실세계의 연결', '과학 오개념 지도', '과학적 사고 함양', '융복합적 접근' 등을 위한 적응적 실행이 과학 교과의 특징적인 유형이었다. 넷째, 과학교사들이 제시한 적응적 실행의 사례는 학교급별로 전공별로 차이가 있어 적응적 실행과 관련된 추후 연구에서 학교급이나 전공을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 사례수가 적은 적응적 실행 항목들은 대부분 거시적 측면에서 실행되는 적응적 실행으로 이와 연관된 전문성 향상에 관심을 기울일 필요가 있다. 추가적으로 본 연구 결과를 바탕으로 과학교육에 주는 시사점을 논의하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.123-130
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• 2012

2000년 1월 '영재교육진흥법'이 제정된 후 2002년 4월 '영재교육진흥법 시행령'이 공포됨으로써 우리나라의 영재교육이 본격적으로 시행되었다. 2007년 12월 발표한 '영재교육진흥종합계획안'에서는 전체 학생의 0.59%정도에게 제공되던 영재교육을 2012년까지 초 중등학생의 1%까지 확대 실시하는 계획을 수립한 후 시행함으로써 우리나라의 영재교육이 양적으로 성장할 수 있는 발판을 마련하였다. 그러나 최근까지 우리나라의 영재교육은 학문영역별 중심으로 시행되었으며, 특히 수 과학 분야의 영재교육에 편중되어 시행되었다. 이와 같은 우리나라의 영재교육 상황에서 질적 성장을 위한 다양한 시도가 진행되고 있으며, 그 중 하나가 21세기 창의적인 융합 인재 육성을 위하여 과학과 예술영재교육의 융합을 통한 새로운 교육기관의 설립을 추진하고 있는 것이다. 본 논문에서는 현재 추진되고 있는 융합형 영재교육기관에서 적용 가능한 교육과정 편성 및 운영 전략을 개발하였다. 이를 위하여 우리나라의 대표적인 영재교육기관인 한국과학영재학교의 교육과정과 해외 융합형 교과 운영 사례를 분석한 후 시사점을 도출하였으며, 융합형 영재교육기관인 과학예술영재학교의 교육과정 편제를 제안하고 과학예술영재학교의 핵심 교과인 융합교과에 대한 세부 내용을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.708-717
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• 2013

21세기 과학교육은 학생들의 과학에 대한 흥미, 창의적 융합 사고의 신장을 위하여 다양한 가능성을 탐구하고 있다. 이를 위하여 정부에서는 STEAM 교육을 강조하고 있는데, 본 연구에서는 교육과학기술부가 지원하는 2011년 'STEAM 리더스쿨', 'STEAM 교사연구회' 개발 프로그램을 통해 STEAM 교육의 각 분야별 연계 빈도와 아울러 기술 및 공학 분야와의 연계 교수학습 전략을 수립한 교사들의 인식을 분석하였다. 총 1,277차시, 751개 교수학습 자료를 분석대상으로 하였으며, 기술 및 공학 분야와의 교수학습 전략 분석을 위하여 개발된 프로그램에서 제시된 '생활 속 관련 내용 소개', '원리 이해 및 적용', '구상 및 설계' 등의 공통 전략을 추출하였다. 연구의 결과로 기술 및 공학의 연계 빈도는 초등학교의 경우 예술 및 수학 분야보다 낮았으며, 중 고등학교로 갈수록 연계 빈도가 높게 나타났다. 기술 분야와의 연계 전략으로는 '생활 속 기술 내용 소개', 공학 분야의 경우는 '공작 활동'이 가장 많은 교수학습 전략으로 사용되었다. 그러나 '공작 활동'의 경우 공학의 주된 방식임에도 불구하고 많은 교사들이 기술적인 내용으로 이해하며 학습 전략을 구성하는 것으로 나타났다. 앞으로 STEAM 교육이 교육 현장에 효과적으로 정착되기 위해서는 내용 중심적인 연계에서 나아가 각 분야의 본성과 교육적 함의를 기반으로 하는 전략적 교수학습 방안에 대한 깊은 고찰의 노력이 필요해 보인다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제27권4호
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• pp.357-367
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• 2013

교사 위주의 수업보다 학생 중심의 탐구 활동이 지속적으로 강조되고 있지만, 이를 실행하기란 쉽지 않은 것이 현실이다. 학생들의 지적 호기심은 주관적이며, 지적 호기심을 충족해주는 것은 교육 과정에 충실한 교육 못지않게 중요하다. 본 연구는 문제를 해결하는 과정에서 얻은 수열로부터 시작되었다. 이 수열은 점화식 $a_n=a_{n-1}+a_{n-3}$ ($n{\geq}4$), $a_1=a_2=a_3=1$으로 표현되었는데, 우리는 이 수열의 일반항을 찾아보고자 시도하였다. 주어진 문제의 점화식은 피보나치 수열의 점화식과 형태는 비슷해 보이지만 일반항을 구하는 과정은 결코 비슷하지 만은 않았다. 각고의 노력 끝에 우리는 같지만 서로 다르게 표현되는 두 개의 아름다운 일반항을 얻을 수 있었다. 본 연구와 같은 탐구과정이 교육 현장에 활력을 불어 넣는 데 일조할 수 있기를 기대한다.