• 제목/요약/키워드: STEM교육

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척도개념의 이해: 수학적 구조 조사로 과학교과에 나오는 물질의 크기를 표현하는 학생들의 이해도 분석 (Student Understanding of Scale: From Additive to Multiplicative Reasoning in the Constriction of Scale Representation by Ordering Objects in a Number Line)

  • 박은정
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.335-347
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    • 2014
  • 관찰과 측정을 기본으로 하는 과학의 교과에서 "크기(size)"와 그를 나타내는 "척도(scale)"는 물질의 물리적 속성과 과학적 현상을 이해하도록 돕는 중요한 개념이다. 또한, 사물의 수, 크기나 양을 어림잡거나 그것을 정확하게 표현하는 것은 수학에서 수의 개념 형성과 발달, 표현법의 습득, 나아가서는 연산에 관한 사고로의 발전과 관련되어있는 문제라고 볼 수 있어 "크기와 척도" 개념은 수학과 과학의 기본이며 동시에 두 교과를 연결하는 개념이다. 일반적으로 "크기와 척도"는 쉬운 개념이라 생각되지만, 실제 학생들은 물질의 크기를 제대로 이해하지 못하거나 척도로 나타내는 것을 어려워하는 것을 알 수 있다. 이는 단지 물질의 크기를 정확히 알지 못하는 정확성에 관한 오류로만 그치는 것이 아니라 종종 연관된 개념을 추론하거나 개념을 확장해 과학의 현상을 이해하는 과정에서의 어려움으로 이어진다. 이와 관련해 수와 연산에 관한 개념이해와 학습의 어려움에 관한 수학교육분야의 연구는 다양하게 진행되었지만, 과학교육분야에서의 연구는 많지 않았다. 본 연구에서는 "크기와 척도"에 관한 학생들의 사고를 더 잘 이해하고 과학 학습의 어려움에 관한 원인을 분석하기 위해 수학적 구조분석을 적용하였다. 수학교육에서 설명한 수 개념의 발달에 따른 사고유형(덧셈이전의 사고, 덧셈적 사고-additive reasoning, 곱셈적 사고-multiplicative reasoning)을 적용하여 7단계의 수학적 구조를 만들고 이를 이용하여 "크기와 척도"와 관련된 과제를 수행한 학생들의 인터뷰 데이터를 체계적으로 분석하였다. 수학적 구조를 바탕으로 한 개념 틀은 다양한 학생들의 사고를 분석하는 기준이 되었고, 또한 학생들이 겪는 개념이해의 어려움을 해석하는 도구가 되었다. 수 개념의 발달에 맞춘 수학적 사고구조를 적용한 분석은 학생들의 개념 유형의 구분을 명확히 하였고 설명이 모호했던 전환 단계(transition stage) 유형을 밝혀내어 수업에서 고려되어야 할 점들을 구체적으로 드러내었다. 이는 수학과 과학, 두 교과 간의 틈을 줄일 뿐 아니라 연결점을 찾아 학생들의 개념이해와 어려움의 원인을 분석하는데 폭넓은 시각을 제공한다는 점에서 최근 많은 관심을 받고 있는 STEM 혹은 수학과 과학의 융합 수업을 위한 소재로의 가능성을 제시해준다.

선미식(船尾式) 트롤선(船)의 해양항행중(海洋航行中) 파고(波高)와 선속(船速)에 따른 선체(船体) 동요특성(動搖特性) (The Characteristics of Motion Response of Stern Trawlers according to the Wave Height and the Ship's Speed in the Sea)

  • 강일권;박병수
    • 수산해양교육연구
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    • 제12권2호
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    • pp.199-212
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    • 2000
  • It is very important to investigate the hull response of a fishing vessel in the sea to ensure the safe navigation and fishing operation in rough sea by preserving excellent sea keeping qualities. For this purpose, the author measured various responses of three stem trawlers in waves using real sea experimental measuring system. The author analyzed the experimental data using the statistical and spectral analyzing method to get the characteristics of the motion responses of the vessels according to the wave height and the ship's speed. The results obtained can be summarized as follows ; (1) Rather higher response of the pitch motion due to the wave height appeared in the head sea and the bow sea than any other wave direction without relevance to ship's size. In case of the roll motion, the beam sea and the quartering sea have a high response value. The period of peak of the pitch motion and the roll motion according to the wave height in each vessel has almost same value respectively. (2) The change of response of the pitch motions deeply depend on the ship's speed in the head sea and the bow sea, but not in the other wave direction. (3) The change of response of the roll motions in the beam sea, the quartering sea and the following sea are affected by the influence of the ship's speed in 5k't to 8k't, but not related to the ship's speed in out of that range.

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초등학교 6학년 학생들의 그래프 이해 능력 실태 조사 (A Survey on the Comprehension of Graphs of Sixth Graders)

  • 황현미;방정숙
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제9권1호
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    • pp.45-64
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    • 2007
  • 본 연구는 초등학교 6학년 학생들의 그래프 이해 능력을 알아보기 위해, 자료 읽기, 자료 사이의 관계 찾기, 자료 해석하기, 상황 이해하기의 4가지 과제 유형을 설정하고 초등학교에서 학습하는 6가지의 그래프를 대상으로 검사 문항을 구성하였다. 이를 이용하여 서울 시내 초등학교 6학년 학생 187명을 대상으로 검사를 실시한 후, 과제유형별 반응과 그래프 종류별 반응을 분석하였다. 분석 결과 그래프를 보고 자료 읽기와 자료 사이의 관계 찾기 과제에서는 높은 이해도를 보였으나 자료 해석하기와 상황 이해하기에서는 상대적으로 낮은 이해도를 나타냈다. 또한 같은 수준의 과제 내에서도 그래프의 종류에 따라 상당히 다른 이해도를 보였다. 이를 통해 그래프 교수 학습 방향에 대한 시사점을 도출하였다.

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한국 공학계열과 비공학계열 진로 희망 고등학생들의 메이커 활동 선호 분야 비교 연구 (Comparative Study on Maker Participation Patterns of High School Students in Korea Engineering and Non-Engineering)

  • 변문경;권해연
    • 공학교육연구
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    • 제23권5호
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    • pp.68-75
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    • 2020
  • In order to cultivate the talents acquired in the fourth industrial revolution, developed countries' government are actively engaged in the campaigns encouraging K-12 students to participate in the maker movement. Maker education is regarded as one possible solution based on high tech in the era of the 4th Industrial Revolution, and it is spreading widely along with STEM education. In South Korea, STEAM education was actively conducted nationwide, and since 2017, STEAM and maker education have been linked showing mutual development. However, compared to STEAM education linked to the curriculum, comparison and activity-based research on maker education for teenagers is still insufficient. Therefore, this study aimed to suggest implications for STEAM education and maker education by analyzing the motivation of Korean youth to participate in maker activities. The subjects of this study are high school students who participated in maker education programs in student community for the first time in Korea. In this study, students were classified into engineering-related career group and non-engineering-related career groups based on their career intentions, and the motivation and understanding of participation in maker activities were compared. As a result of the study, male students participated more in maker education community activities than female students, and the engineering-related career group had a higher intention to participate in games, outdoor activities, IT equipment, digital production, and electrical/electronic production activities than the non-engineering-related career group. In addition, in the fields of handicraft/art, home baking, installing, and horticultural agriculture, there was no difference in the intention of participate in the engineering-related career group and the non-engineering-related career group. It was found that the engineering-related career group believed that there was a strong relationship between the maker education community activity, career exploration and future career choice, while the non-engineering-related career group believed that the relationship is less strong. It was also found that the engineering-related career group was participating more actively in the maker activity than the other group.

2015 개정 교육과정의 6개 핵심역량에 대한 기독교교육적 함의 (A Study on Christian Educational Implications for 6 Key Competencies of 2015 Revised National Curriculum)

  • 서미경
    • 기독교교육논총
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    • 제63권
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    • pp.221-253
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 기독교적 핵심역량을 정의하고, 2015년 개정 교육과정의 6개 핵심역량을 기독교교육적으로 해석하여 설명하는 것에 있다. 그리고 2015 개정 교육과정의 핵심역량 모형의 대안으로 기독교적 신앙을 토대로 한 신앙적 핵심역량 모형을 구현하는 것에 있다. 본 연구는 선행연구 분석을 통하여 기독교적 핵심역량을 '신앙'으로 도출하였다. 기독교적 핵심역량 '신앙'은 성경 지식(하나님을 아는 지식)과 하나님과의 인격적인 관계 안에서 자기 자신과 세계와 하나님을 알고, 기독교적 자아정체성, 성경적 가치관, 기독교 세계관을 가지고, 사고하고, 판단하고 행동할 수 있는 능력 곧 역량이다. 핵심역량 '신앙'은 모든 역량의 함양과 발휘의 동기, 태도, 가치의 기반(기준)이 될 수 있다. 기독교 신앙적 핵심역량 모형은 기독교적 핵심역량 '신앙'을 기반으로 하여 6개의 핵심역량이 함양되는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조를 기반으로 2015 개정 교육과정의 6개 핵심역량을 기독교교육적으로 해석하여 설명하면 다음과 같다. 자기관리 역량에서 자아정체성은 초월자 하나님과의 관계에서 올바르게 형성될 수 있다. 심미적 감성 역량에서 인간에 대한 공감적 이해는 최고의 아름다움이신 하나님, 아름다움의 근원이신 하나님의 형상에 대한 이해로부터 온다. 인간의 공동체성은 우주만물을 창조하시고 인간을 지으신 하나님이 그 근원이시다. 기독교적인 공동체는 하나님, 타인, 자연과의 삼중관계 안에서의 공동체이기 때문에 지역·국가·세계가 하나님의 공동체가 된다. 의사소통 역량은 먼저 자신과 타인에 대한 좋은 태도, 존중하는 마음에서부터 비롯된다. 그리고 의사소통을 위해서는 공통의 언어가 필요하다. 공통의 언어는 서로간의 소통하는 교제를 위해서 주신 성경이다. 하나님은 성경의 언어를 통해서 인간이 하나님을 알고, 인간을 알고, 창조 세계를 알고, 계속해서 하나님과 그리고 타인과 세계와 소통하게 하셨다. 지식정보처리 역량에서 지식과 정보의 처리와 활용에 대한 가치의 기준이 필요하다. 이 기준은 인간 존중을 위한 도덕적, 윤리적인 가치의 기준이 되어야 한다. 창의적 사고 역량에서 창의성의 근원은 세상을 창조하신 하나님이시다. 하나님의 형상을 지닌 인간은 창의적 잠재력을 가진 존재이다. 그리고 창의성은 개인의 선호도와 흥미에 따라 다른 표현 양식을 가지며, 각 개인의 중요도와 성취도에 따라 다른 접근 방법을 가진다. 개인의 창의성은 교육을 통해서 발견할 수 있으며, 지식, 기술, 경험을 융합적으로 활용하여 구체화할 수 있다.

영재학교의 수학 중심 융합 교육과정 평가 사례 연구 (A Case Study Evaluating Math-Oriented Convergent Curriculums in Schools for the Gifted)

  • 정민석;고호경
    • East Asian mathematical journal
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    • 제34권4호
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    • pp.511-536
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    • 2018
  • There is currently a growing need to nurture creative and convergent talent in the face of the fourth Industrial Revolution. Developing such talent requires interdisciplinary convergent education across the science, engineering, humanities, social studies, and arts disciplines. Such interdisciplinary convergence could cultivate humanities and social knowledge and qualities along with scientific expertise. In Korea, there are currently six science schools for the gifted that aim to discover and nurture science, technology, engineering, and mathematics (STEM) researchers from an early stage, and two science and art schools for the gifted that aim to cultivate new talent combining students' scientific and artistic qualities. These schools establish and follow curriculums that are suited to achieving the education objectives guaranteed by the Gifted Education Promotion Act and its Enforcement Decrees. This study compares the curriculums and curriculum tables of the science schools for the gifted to those of the science and art schools for the gifted to evaluate their methods of operation and performance. Additionally, it determines which curriculums provide an opportunity for students to nurture convergent thinking, and discusses how suitable curriculums could be implemented to develop convergent thinking.

Impacts of Badges and Leaderboards on Academic Performance: A Meta-Analysis

  • KIM, Areum;LEE, Soo-Young
    • Educational Technology International
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    • 제23권2호
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    • pp.207-237
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    • 2022
  • As technological changes continue to accelerate every day, meeting the needs of a shifting educational landscape requires leaving an exclusively "in-person" education behind. Gamified learning environments should be carefully designed in light of conflicting studies to suit students' needs. The purpose of this meta-analysis is to draw conclusive results regarding the application of the most commonly used game elements in education, i.e., badges and leaderboards, through a comprehensive analysis of their impact on academic performance in online learning. Review Manager (RevMan 5.4) was used to analyze eligible studies selected from Emerald, SAGE, ERIC, EBSCO, and ProQuest between January 2011 and January 2022. Analyzing 37 studies found that using leaderboards and badges in online education enhanced academic performance when compared to traditional learning without gamification (SMD = 0.39). The badge-only intervention showed a larger effect size (SMD = 0.33) than the leaderboard-only intervention (SMD = 0.27). Badges and leaderboards together exhibited a larger effect size (SMD = 0.48) than individual game elements (SMD = 0.40). The impact of the game elements on academic performance was greater in the humanities (SMD = 0.51) than in STEM fields (SMD = 0.32) and was greater for K-12 students (SMD = 0.63) than for college students (SMD = 0.31). This study contributes to a timely discussion of the use of badges and leaderboards in COVID-19 online learning trends and provides relevant data for designing integrations of online education and gamification models.

버섯류의 농산물 도매시장 출하작업 현장사례 (Forwarding method field survey In farm produce wholesale market in some kinds of mushrooms)

  • 장현유;임태선
    • 현장농수산연구지
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    • 제13권1호
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    • pp.185-202
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    • 2011
  • As a result of survey the dealings amounts of agricultural products in the public management wholesale market from 1997 to 2009 for 13 years, that makes composted of 54,706 tons in 1997, 130,345 tons in 2003 by increasing 238%, that is resulted of about 20% increase every year. As a result of survey the dealings money of agricultural products in the public management wholesale market from 1997 to 2009 for 13 years, that makes composted of 168,074 million won in 1997, 323,232 million won in 2003 by increasing 192%, that is resulted of about 16% increase every year. It has corelation with dealings amounts and money each other, also appeals to transition without discrimination, but making high amounts than money. It is divided into excellent, good and poor products according to freshness, pileus size, color and stem length to forwarding method field survey in farm produce wholesale market.

강원도 춘천지역 비시업 잣나무림의 현존량과 양분분포 (Biomass and Nutrient Distribution in Unthinned Korean White Pine Plantation in Chuncheon, Gangwon Province)

  • 한상균;이명종;권영휴
    • 현장농수산연구지
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    • 제16권1호
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    • pp.77-91
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    • 2014
  • This study was performed to provide basal data for effective nutrient control and productivity improvement of the Korean white pine stand. The objectives of this study were to investigate biomass and nutrient distribution in the unthinned Korean white pine plantation which is located in chuncheon, Gangwon province. Aboveground of the stand was estimated by the method of allometric relationship between tree component(kg) and diameter at breast height(DBH, cm). Total above ground biomass of the stand was 127.9t/ha. The relative ratio of stem, living branch, needle compared with total aboveground biomass were 57.9, 16.1, 12.7 and 13.3%, respectively. All nutrients were highly accumulated in needle and N had the largest proportion in the total amount of nutrient accumulation and followed by Ca, K, Mg, P. The amount of nutrient restoration in the Korean white pine was 6,852kg/ha for N, 1,916kg/ha for Ca, 889kg/ha for K, 518kg/ha for Mg, and 124kg/ha for P.

음양오행적 상상력에 기반한 <구운몽>의 창작과 향유 방식 연구 (A Study of Kuwoonmong Writing and Enjoyment in the Aspects of Yin-Yang (陰陽) and Wu Xing (五行) Imagination)

  • 황혜진
    • 고전문학과교육
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    • 제35호
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    • pp.153-193
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    • 2017
  • 이 연구는 음양오행과 관련된 문화적 상상력이라는 참조 체계를 활용하여 <구운몽>의 창작과 향유 방식을 연구하였다. 음양오행의 상상력은 오랜세월 생활문화뿐만 아니라 예술문화의 생성과 향유에도 영향을 끼쳤다. 김만중이 <구운몽>을 쓸 때에도 이러한 상상력을 기반으로 인물과 관계, 인연을 이루는 사건들을 구성했을 수 있다. 특히 이 연구는 김만중이 아직 팔선녀들의 이름과 개성을 구체화하기 전의 구상 단계에서 갑녀, 을녀, 병녀, 정녀 등으로 순서를 정하고 해당 천간(天干)이 지닌 음양오행적 속성을 고려하여 형상화 작업을 시도하지 않았을까 가정하였다. 다양한 천간의 특성을 핵으로 삼아 개성적 인물을 만들어낼 때, 중첩되는 인물 창조를 피하고 이들이 만드는 다채로운 관계의 양상과 사연을 구성하기 용이한 까닭이다. 위 표는 천간에 대응되는 <구운몽>의 인물을 배치한 것이다. <구운몽>은 각 천간적 특성을 인물 개성의 핵심으로 삼아 등장하는 시기와 배경, 인물의 성격과 분위기, 인물이 겪는 갈등의 원인과 주요 사건 등을 구성하였다. 초봄의 버드나무를 연상시키는 갑목의 진채봉은 솔직하고 적극적인 한편, 분칠한 담을 배경으로 하여 만개한 앵두꽃 같은 을목의 계섬월은 을목답게 섬세하고 부드럽다. 해로 비유되기도 하는 병화의 정경패는 화려한 정사도 집의 무남독녀로서 모든 것을 환히 비추는 병화의 능력을 발휘하여 양소유가 연주하는 곡의 의미와 의도를 꿰뚫어보기도 한다. 또 정경패는 예(禮)를 중시하고 화를 참지 못하는 병화의 성격으로 양소유에게 속아 체면을 잃은 것에 대한 앙갚음을 반드시 하고야 만다. 병화가 한낮의 작렬하는 태양이라면 정화는 밤에 빛나는 달이나 촛불에 가깝다. 정화의 가춘운은 단아하고 신비로운 정화의 매력으로 양소유의 마음을 사로잡으며, 수시로 변화하는 불꽃처럼 여선이 되었다 귀신이 되었다 하는 등 연기에도 능하다. 영웅호걸을 마음대로 고르기 위해 자신을 창가에 팔거나 양소유를 따르기 위해 연왕의 천리마를 타고 도주하는 적경홍은 자주적이며 결단력 있는 경금의 특성을 잘 보여준다. 칼과 같이 날카로운 신금에 대응하는 인물인심요연은 서늘한 기운과 함께 양소유 앞에 등장하여 창검 빛으로 화촉을 대신하며 그와 인연을 맺었다. 계수의 백능파는 물과 관련된 애욕으로 인한 고난을 겪으며 반사곡이란 차갑고 깊은 계곡에 유폐된 신세였다. 마지막으로 난양공주 이소화는 물처럼 아래로 흘러 하방(下方)의 존재를 감싸는 겸손함과 포용력으로 2처 6첩이 서로 자매로 일컫는 평등한 관계를 만들어내는 데 주도적인 역할을 하였다. 한편, 무토는 성진에, 기토는 양소유에 해당한다. 기토인 양소유는 무른 흙으로 팔선녀와 스며들고 동화되어 각색의 인연을 만들기에 적합한 기질을 갖추고 있으며, 그림의 '여백'처럼 자신은 비어 있으나 대상의 정을 비춰내는 기능을 담당한다. 무토인 성진은 너르고 단단한 무토의 기질답게 팔선녀와 양소유의 꿈[九雲夢]을 너른 흉중에 품고서 단단한 자신중심을 지키며 불도에 정념하고 자기를 따르는 도반(道伴)을 안정적으로 이끌 수 있었다. 개개 인물뿐만 아니라 서사세계를 구성하는 데 있어서도 <구운몽>은 음양오행적 상상력을 발휘한다. 음양오행에 따라 오악(五嶽)을 배치한 작품의 서두에서부터 작동시키는 음양오행적 상상력은 천간적 특성을 갖는 인물들의 개성을 감지하게 하는 생성적 틀로 작용하며, 나아가 인물의 개성이 잘 발현된 대화 장면에서 생동감 있게 움직인다. 인물의 형상뿐만 아니라 인물간의 관계에 대해서도 오행의 상생상극의 기운은 역동적으로 상호작용한다. 또 음과 양이 꼬리를 무는 미시적 사건의 연쇄, 양과 음의 세계를 오가는 거시적인 서사의 움직임, 그리고 음과 양이 서로를 품고 있는 구조 등을 갖춘 서사세계에 노닐며 수용자들은 마음속의 태극도가 움직이는 것 같은 느낌을 갖게 된다. 이런 점에서 <구운몽>은 추상적 음양오행론을 서사적으로 구현한 커다란 상징이라고 할 수 있다. 물론 작가인 김만중이 음양오행의 원리(道)를 의도적으로 상징화하려 하지는 않았을 것이다. 그러나 그 역시 오랜 세월에 걸쳐 형성되어 이미 다른 학문과 종교 영역에 습합된 음양오행적 상상력의 자장(磁場) 안에 있는 존재였으며 의식적이든 무의식적이든 영향을 받을 수밖에 없었다. <구운몽>의 당대 향유자들도 마찬가지이다. 굳이 이 소설을 분석적으로 읽지 않아도 그들은 자연스럽게 음양오행적 상상력을 적용할 수 있었으며 익숙한 세계관과 인간관이 강화되는 쾌감을 얻었을 것이다.