• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.334-348
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• 2002

본 연구에서는 문헌을 통해 과학 창의성의 구성요소를 밝히고 창의성 계발 교육에 중요성을 두고 있는 영재 교육과정을 분석하여 과학 창의성 계발을 위한 프로그램을 개발하였다. 문헌연구를 통하여 본 연구에서는 과학 창의성을 특수한 문제(특히 잘 정의되지 않은 문제) 해결의 과정 또는 새로운 문제의 발견으로 보았다. 과학 창의성이 발현되는 중요 요소로서 과학지식, 과정지식, 확산적/비판적 사고, 문제의 종류, 문제의 발견력을 제시하였다. 과학 창의성 계발을 위해 3단계의 구분된 교수-학습 모형을 제시하였다. 1단계는 주제의 도입단계, 2단계는 소규모 과정 훈련단계 그리고 3단계는 실제문제를 해결하는 독립연구단계로 구성된다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 지구과학영역에서 4개 주제 15차시 분량이다. 본 연구의 프로그램 개발과정과 산출물뿐만 아니라 프로그램의 특징, 운영 시 문제점들이 논의되었다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.417-433
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• 2013

이 연구는 우리나라의 학생들이 과학을 어려워하고, 과학에 흥미가 없으며, PISA 평가에서도 과학적 소양이 하락하고 있는 현실을 개선하고자 과학교과를 중심으로 한 STEAM 활동이 초등학생들의 과학탐구능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 경기도 소재 초등학교 6학년 실험집단 31명(남자 15, 여자 16), 비교집단 31명(남자 17, 여자 14)의 두 집단을 선정하고, 창의적 설계, 감성적 체험, 내용 통합을 고려하여 STEAM 프로그램을 개발하였다. 또한, 사전-사후 실험설계를 통하여 과학탐구능력(TSPS 검사지)과 과학에 대한 태도(과학과 관련된 정의적 영역 평가지)를 검사하였다. 과학탐구능력의 경우 사전검사에서 실험집단이 16.77, 비교집단이 17.81로 비교집단의 평균 점수가 높았으나, 사후검사에서 실험집단이 20.48, 비교집단이 18.00으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학탐구능력이 향상되었음을 알 수 있었다(p<.05). 과학에 대한 태도의 경우 사전검사에서 실험집단이 3.13, 비교집단이 3.43 이었으나, 사후검사에서 실험집단이 3.50, 비교집단이 3.33으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학에 대한 태도가 향상되었음을 알 수 있었다(p<.001). 또한, STEAM 활동에 대한 학생들의 인식 조사를 통하여 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단의 학생들이 STEAM을 긍정적으로 인식하고 있다는 설문 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로, STEAM 활동이 초등학교 학생들의 과학탐구능력 향상 및 과학에 대한 태도 개선에 효과가 있고, 학생들은 STEAM 활동을 긍정적으로 인식하고 있다고 할 수 있다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제10권4호
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• pp.47-56
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• 2008

This study suggest a way to improve duty process of KTX(Korea Train Express) high-speed train driver. A new operating system which based on safety was introduced to operate high-speed train which travel above 300km/h on the high-speed railroad but below 200km/h on the general railroad. There were some studies on the operation of high-speed train which travel on the high-speed railroad and on the general railroad with safety. However they overlooked the elements of human errors. The duty-load of KTX train driver's 14 basic operation processes was measured using NASA-TLX and found four processes with high duty-load. In this paper, critical tasks of the high duty-load processes are determined using a questionnaire. Some suggestions which include the improvement of facilities, operating system and operating skill are proposed to lighten duty-load of the critical tasks. The validity of the proposed new task processes is demonstrated by making question to KTX train driver. To use this results cost-benefit analysis, hazards analysis etc. should be performed additionally.

• 산업경영시스템학회지
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• 제43권4호
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• pp.150-160
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• 2020

In this paper, we introduce a pilot's scheduling model which is able to maintain and balance their capabilities for each relevant skill level in military helicopter squadron. Flight scheduler has to consider many factors related pilot's flight information and spends a lot of times and efforts for flight planning without scientific process depending on his/her own capability and experience. This model reflected overall characteristics that include pilot's progression by basis monthly and cumulative flight hours, operational recent flight data and quickly find out a pinpoint areas of concern with respect to their mission subjects etc. There also include essential several constraints, such as personnel qualifications, and Army helicopter training policy's constraints such as regulations and guidelines. We presented binary Integer Programming (IP) mathematical formulation for optimization and demonstrated its effectiveness by comparisons of real schedule versus model's solution to several cases experimental scenarios and greedy random simulation model. The model made the schedule in less than 30 minutes, including the data preprocessing process, and the results of the allocation were more equal than the actual one. This makes it possible to reduce the workload of the scheduler and effectively manages the pilot's skills. We expect to set up and improve better flight planning and combat readiness in Korea Army aviation.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권3호
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• pp.292-306
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• 2010

The purpose of this study was to review the current state and characteristics of instruments used to assess individual understanding of the nature of science (NOS). This study conducted a series of content analyses of the articles published in a total of seven Korean and international journals from 1990 to 2009. A total of 99 research papers and assessment tools were categorized according to their features such as item type, the method of development, philosophical perspectives and others. So, evaluation domains of the instruments were also compared with the features of the NOS endorsed in some standards science education documents internationally well known, such as Benchmarks for Science Literacy (AAAS, 1993), National Science Education Standards (NRC, 1996). It was found that VNOS was the most frequently used instrument used for the last 20 years. There was a difference between characteristics of instruments used in Korean journals and these in international journal, such as philosophical perspectives, item type. Moreover, the results showed that there were only a few of instruments to ask about ethics of scientists, significance of science process skill and the context. NOS instruments focused only on limited aspects of NOS emphasized by the standard documents.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제32권2호
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• pp.185-197
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• 2013

The purpose of this study was to analyze the difference between eye movements according to science achievement of elementary school students in observation situation. Science achievement was based on the results of national achievement test conducted in 2012, a random sampling of classes. As an assessment tool to check observation test, two observation measure problems from TSPS (Test of Science Process Skill; developed in 1994) suitable for eye tracking system are adopted. The subjects of this study were twenty students of sixth grade who agreed to participate in the research. SMI (SensoMotoric Instruments)' iView $X^{TM}$ RED was used to collect eye movement data and Experiment 3.1 and BeGaze 3.1 program were used to plan and analyze experiment. As a result, eye movements in observation test varied greatly in fixation duration, frequency, saccade, saccade velocity and eye blink according to students' science achievement. Based on the result of eye movements analysis, heuristic search eye movement was discussed as an alternative to improve underachievers' science achievement.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권2호
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• pp.131-146
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• 2018

미분학은 적분학과 더불어 수학, 자연과학, 공학 등에서 널리 응용되는 중요한 분야이다. 도함수는 미분학의 중요 개념인데, 학생들은 이것의 개념을 제대로 파악하지 않은 채 정형화된 계산 문제를 푸는 기능 습득에만 치중하고 있어 미분에 대한 개념적 이해는 매우 빈약한 상태이다. 이에 본 연구에서는 학부 학생들을 대상으로 미분에 대한 설문조사를 실시하여, 미분학 문제를 풀 때 나타난 오류를 분석하고 도함수에 내재한 극한과정의 수학화 과정과 도함수에 대한 역사적 발달과정을 살펴보고자 한다. 이 과정을 통해 미분의 이해도를 분석하고 이에 대한 결과를 제시하고자 한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권1호
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• pp.51-58
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• 2005

The purpose of this study was to investigate the elementary students' academic ability in science and cognitive language ability according to gender, and their correlation. To this study, above two tests were conducted to 600 elementary students, and 496 students of them were analyzed. The test of academic ability in science was classified for lower students (1$\~$3 grades) and upper students (4$\~$6 grades), which consisted of scientific knowledge, process skill, and inquiry context. The reliability (Cronbach $\alpha$) of each test showed 0.7581 in lower students and 0.7831 in upper students. Also the reliability of cognitive language ability test was 0.7788. The results of this study were as follows: First, there were no significant differences in academic ability in science according to gender except 3rd grade. Second, there were significant differences in cognitive language ability according to gender. Third, in the correlation between academic ability in science and cognitive language ability, it showed low coefficient in lower students and high coefficient in upper students.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권1호
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• pp.74-84
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• 2004

The purpose of this study was to get an implication on teacher education program, by exploring the difficulties pre-service elementary teachers have with their science lessons. 37 pre-service teachers were requested to write an anecdote about their science lessons during their 4 week practicum. By analyzing these anecdotes, the difficulties were grouped into several categories by the researcher, and then reconfirmed by the pre-service teachers themselves. The result showed that there were far more difficulties with practical work (cases: 48), than with content knowledge teaching (cases: 17). Among practical work related difficulties, the most frequent cases were: 1) when they have unexpected result different from scientific theory (cases: 10), 2) when they teach process skill and usage of lab equipments (cases: 8), and 3) when they do not have enough preparation for practical work (cases: 7). Unlike the result of preceding research on secondary pre-service teachers, there was no affective aspect problems. These difficulties also can be divided into 'problems' and 'dilemmas'. Whereas 'problems' can be settled by removing obstacles, 'dilemmas', a conflict-filled situation, require choices between competing values or aims. The use of scientific language, the decision on the level and amount of knowledge they teach, and disposal of unexpected experiment results caused such dilemmas in science lessons. The research results imply practical work should be more strengthened in the elementary teacher education program. And both teacher educators and pre-service teachers need to understand that practical teaching is a complex enterprise accompanying some 'dilemmas'. The role of science teachers as managers of dilemmas could be considered.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.626-639
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• 2008

고등학교 과학교과서의 개선을 위한 제안을 제시하기 위해 한국과 미국 고등학교 지구과학 교과서의 지질학 영역에 있는 탐구 활동이 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황 면에서 평가되었다. 탐구활동의 내용에서, 한국 교과서는 단원 당 5.8개로 미국 교과서의 단원 당 4개보다 더 많은 탐구활동 개수를 포함하고 있었다. 한국 교과서는 대부분 도표나 그래프 등 자료해석에 관련된 탐구활동을 포함하고 있고 미국 교과서는 스스로 조작하는 실험이나 자료변형 그리고 직접설계 할 수 있는 탐구활동 기회를 제공하고 있다. 탐구활동 1개당 사용된 탐구과정 개수는 한국 교과서가 평균 1.8개인 반면 미국 교과서는 3개로 미국 교과서가 한국 교과서보다 더욱 다양한 탐구과정을 사용한다는 것을 알 수 있다. 모든 교과서에서 가장 많이 사용된 탐구과정 요소는 추리와 자료해석으로 이 두 요소의 비율은 한국 교과서는 평균 73.3%이고 미국 교과서는 46.2%였다. 즉 한국 교과서는 특정 탐구과정 요소만을 강조하였고, 이런 고르지 못한 탐구과정 요소의 분포는 학생의 통합능력 신장에 저해요인으로 작용할 수도 있을 것으로 판단된다. 특히 통합적 탐구과정에서 미국교과서는 7개의 모든 요소가 다 제시되었지만 한국 교과서는 단지 2개 내지 4개의 요소만이 제시되어 한국 교과서가 미국 교과서보다 학생들이 다양한 탐구능력을 함양할 수 있게 하는 탐구활동을 제공하는데 있어 취약점을 갖고 있다는 것을 말해 준다. 탐구상황 분석에서 한국교과서는 다소 단편적 인이고 실생활과 관련이 낮은 탐구 상황이 제공되었고, 미국 교과서는 좀 더 실생활과 관련되어 적용된 탐구 상황의 내용들로 구성되어 있음을 보여주었다.