• 제목/요약/키워드: new teaching and learning method

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2009 개정 수학교육과정과 IBDP 수학과 교육과정에서의 교과서 비교 연구 - 고등학교 대수 영역을 중심으로 - (A Comparative Study of Mathematics Textbook Between 2009 Revised Curriculum and IB Diploma Program - The case of high school Algebra -)

  • 양현주;좌준수;최승현
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.391-421
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    • 2015
  • 과학기술의 급격한 발달과 인터넷의 활성화 등을 통해 전 세계가 활발한 상호 교류를 하게 되었으며 이러한 사회 변화의 결과 세계화라는 새로운 패러다임이 떠오르고 있다. 이와 같은 사회적 흐름에 따라 시대가 요구하는 인재상도 달라지고 있으며 우리의 교육도 국제교육 즉, 글로벌 교육에 많은 관심을 갖게 되었다. 수학교육의 측면에서도 우리나라의 인재들이 경쟁력을 갖추어야 하는 것은 중요한 과제로 떠오르게 되었다. 이에 본고에서는 우리나라 고등학교 교육과정 체제 안에서 교육과정의 국제화를 현실화하는 방안의 하나인 국제 공인 교육과정 IBDP(International Baccalaureate Diploma Program: 이하 IBDP로 표기)와 우리나라 고등학교 교육과정 중 중요한 부분인 대수 영역을 중심으로 비교 및 분석하였다. 특히, 우리나라 교육과정과 IBDP에 의해 개발된 교과서 중 수학 상급과정(Mathematics Higher Level: 이하 HL로 표기)단계를 선택하였으며 각 교과서에서 다루는 대수영역에 관한 내용의 범위 및 깊이, 문제의 수준 그리고 개념을 설명하는 방식이나 문제의 유형 및 교수-학습 방법 등을 분석하여 단원별 논의점을 제시하였다.

중등과학교사의 유튜버 경험과 정체성에 대한 연구 -푸코의 헤테로토피아 개념을 중심으로- (A Study on the Secondary Science Teachers' YouTuber Experience and Identity: Focusing on Foucault's Concept of Heterotopia)

  • 신세인;이준기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.579-595
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    • 2022
  • 이 연구는 유튜브라는 공간에서 새롭게 교육활동을 하는 중등과학교사들에 대한 질적사례연구이다. 특히 이 연구는 생활세계 혹은 현실공간의 규범과 제약에서 벗어나, 다양한 이상향이 반영되어 사적 자유나 일탈을 가능케 해주는 공간을 의미하는 푸코의 '헤테로토피아'라는 개념을 중심으로 이 사례를 해석하고자 했다. 연구에는 최근 자발적으로 유튜브 플랫폼에 개인 채널을 개설하고, 과학 학습 관련 영상을 활발하게 올리는 현직 중등과학교사 5인이 참여했다. 5인의 중등과학교사들의 경험에 대한 이해를 위해 개별적으로 반구조적 심층면담을 통해 자료를 수집하였으며, 질적 사례 연구 기법을 활용하여 수집된 자료를 분석하였다. 연구의 타당한 해석을 위하여 참여자들이 제작한 영상 콘텐츠, 이들이 직접 제작한 교사연수자료 및 교수학습자료를 참조하였다. 연구 결과, '자신만의 고유한 교육활동에 대한 갈망', '확장된 교실 공간으로서의 유튜브', '교실의 장벽 너머로 확장된 관계망', '인정욕구의 충족과 유튜버로서의 정체성 경험', '전통적 교육공간과 유튜브 공간 사이의 긴장' '장인으로 거듭나기', '교사-유튜버로서 자신만의 방향 찾기'라는 크게 일곱 가지의 주제가 도출되었다. 이를 통해 기존의 중등학교와 교실 안에서 한정되던 중등과학교사의 정체성과 욕구가 유튜브라는 새로운 공간에서 확장되는 현상을 확인할 수 있었다. 또한 유튜브는 과학교사들이 자신들만의 이상을 실현하고 즐거움을 느껴 볼 수 있는 공간이며, 이 공간 내에서의 행동을 일상 공간 속의 규범과 잣대로만 규제하는 것은 오히려 이들의 건전한 정체성 형성과 성장을 가로막는 일이 될 수 있음을 제언하였다.

초등 예비교사들의 포토보이스 활동을 통한 4차 산업혁명 시대 과학 교육과정 관점 탐색 - '검치호랑이 교육과정'의 세 가지 관점을 바탕으로 - (A Study on Pre-service Elementary School Teachers' Perspectives on the Science Curriculum in the Fourth Industrial Revolution Era through Photovoice Activity: Based on Three Perspectives on the 'Saber-toothed Tiger Curriculum')

  • 김동렬
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제43권2호
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    • pp.219-232
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    • 2024
  • 본 연구에서는 초등 예비교사 128명을 대상으로 포토보이스 활동을 통해 4차 산업혁명 시대 과학 교육과정의 방향에 관해 자신의 관점을 표현할 수 있도록 하였다. 활동 결과를 검치호랑이 교육과정의 보수적, 진보적, 급진적 관점으로 구분하여 탐색한 결과, 보수적 관점과 진보적 관점이 유사 비율로 높게 나타났고 급진적 관점이 낮게 나타났다. 보수적 관점의 예비교사들은 검치호랑이 교육과정에서 영원한 진리는 바탕이 되며 지켜나가야 한다는 원로들의 관점과 같이, 시간과 환경의 변화를 초월하여 유지되어야 할 '탐구'를 과학 교육과정의 기본으로 보고 중시하였다. 진보적 관점의 예비교사들은 검치호랑이 교육과정에서 '새 주먹'의 혈통을 이어받은 진취적인 사람과 같은 맥락을 가진 것으로서, 코딩과 메타버스 등 AI 기반 교육에 대해 긍정적으로 생각하여 탐구 기반을 대체할 수 있는 교수학습방법으로 생각하였다. 급진전 관점의 예비교사들은 검치호랑이 교육과정에서 급진주의자들이 진보적 교육과정에 의해 형성된 사회 계층 간의 갈등 문제에 대해 비판한 것처럼, 급변하는 과학교육의 정책적 상황에 대해 비판의식을 가지는 형태로 현 과학교육을 바라보고 있었다. 검치호랑이 교육과정의 흐름을 통해 얻을 수 있는 시사점처럼, 예비교사들은 특정한 하나의 관점에 종속된 형태로의 교육과정을 보는 시각보다는 여러 관점으로 과학 교육과정을 바라볼 수 있는 사유 역량이 필요한 것으로 나타났다.

전문계 고등학교의 현행 공업입문 교과서 비교연구 (Comparative Analysis Study of Introduction to Industry textbook for Technical High School)

  • 안성호;최완식
    • 대한공업교육학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.44-86
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 공업 입문 4종 교과서의 내용 요소별 특징을 비교하여 각 교과서의 장점과 단점을 분석해보고, 그 분석된 데이터가 새로운 공업입문 교과서 개발에 활용될 수 있도록 하기 위함이었다. 궁극적으로는 현직교사는 물론 예비교사와 교육연구자들이 (ㄱ) 교과서 관련 교안 연구의 기초자료로서 사용할 수 있도록 하며, (ㄷ) 대학수학능력시험 직업탐구영역의 문제 출제와 (ㄷ) 전공과 연계성을 갖는 차기 공업입문 교과서 편찬에 있어서 좋은 시사점을 제공하는 것이었다. 주로 사용된 연구 방법은 문헌 연구로서 현행4 종의 공업입문 교과서를 비롯하여 관련 문헌을 비교 분석하는 것이었다. 연구 결과, 비교된 모든 교과서는 대체적으로 교과서 집필 안을 준수하고 있었다. 교과서의 내용 면에서는 집필 안에서 제시하고 있는 단원이 균형 있게 배분이 잘 되어 있는 교과서가 있는 반면에, 단원의 비중이 너무 편중되어 있는 교과서가 있기도 하였다. 또한 보충적 자료, 평가적 자료, 시각적 자료 등에 대한 배분에 있어서도 교과서에 따라 상당한 차이를 보이고 있었다. 교과서와 관련하여 대학수학능력시험 출제 경향은 각 교과서가 비슷한 정도의 연계성을 가지고 있으나 수험생의 입장에서는 한 가지의 교과서만으로는 대학수학능력시험을 대비하여 공부하는데 충분하지 않으므로 교사는 모든 종류의 교과서를 이해하고 학생들에게 가르치는 교과서 외의 다른 교과서 내용도 추가적으로 가르칠 필요가 있는 것으로 나타났다.

A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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네트워크 텍스트 분석을 이용한 한국가정과교육학회지 논문의 연구 동향 분석 (Research Trend Analysis of Publications in the Journal of Home Economics Education Association Using Network Text Analysis)

  • 이윤정;김은정;김지선
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.1-18
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    • 2019
  • 이 연구는 네트워크 텍스트 분석을 이용하여 가정과교육 분야의 연구동향을 분석하였다. 2003년 7월부터 2018년 12월 사이에 한국가정과교육학회지에 게재된 586편의 논문의 주제를 소셜 네트워크 분석프로그램인 Netminer 4의 텍스트분석 도구를 이용하여 주제어들의 출현빈도와 중심성 분석(연결중심성, 근접중심성, 매개중심성), 시기별 LDA 분석 등을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 전반적으로 출현 빈도가 높은 단어들은 부모, 문화, 단원, 건강, 진로, 소비, 실천성 등이었다. 주제어 네트워크 분석 결과, 연결중심성은 부모, 관리가 가장 높았고, 근접중심성은 부모, 남학생, 매개중심성은 남학생, 단원 등이 가장 높게 나타났다. 둘째, 2003년부터 2018년까지의 연구를 4개 시기로 나누어 중심성 분석을 실시한 결과, 네 시기 모두 교육, 가정, 목적, 수업, 중학교, 학교 등 출현 빈도수가 높은 단어들은 유사하였으나, 시기별로는 제3, 제4시기에는 '목적'이라는 단어가, 제4시기에는 '과정' 이라는 단어가 두드러지게 나타났다. 셋째, 시기별 중심성 분석 결과 중심성의 종류와 무관하게 각 시기에 중요한 역할을 하는 단어들은 일정한 것으로 나타났다. 넷째, LDA 분석을 통한 토픽 변화를 분석하였을 때 교육과정, 교과서, 가족건강성, 교수학습, 평가, 식생활, 외모관리, 소비 등은 모든 시기에 지속적으로 등장하였다. 4개 시기의 토픽은 점차 다양화되고, 세분화되며, 심화되는 경향을 보였다. 연구를 통해 교육과정의 변화와 국가정책이 반영되어 새롭게 등장한 토픽인 교사연수와 안전이 주제어로 도출되었으며, 상대적으로 연구의 관심이 낮았던 토픽은 주거임이 드러나 학자들의 관심과 연구 활성화가 요구된다고 할 것이다. 이 연구는 2000년대 이후 한국가정과교육학계에서 이루어진 연구들의 주요 관심사를 파악할 수 있었다는 점과 관심사들의 순위를 제시하였다는 점에서 의미가 있다.

초등학교 과학 연극 수업 사례 연구 (Case Study on Science Drama in Elementary School)

  • 윤혜경;라지연;장병기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.902-915
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    • 2004
  • 과학교육 매체로서 연극의 활용가능성을 탐색하기 위해 초등학생의 수준에 적절한 과학 연극 두 편을 개발하고, 개발된 과학 연극을 학교 현장에서 지도함으로써 과학 연극을 통한 과학 교수 학습의 효과를 살펴보았다. 개발한 연극은 미국의 원자폭탄 개발을 다룬 '맨해튼 계획'과 혈액형의 유전 방법을 다룬 '엄마, 난 O형 이래요' 두 가지로 전자는 과학 논쟁 연극이고, 후자는 과학 개념 연극이다. 또한 6단계로 구성된 과학 연극 수업 모형과 지도 교사를 위한 지도안을 구성하였다. 과학 개념 연극은 3학년 학생을 대상으로 실시하였고, 과학 논쟁 연극은 5학년 학생을 대상으로 실시하였다. 지도 교사는 연극 수업의 준비, 실시과정에서 일지를 통해 학급에서 일어났었던 일과 이에 대한 자신의 생각을 정리하였으며, 과학 연극 수업은 비디오로 녹화 분석되었다. 또 과학 연극에 대한 학생의 반응을 알아보기 위해 일부 학생을 대상으로 면담을 실시하고, 전체 학생을 대상으로 설문을 실시하였다. 면담은 연극 참여 학생 일부와 관람 학생 일부를 대상으로 지도 교사가 연극 수업 직후 비형식적 방법으로 실시하였다. 수업 직후 실시된 설문에서는 과학 연극 수업에 대한 반응을 5점 척도로 조사하고(4문항), 수업 전후의 생각을 비교하게 하거나 수업을 통해 알게 된 내용을 쓰도록 하였다. 연구 결과 두 과학 연극 수업에 대한 학생들과 지도교사의 반응은 매우 긍정적이었으며, '맨해튼 계획' 보다는 '엄마, 난 O형 이래요' 가, 남학생보다는 여학생이 좀 더 긍정적인 반응을 보였으며 또 다른 과학 연극 수업을 기 대하기도 하였다. '엄마, 난 O형 이래요' 의 경우 연극에서 다룬 과학 지식의 내용을 대부분의 학생들(93%)이 잘 이해했으며, '맨해튼 계획' 의 경우 연극 관람 후, 원자폭탄의 사회적 이용에 대한 보다 다양한 책임 소재를 인식하였다. 그러나 핵의 위력(위험성)과 원자폭탄의 피해 상황을 부각하여 인식하는 경향도 발견되었다. 이러한 결과는 과학 연극 수업시, 주제와 관련된 학습 활동이나 토론 등을 보다 적극적으로 계획하고 실시하는 것이 필요함을 시사한다. 한편 지도 교사는 연극이라는 형식이 매우 새롭고 다른 수업 방법으로 다루기 어려운 내용을 지도할 수 있음을 인식하였으며 과학 연극 수업에 학생들의 흥미와 참여도가 높은 것에 대해 만족해했다. 그러나 두 경우 모두 이러한 과학 연극 수업이 정규 수업 외에 교사가 별도의 시간을 할애하여 준비해야 한다는 점에서 어려움이 있음을 지적하였다.