• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.221-235
• /
• 2021

본 연구는 초등학교 5~6 학년 학생을 대상으로 과학 학습 상황에서 과학상태호기심(Science State Curiosity; SSC) 및 과학상태불안(Science State Anxeity; SSA) 수준에 따른 학습효과를 구명하는데 목적이 있다. 이를 위해 과학 학습을 과학 문제 대면(I), 결과 확인(II), 과학 개념 학습(III)의 세 가지 상황으로 구분하여 각 학습 상황에서 SSC 및 SSA를 측정하여 분석하였다. SSC 및 SSA가 학습효과에 미치는 순 영향을 파악하기 위해 학습효과에 영향을 줄 것으로 예상되는 과학호기심, 인지욕구, 과학자아개념, 과학불안, 흥미를 통제하였다. 과학 문제 대면 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCI' 및 'SSAI'으로, 결과 확인 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCII' 및 'SSAII'로, 과학 개념 학습 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCIII' 및 'SSAIII'로 정의하였다. 그리고 학습효과를 직후학습효과와 지연학습효과로 구분하여 사전검사 점수에 비하여 직후검사 또는 지연검사 점수가 향상된 정도를 산출하여 분석하였다. 분석결과, 직후학습효과는 SSCI·SSCII가 높을수록, SSAI·SSAII·SSAIII가 낮을수록 높았으며, 지연학습효과는 SSCI·SSCII가 높을수록, SSAIII가 낮을수록 높았다. SSC가 SSA보다 학습효과에 미치는 영향이 컸으며, 직후학습효과에는 SSCII가, 지연학습효과에는 SSCI이 가장 많은 영향을 미쳤다. 또한 SSCIII가 높을수록 추가적인 자발적 학습을 하는 경향이 나타났다. 본 연구의 결과는 과학 학습에서 학생의 정서적 상태에 대한 이해의 폭을 넓히고, 상태호기심 및 상태불안 연구에 대한 이론적 토대를 마련할 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.484-499
• /
• 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.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.391-409
• /
• 2022

이 연구에서는 예비과학교사들이 지속가능한 행복 개념과 복잡성 이론을 구성하고 있는 주요 요소들을 초점으로 하여 과학교육과 지속가능발전교육을 통합한 수업자료와 수업시연을 분석하고, 이러한 교육실행에 참여하기 전과 후의 인식 변화를 다각도로 분석하였다. 이를 바탕으로 예비과학교사들이 지속가능발전 교육의 다차원적인 교사전문성을 키우기 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 주요 연구결과를 보면, 먼저 예비과학교사들이 설계한 수업자료와 수업시연에 대한 동료평가 결과, 지속가능한 행복 접목에 대한 평균이 복잡성 이론 요소들보다 상대적으로 높게 나타났다. 다음으로, 지속가능한 행복과 복잡성 이론의 요소들은 전반적으로 지속가능발전교육의 요소들과 긍정적인 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 또한 예비과학교사들은 연구에 참여한 이후, 개인과 사회의 행동 양식을 배우고 실천하는 것을 지속가능발전교육의 의미로 중요하게 생각하게 된 것으로 나타났다. 그리고 과학교육과 지속가능발전교육을 접목할 필요성에 대해, 예비과학교사들은 지속가능한 삶의 방식을 이해하기 위한 지속가능한 행복 개념을 과학교육에서도 다룰 필요가 있다고 생각하였다. 한편, 지속가능한 행복과 복잡성 이론의 요소들은 전반적으로 지속가능발전교육과 긍정적인 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 그리고 예비과학교사들이 과학수업에서 지속가능발전교육을 접목하는데 있어서의 자신감은 연구에 참여하기 전보다 참여 이후에 통계적으로 유의미하게 높아진 것으로 나타났다. 또한 예비과학교사들이 기존에 가졌던 과학교사에 대한 지향점으로 학생들과의 소통과 행복한 삶을 함께 생각해볼 수 있는 교사의 역할을 좀 더 생각하게 된 것으로 분석되었다. 전체적으로 예비과학교사들은 지속가능한 행복 개념과 복잡성 이론의 요소를 접목한 과학교육과 지속가능발전교육의 통합이라는 새로운 교수학습 전략의 관점을 실제 수업시연에 적용해봄으로써, 좀 더 다차원적인 과학교사 전문성을 갖추게 된 것으로 생각된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.85-94
• /
• 2004

As over 70% of the total life cycle cost (LCC) of a product is committed at the early design stage, designers are in an important position to substantially reduce the LCC of the products they design by giving due to life cycle implications of their design decisions. During early design stages, there may be competing concepts with dramatic differences. In addition, the detailed information is scarce and decisions must be made quickly. Thus, both the overhead in developing parametric LCC models fur a wide range of concepts, and the lack of detailed information make the application of traditional LCC models impractical. A different approach is needed, because a traditional LCC method is to be incorporated in the very early design stages. This paper explores an approximate method for providing the preliminary LCC, Learning algorithms trained to use the known characteristics of existing products might allow the LCC of new products to be approximated quickly during the conceptual design phase without the overhead of defining new LCC models. Artificial neural networks are trained to generalize product attributes and LCC data from pre-existing LCC studies. Then the product designers query the trained artificial model with new high-level product attribute data to quickly obtain an LCC for a new product concept. Foundations fur the learning LCC approach are established, and then an application is provided.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.302-318
• /
• 2023

이 연구 목적은 시스템 사고가 요구되는 계절별 별자리 학습에서 SBF 질문을 제시한 경우, 초등학생의 개념성취 수준과 시선이동에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 SBF 질문의 효과를 알아보기 위해 연구집단과 비교집단으로 나누고 질문 유형을 달리한 과학 텍스트를 제시하여 초등학교 6학년 학습자의 개념성취 수준 및 시선이동 차이를 분석하였다. 개념성취 수준을 분석하기 위해 집단 내·집단 간 사전·사후 검사를 실시하였으며, 시선이동 차이를 분석하기 위해 Eye-tracker를 활용하여 학습자의 시선을 추적하였다. 연구 참여자는 연구 참여 동의서를 통해 자발적으로 연구 참여 의사를 밝힌 초등학교 6학년 학생 36명이다(연구집단 18명, 비교집단 18명). 본 연구를 위해 연구 참여자는 2015 개정 교육과정에서 제시한 계절별 별자리와 관련된 학습 내용 전까지만 학습한 상태로 연구에 참여하였다. 자료 분석은 개발한 개념 검사지의 사전·사후 검사 결과와 계절별 별자리와 관련된 과학 텍스트를 학습할 때의 시선이동 자료를 정량적으로 분석하였다. 연구 결과 첫째, 계절별 별자리 학습에서 SBF 질문은 유효한 학습 전략이었다. 학습자에게 구조(Structure)-작용(Behavior)-기능(Function)과 관련된 질문을 순차적이고 구체적으로 제시하였을 때, 일반적인 질문보다 더 높은 학습효과를 나타내었다. 즉 SBF 질문은 집단 간 사전·사후 개념 검사에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였으며, 집단 내 사전·사후 개념 검사에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.001)를 보였다. 둘째, SBF 질문은 선개념이 높지 않은 학습자에게 개념성취에 도움이 되는 영역을 학습하도록 유도하여 학습자의 학습에 긍정적인 영향을 주었다. 즉, 우주기반 관점의 시각 자료와 함께 SBF 질문을 제시하였을 때, 교과서의 일반적인 질문을 제시한 경우보다 학습자의 총 시선고정 수에서 유의미한 차이(p<0.01)를 보임을 시선이동 분석 결과를 토대로 확인하였으며, SBF 질문으로 학습한 학습자의 개념성취 수준이 향상됨을 정량적으로 확인하였다. 이는 SBF 질문이 시각 자료가 함께 제시된 과학 텍스트 학습 과정에서 능동적인 학습을 촉진한다는 실증적인 증거이다. 반면, 과학적 선개념을 많이 가지고 있는 학습자에게는 SBF 질문의 효과보다 학습자 자신이 가지고 있는 선개념이 견고한 핵으로 작용하여 탐구의 효과가 크지 않았다. 본 연구는 계절별 별자리 학습 과정에서 SBF 질문의 효과를 사전·사후 검사와 시선이동 분석을 통해 정량적인 자료로 제공한다는 점에서 기존 계절별 별자리 학습 연구와 차별성이 있으며, 초등학생의 계절별 별자리 학습과 관련된 지도방안에 도움을 줄 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.257-266
• /
• 2021

본 연구에서는 2009 개정 및 2015 개정 초등 과학교과서에 제시된 5학년 '날씨와 우리생활' 단원의 탐구 중 '안개 실험'과 관련하여 예비교사들의 이해를 알아보았다. 연구 대상은 교육대학교 학생 100명으로 초등과학교재연구 강의에 참여한 학생들이다. 예비교사들은 두 교육과정에 대해 사전학습 후, 실험을 비교수행하고 논의하는 자율적인 교재연구를 하였다. 그 후 예비교사들이 개별적으로 답한 결과와 과제를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 2009 개정과 2015 개정 교육과정에서의 안개 발생 차이를 응결, 수증기 등의 관련 과학적 개념으로 설명한 예비교사는 24명(24%)이었고 그중 1명(1%)만이 포화개념을 이용하여 설명하고 있었다. 둘째, 교육과정 변화에 따른 안개실험 방법의 변화에 대해 그 이유를 알아낸 예비교사들은 48명(48%)이었다. 셋째, 예비교사들은 과학적 지식의 중요성보다는 실험의 재현과 성공을 중요시하였으며, 그런 예비교사들은 대체실험이나 동영상 자료 활용을 제안하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제13권2호
• /
• pp.113-122
• /
• 2015

Feature subset selection is as a pre-processing step in learning algorithms. In this paper, we propose an efficient algorithm, ModifiedFAST, for feature subset selection. This algorithm is suitable for text datasets, and uses the concept of information gain to remove irrelevant and redundant features. A new optimal value of the threshold for symmetric uncertainty, used to identify relevant features, is found. The thresholds used by previous feature selection algorithms such as FAST, Relief, and CFS were not optimal. It has been proven that the threshold value greatly affects the percentage of selected features and the classification accuracy. A new performance unified metric that combines accuracy and the number of features selected has been proposed and applied in the proposed algorithm. It was experimentally shown that the percentage of selected features obtained by the proposed algorithm was lower than that obtained using existing algorithms in most of the datasets. The effectiveness of our algorithm on the optimal threshold was statistically validated with other algorithms.

• International journal of advanced smart convergence
• /
• 제12권3호
• /
• pp.186-191
• /
• 2023

This study would investigate the generative AIs currently in service in the era of hyperscale AIs and explore measures for the use of generative AIs, focusing on 'ChatGPT,' which has received attention as a leader of generative AIs. Among the various generative AIs, this study selected ChatGPT, which has rich application cases to conduct research, investigation, and use. This study investigated the concept, learning principle, and features of ChatGPT, identified the algorithm of conversational AI as one of the specific cases and checked how it is used. In addition, by comparing various cases of the application of conversational AIs such as Google's Bard and MS's NewBing, this study sought efficient ways to utilize them through the collected cases and conducted research on the limitations of conversational AI and precautions for its use. If connected to city-related databases, it can provide information on city infrastructure, transportation systems, and public services, so residents can easily get the information they need. We want to apply this research to enrich the lives of our citizens.

• 한국지구과학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.342-358
• /
• 2023

The purpose of this study was to investigate preservice teachers' understanding of democratic citizenship. This study utilized the democratic citizenship frame to assess 17 participants' comprehension of this concept. The researcher designed a method course where participants in groups analyzed science activities to identify democratic citizenship components. Through the analysis of two science activities-one on energy and the other on climate change-and the development of science panels addressing various global issues, preservice teachers' understanding of democratic citizenship was enhanced. Preservice teachers showed a good understanding of critical thinking, communication and collaboration, and STS (science, technology, and society); and the most enhanced understanding of empathy, which was the least perceived in pre-survey, component of democratic citizenship. The democratic citizenship frame proved to be a valuable tool for teaching and learning this topic, particularly when applied to socioscientific issues in the classroom. More research-based revisions of the science curriculum are necessary, and more systematic practices with reflections are essential in teacher education.

• 한국지구과학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.160-171
• /
• 2003

본 연구에서는 계절 변화에 관련된 개념 유형을 분석하고, 관련 개념들에 관한 토의에 의해 인지갈등을 해소하는 방법을 강조한 발생학습 전략의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 계절변화 관련 지구과학 개념 유형은 100가지 였으며, 그 중에서 66가지는 오개념을 포함한 비과학적 개념 유형이었다. 계절변화에 관련된 개념 평가도구는 R&D과정과 2번의 현장검증을 거쳐 개발되었다. 실험집단에는 지구과학개념 유형과 인지갈등을 반영한 4단계의 발생학습 전략을 적용하였다. 한편 통제집단에는 전통적인 교수 학습 전략을 적용하였다. 유의수준 .05에서 공변량분석을 실시한 결과 두 집단 간에는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 계절변화와 관련된 오개념을 지구과학적 개념으로 변화시키는 데 발생학습전략이 하나의 가능한 대안이 될 수 있음을 의미하는 것으로 볼 수 있다.