다층 서답형 문항을 이용한 태양계 구조 학습 발달과정 개발 및 타당성 검증

오현석 ( Hyunseok Oh ) , 이기영 ( Kiyoung Lee )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제3호, 291~306페이지(총16페이지)

이 연구에서는 다층 서답형 문항을 이용하여 태양계 구조에 대한 학습 발달과정을 개발하고 그 타당성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 Wilson(2005)이 제안한 구인 모델링 방식을 적용하여 ‘태양계 구성원’, ‘태양계 행성의 크기와 거리의 경향성’, ‘태양계 모델링’을 발달 변인(progress variables)으로 설정하고 각각에 대한 다층 서답형 문항을 개발하여 검사지로 구성하였다. 개발된 문항을 초등학교 5학년 150명을 대상으로 ‘태양계와 별’ 단원 수업의 사전 및 사후에 적용하였다. 평가 결과를 기술하기 위해 각각의 평가 문항에 대한 학생 응답을 범주화 하는 과정을 거쳤으며, 이범주들을 구인별로 5개 수준으로 분류하였다. Rasch 모델의 부분점수 모형을 적용하여 작성된 Wright map을 분석함으로써 학생들의 응답...

TAG learning progression, solar system structure, multi-tiers supply form items, Rash model, 학습 발달과정, 태양계 구조, 다층 서답형 문항, Rasch 모델

지구과학 영재들의 소집단 활동에서 의사소통 구조와 집단 내 지위에 따른 언어적 상호 작용의 차이

정덕호 ( Duk Ho Chung ) , 이철민 ( Chul Min Lee ) , 박경진 ( Kyeong-jin Park )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제3호, 307~319페이지(총13페이지)

이 연구의 목적은 소집단 활동에서 의사소통 구조와 집단 내 지위에 따라 지구과학 영재들의 언어적 상호 작용에 차이가 있는지를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 지구의 밀도를 측정하는 소집단 탐구 활동을 실시하였으며, 이 과정에서 소집단 간의 의사소통 구조가 서로 다른 공유형 집단 4개, 독점형 집단 4개 등 8개 소집단을 선정하였다. 이후 언어적 상호작용을 분석하기 위한 분석틀을 개발하여 소집단 간의 특성 차이를 비교하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 의사소통 구조에 관계없이 모든 소집단에서 학생들은 핑퐁(pingpong)형의 단순한 의사소통 구조를 보이고 있었다. 둘째, 소집단의 의사소통 구조 및 집단 내 지위에 관계없이 모든 소집단에서 ‘제재’, ‘지시’, ‘불만’, ‘자신감 부족’과 같은 부정적인 상호작용이 우세하게 나타났다. 셋째,...

TAG small group activity, earth science gifted students, communication structure, communication status, verbal interaction, 소집단 활동, 지구과학 영재, 의사소통 구조, 의사소통 지위, 언어적 상호 작용

고해상도 재분석자료와 관측소 1시간 평균 지상 온도 비교

송형규 ( Hyunggyu Song ) , 윤대옥 ( Daeok Youn )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 95~110페이지(총16페이지)

본 연구에서는 고해상도 ERA5 재분석자료 중 우리나라 지상 온도 자료의 신뢰성을 검증할 목적으로 종관기상 관측소(ASOS) 관측자료와 비교를 수행하였다. 새롭게 생산되어 배포 중인 ERA5 재분석자료는 높은 시·공간적 해상도를 가져 여러 분야에 활용성이 매우 높다. 자료의 분석 기간은 ASOS 61개 관측소가 1999년 이후로 결측률이 매우 낮으며 시간평균 자료를 제공한다는 점을 고려하여 1999-2018년 기간으로 설정하였다. ERA5 격자 자료는 격자 내 90-m 수치표고모델(DEM) 분포로부터 내륙, 해안, 산악 지역에 해당하는 지형학적인 특성에 따라 분류하여 ASOS 지점 자료와 비교되었다. 분석 기간 전체에 대한 평균 지상 온도는 ASOS와 ERA5 모두 공간 분포의 패턴과 값은 큰 차이없이 유사하였다. ASOS와 ERA5의...

TAG ERA5, reanalysis data, ASOS station, digital elevation model, probability density function, ERA5, 재분석자료, ASOS 관측소, 수치표고모델, 확률밀도함수

복잡한 도심에서의 유입된 미세먼지 잔류 가능성 예보 연구

박성주 ( Sung Ju Park ) , 서유진 ( You Jin Seo ) , 김동욱 ( Dong Wook Kim ) , 최현정 ( Hyun Jeong Choi )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 111~128페이지(총18페이지)

본 연구에서는 복잡한 도심의 구조로 인한 미세먼지 농도의 강화 가능성에 대하여 데이터 마이닝 기술과 군집분석을 이용해 조사하였다. 데이터 마이닝 분석에서 미세먼지 농도와 서울지역 도시용도 데이터 사이에는 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 그러나 전국 공공데이터를 기반으로 한 군집분석에서는 건물의 높이(층수)에서 특히 PM₁₀과 강한 상관관계가 나타났다. 단일 케노피 모델(Single Canopy Model) 및 미기상 도시모델링 프로그램(ENVI-Met.4)을 사용한 모델링 분석을 실시하여 도시지역에서 모사된 대기 대류가 건물 분포 및 높이 유형의 배열에 따라 다양한 난류의 패턴을 구현함을 확인하였다. 도시 건물의 복잡한 구조는 대류활동을 제어하여 정체상태를 유도하고 지표 부근의 미세먼지 강화가능성을 초래 하였다. 따라서 도심 구조와 형태에...

TAG Fine dust residues, Data mining, ENVI-Met., Complex urban area, 잔류 미세먼지, 데이터 마이닝, ENVI-Met, 복잡 도심지역

Landsat 영상 및 인공 신경망 기법을 활용한 춘천 소양호 면적 및 가뭄 모니터링

엄진아 ( Jinah Eom ) , 박성재 ( Sungjae Park ) , 고보균 ( Bokyun Ko ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 129~136페이지(총8페이지)

가뭄은 일반적으로 장기간에 걸쳐 물 공급이 부족하여 나타나는 환경 재앙 중 하나로 대부분 넓은 지역에 걸쳐 나타난다. 원격탐사 자료는 이러한 넓은 지역에서 나타나는 가뭄 모니터링에 적합한 방법이다. 따라서 이 연구에서는 강원도 소양호 지역의 Landsat 위성 영상 자료를 활용하여 약 30년(1985-2015) 동안의 소양호 면적을 산출하고 이를 가뭄 패턴과 분석하였다. 특히 ISODATA, Maximum likelihood 및 인공신경망을 활용하여 Landsat 영상을 분류하여 소양호 면적을 산출하였다. 또한 가뭄 패턴을 분석하기 위하여 산출된 호수 면적과 소양호 지역의 강수량을 활용한 표준 강수지수(Standardized Precipitation Index: SPI)와의 상관관계를 분석하였다. 영상 분류 연구 결과, ISODATA, ...

TAG image classification, lake area change, drought monitoring, Landsat, artificial neural network

지질 연구 자료의 관리와 활용을 위한 데이터베이스 구축: 암석, 광물의 분류와 3D 모델을 중심으로

고보균 ( Bokyun Ko ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee ) , 박성재 ( Sungjae Park ) , 이기영 ( Ki-young Lee )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 137~146페이지(총10페이지)

국내에는 독자적으로 연구가 수행되어 개인적으로 보관 중인 지질 연구 자료가 다량 존재하는데, 이 자료에 대한 접근성이 떨어지기 때문에 다른 연구자들과의 공유가 용이하지 않다. 이런 자료에 대한 메타데이터를 체계적으로 구축하고 총괄적으로 관리하여 이 자료를 필요로 하는 연구자들이 효과적으로 연구를 수행할 수 있는 기회를 제공하는 것이 이 연구의 목적이다. 국내에서 연구된 약 1000여개의 지질 시료(900여개의 암석과 화석 시료, 100여개의 박편 시료)를 수집하였고, 각 시료의 고화질 사진, 분류, 시료명, 보유기관, 산지, 좌표, 특징 등에 대한 메타데이터를 구축하였다. 암석과 화석 시료 100개에 대해 추가적으로 3D 모델링을 수행하였다. 이 연구를 통해 유실되거나 방치되는 중요한 지질 자료에 대한 연구자들의 접근성이 높아지고 자료의 공유가 가능해진다....

TAG geological research data, establishing metadata, managing and utilizing data, 지질 연구 자료, 메타데이터 구축, 자료의 관리 및 활용

초등학교 학생의 과학에 대한 인식론적 신념 분석

성기석 ( Gi-seok Sung ) , 신명경 ( Myeong-kyeong Shin ) , 김은정 ( Eun-jeong Kim )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 147~154페이지(총8페이지)

이 연구의 목적은 초등학교 학생들의 과학에 대한 인식론적 신념을 분석하여 그들의 과학의 목적, 과학 지식의 본성, 과학 지식의 근원, 과학에서의 실험의 역할에 대한 신념의 특징을 알아보고자 하는 것이다. 본 연구의 대상은 S시에 위치한 K 초등학교 4-6학년 학생 99명이고, 과학에 대한 인식론적 신념을 검사하기 위한 도구로 Elder(1999)가 그의 연구에서 제시한 과학에 대한 인식론적 신념을 구성하는 요소로 이루어진 검사지를 번안하여 사용하였다. 설문지 응답을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학의 목적에 대한 인식론적 신념을 분석한 결과, 6학년이 가장 현대적인 신념을 보유하고 있었다. 둘째, 과학 지식의 본성에 대한 신념의 경우, 4학년이 5, 6학년과 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 셋째, 과학 지식의 근원과 과학에서의 실험의...

TAG epistemological beliefs, nature of science, elementary school students, 인식론적 신념, 과학의 본성, 초등학생

환경교육 활성화를 위한 과학과 교육과정과 환경과 교육과정 비교

윤진아 ( Jin-a Yoon ) , 남윤경 ( Younkyeong Nam )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 155~175페이지(총21페이지)

본 연구는 우리나라 과학교육에서 통합교육의 주제로 다루어지는 환경문제와 관련하여 환경교육의 현황과 교육과정을 비교 분석하여 상호연계성과 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 환경과 교육과정과 2015 개정 과학과 교육과정을 분석대상으로 선정하고, 각 교과의 교육과정과 그 변천에 대한 문헌연구와 내용분석(Content Analysis)을 수행하였다. 교육과정 분석은 선행연구를 토대로 핵심역량과 교육목표를 비교하고, 과학과 및 환경과의 공통 소양 요소인 지식, 태도, 탐구, 그리고 참여와 실천의 4가지 범주를 도출하여 분석틀을 구안하고 이를 토대로 내용체계를 재구성하였다. 연구결과 핵심역량과 목표에서 환경교과는 총론기반의 지속가능한 사회참여를, 과학교과는 과학탐구능력과 과학적 소양이 강조되는 차이가 있었다. 또한 내용체계에서는 환경교과가 학습...

TAG Science Curriculum, curriculum analysis, environmental education, education for sustainable development, 과학과 교육과정, 교육과정 분석, 환경교육, 지속가능발전을 위한 교육

미래학교의 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 과학긍정경험과 과학 학습자 정체성에 미치는 영향 탐색

유은정 ( Eun-jeong Yu ) , 김경화 ( Kyung Hwa Kim )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 176~193페이지(총18페이지)

본 연구의 목적은 미래학교 연구학교인 C 중학교의 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 과학긍정경험과 과학 학습자 정체성에 미치는 영향을 살펴보기 위함이다. 이를 위하여 미래학교 1학년 학생들을 대상으로 입학 당시와 1학년을 마무리하는 시점에 과학긍정경험(Shin et al., 2017)을 탐색하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 1학년과 2학년 학생들에게 과학 수업에서의 나의 이미지를 그림으로 그리고 간단히 그림에 대해 서술하도록 하여 수정·보완된 분석틀(Luehmann, 2009)에 의거하여 스마트 기기를 활용한 미래학교의 과학 수업에서 학습자 정체성을 살펴보았다. 연구 결과 스마트 기기를 활용한 과학 수업을 통해 과학관련 진로포부, 과학관련 자아개념, 과학학습 정서에서 유의미한 효과가 나타났다. 스마트 기기를 활용한 과학 수업은...

TAG future school, smart devices, science class, positive science experiences, learner identity, 미래학교, 스마트 기기, 과학 수업, 과학긍정경험, 학습자 정체성

관찰 가능한 달의 위상에 대한 초등 예비교사의 설명 유형과 특징 분석

신윤주 ( Yoonjoo Shin ) , 안유민 ( Yumin Ahn )  한국지구과학회, 한국지구과학회지 [2020] 제41권 제2호, 194~207페이지(총14페이지)

이 연구의 목적은 실제 관찰의 맥락을 강조한 달의 위상 변화 문제를 해결하는 과정에서 드러나는 초등 예비교사의 설명 유형과 그 특징을 파악하여 초등 교사 양성 프로그램에서 고려해야 할 부분에 대한 시사점을 제공하는데 있다. 이를 위해 초등 예비교사 30명이 관찰 가능한 달의 위상을 설명한 내용을 분석하였으며, 주요한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 달의 위상 변화에 대해 현상의 관찰과 이에 대한 과학적 추론에 바탕을 두기 보다는 달의 위상별 출몰시간표를 도입하여 설명하는 경우가 많았다. 둘째, 태양이 뜨면 달이 보이지 않거나 또는 달이 떠 있다면 무조건 달을 관찰할 수 있다고 생각하는 유형의 대안 개념이 확인되었다. 셋째, 달을 관찰할 수 있는 시각과 방위에 대해서는 태양의 위치와 무관하게 관찰할 수 있다거나 남중할 때 관찰할 수 있다고 설명하는 경우...

TAG Observable lunar phase, Observable time and direction, Elementary school pre-service teacher, Alternative conception, 관찰 가능한 달의 위상, 관찰 가능한 시간과 방향, 초등 예비교사, 대안 개념

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