이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ±15%의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

In this paper, we proposed some direction to effective development of gamification. To achieve this purpose, we performed an extensive literature review. Based on game mechanics and game dynamics, we analyzed 145 cases for both domestic sites(15 cases) and international sites(130 cases) by keyword search methods. Results showed that the successful cases(n=32) applied more features of game mechanics and game dynamics in various ways. Through this, we tried to build up categorization of gamification, the major applications of gamification can be converged into five primary areas: public policy, medical welfare, education, environmental protection and corporation. Finally, we discussed about implications of using gamification for future direction.

본 연구는 수준 높은 발레교육을 펼치기 위해 발레교육자는 어떠한 능력을 갖추어야 하는지 살펴보기 위한 기초 단계로 기존 발레교육자 양성과정에 나타난 전문성 개념을 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 그동안 발레교육자의 전문성은 구체적이고 체계적인 형태로 정립되지는 않았 다. 이 때문에 오랜 시간 발레를 전공하고 무용수로 활동하거나 대학 및 대학원에서 수학한 전 문 발레인들이 교육자로서 필요한 교육을 제공받지 못했으며, 협회 및 주요 교육기관에서의 발 레교수법, 자격과정 이수를 통해 경력을 쌓아갔다. 본 연구에서는 현실적으로 발레를 전공한 학 생들이 발레무용수로 기량을 갖추는 과정 역시 발레교육자로서 성장하는 과정의 일부로 간주하 고 국내외 발레교육자 양성과정을 조사하였다. 구체적으로 이상적 사례선택의 방법으로 선정된 국내외 발레교육자 양성과정은 국외 발레학교 교육과정, 발레교수법, 자격과정, 국내 예술중·고 등학교, 대학교 교육과정, 자격과정의 내용분석을 실시하였다. 그 결과 발레교육자만을 위한 특 화된 교육은 매우 부족했으며, 발레교육자의 전문성 개념이나 요소들을 중심으로 교육하고 자격 을 수여하는 사례 또한 드물다는 점을 파악하였다. 국내외 양성과정 분석을 통해 나타난 전문성 요소는 발레지식, 발레교수지식, 발레소양이었으며, 이를 바탕으로 발레교육자의 전문성은 발레 를 기능적, 예술적으로 이해하고 가르치기 위해 발레교육자가 갖추어야 할 지식, 기능, 태도적 측면의 능력으로 개념화할 수 있었다. 이상의 연구결과를 바탕으로 향후 발레교육 및 발레교육 자와 관련한 후속연구를 제시하였다.

As a work analysis technique, Work Domain Analysis (WDA) aims to identify the design knowledge structure of a work domain that human operators interact with through human-system interfaces. Abstraction hierarchy (AH) is a multi-level, hierarchical knowledge representation framework for modeling the functional structure of any kinds of systems. Thus, WDA based on AH aims to identify the functional knowledge structure of a work domain. AH has been used in a range of work domains and problems to model their functional knowledge structure and has proven its generality and usefulness. However, many of researchers and system designers have reported that it is never easy to understand the concepts underlying AH and use it effectively for WDA. This would be because WDA is a form of work analysis that is different from other types of work analysis techniques such as task analysis and AH has several unique characteristics that are differentiated from other types of function analysis techniques used in systems engineering. With this issue in mind, this paper introduces the concepts of WDA based on AH and offers a comprehensive list of references. Next, this paper proposes a set of principles for effectively applying AH for work domain analysis, which are developed based on the author's experiences, consultation with experts, and literature reviews.

본 연구의 목적은 언어네트워크분석을 이용하여 야외지질학습에서 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조 변화를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 고등학생 15명을 대상으로 퇴적암에 대한 정의, 분류, 생성과정 및 특징을 묻는 개방형 문항을 개발하였으며, 이 텍스트 자료를 언어네트워크분석법을 통해 분석하였다. 그 결과 첫째, 야외지질학습을 통해 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조는 사전에 비해 사후에 크게 확장되었다. 둘째, 학생들의 개념 구조를 구성하는 하위 클러스터는 서로 긴밀하게 연결되어 있는 '작은 세상 네트워크'를 형성하였다. 셋째, 학생들의 개념 구조의 규모는 수개월이 지난 후 감소하였지만, 하위 클러스터의 연결 상태는 그대로 유지하고 있었다.

When it comes to designing a product or a process, the robust parameter design (RPD) methodology devised by Taguchi is recognized as a way to produce products or processes with less variability, while the specifications of products or processes are met, so that the ratio of nonconforming products can be as minimized as possible. Nevertheless, as a matter of fact, there have been many pros and cons concerning the RPD method, mainly because of the use of signal to noise ratio as the measure of quality characteristic. Meanwhile, the variability analysis method has been highly recommended as an alternative of the RPD in the literature. In this paper, it is demonstrated that RPD can also be implemented within the framework of the variability analysis, which is sounder in the statistical sense. In light of an example of RPD approach, the modeling and estimation procedure is discussed in some detail with a view to a comparison of the two methods.

A product family design has received much attention over the last several decades, since a product family-based development shortens lead-times and reduces cost, as well as increases efficiency and effectiveness of the product realization process. It is c

이 연구의 목적은 10학년 학생들의 공간능력의 차이에 따라 판의 운동과 관련된 개념 이해가 어떻게 다른지 알아보는 데 있다. 이를 위하여 공간능력과 판의 운동 관련 개념 검사 도구를 선정 개발하였다. 공간능력 검사는 KTC에서 개발한 적성종합 검사지 20문항을 사용하였다. 또 다른 검사지는 판의 운동과 관련된 개념을 묻는 것으로 총 10문항으로 구성되었다. 검사지들은 광역시 소재 10학년 학생 118명에게 투입하여 상관관계를 분석하였고, 공간능력 검사점수를 통해 공간능력이 높은 집단과 낮은 집단으로 구분하여 두 집단 간의 판의 운동 관련 개념 이해 정도 차이를 분석하였다. 또한 공간능력 점수가 높은 학생 3명과 낮은 학생 3명을 표집하여 반구조화된 면담을 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 공간능력 점수와 판의 운동 개념 성취도의 상관관계를 분석한 결과, 상관계수 r=0.439 (p〈.01)로 둘 사이에는 보통 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 그리고 공간능력 검사 점수에 따라 상 하 두 집단으로 구분하여 두 집단 간의 판의 운동 관련 개념 성취도에 차이가 있는지를 알아보기 위해 t-검정을 실시한 결과, 두 집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 공간능력 차이에 따른 판의 운동과 관련된 개념 이해를 조사하기 위해 공간능력 점수 상 하 두 집단에서 각각 3명씩 표집하여 면담을 실시하였다. 그 결과, 공간능력 점수에 관계없이 바르게 이해하고 있는 개념, 공간능력 점수에 관계없이 잘못 이해하고 있는 개념, 공간능력에 따라 이해 정도가 다른 개념으로 나누어 볼 수 있었다. 면담 학생 대부분이 해구와 해령, 맨틀의 상승과 하강 지역, 발산 수렴 경계에 대해 알고 있었다. 해구와 해령의 단면 모습에 대해서는 대부분 학생이 오개념을 가지고 있었다. 이에 반해 판의 생성과 소멸과정, 판 경계에서 일어나는 지각변동, 해저확장에 관한 내용에 대해서는 공간능력 점수가 높은 학생들은 대부분 바르게 이해하고 있었고, 공간능력이 낮은 학생들은 많은 오개념이 있음이 확인되었다.

본 연구는 고등학교 천체관측 관련 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 천체관측 개념의 위계와 개별 학습자의 지식상태를 분석하였고, 이에 따른 교수-학습 효과를 알아 보았다. 학습자가 갖고 있는 천체관측 관련 개념의 심리적 위계는 '지구운동 →천구좌표계 →천체관측(망원경 원리 →망원경 설치 →망원경 관측)' 순이었으며, 교수 위계(70.8%)도 같은 순 이었다. 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 천체관측 능력이 비슷할 것으로 추정되는 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타났다. 지식상태의 구조화가 잘 이루어진 경우와 그렇지 못한 사례가 있었는데, 이는 서로다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 즉, 지식상태 분석을 통하여 학습자의 개별화 학습 처방과 형성평가의 역할을 할 수 있다. 지구과학I의 천체관측 단원에서 교과서의 내용 제시 순서 보다 학습자의 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 개념의 성취도 수준에서 유의미(p〈0.05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 천체관측 관련 개념을 지도할 때, 교육과정을 토대로 학습자의 지식상태를 파악하여 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 학습이 이루어질 수 있음을 보여준다.

편각은 판구조론 이해의 바탕이 되는 개념이며 실생활에서 지도와 나침반을 이용하여 자신의 위치를 결정할 때도 쓰이는 중요한 개념이다. 이에 제 7차 교육과정에서 사용되고 있는 6종의 지구과학 II 교과서에서 편각에 대한 설명이 어떻게 기술되어 있는지 확인하고 고등학생들이 오개념을 가질 수 있는 가능성을 조사하였다. 개념 검사지를 통해 실제로 나타나고 있는 고등학생들의 오개념을 확인하고 교과서와의 연관성을 알아보았다. 그 결과 고등학생들은 특히 자북극과 관련하여 오개념을 가지고 있었고 이는 교과서의 편각에 대한 설명 부족과 함께 잘못된 삽화와 밀접한 관계가 있었다. 따라서 편각에 대한 정확한 이해를 위해서는 비쌍극자 효과를 추가한 편각의 설명이 필요하고 이에 따른 삽화의 제시가 필요함을 확인하였다.

학습자의 개별 정답 문항에서 얻어지는 단편적인 정보들로부터 평가에 관련되는 지식 전체에 대한 정보를 추론할 수 있는 지식공간론을 활용하여 고등학생의 천문학적 공간개념에 대한 위계와 개별 학생의 지식상태를 분석하였다. 천문학적 공간개념을 구성하는 요인의 위계는 '공간위치≪공간추리≪공간변화'로 분석되었다. 또한 지식공간론을 활용한 평가 자료의 분석은 기존의 평가 방법으로는 알 수 없었던 평가 문항과 문항 간의 관계와 학생 개개인의 지식상태를 알 수 있게 함으로서 학습자의 수준별 개별화 학습과 교육과정 선정에서 많은 시사점을 찾을 수 있다.

목적: 제 7차 과학 교육과정과 국내 총 48종의 모든 초·중·고등 과학 교과서의 시각관련 개념을 안경광학적인 관점에서 분석하고자 하였다. 방법: 분석 방법은 질적 연구의 문헌 분석 방법을 사용하였다. 결과: 7학년의 `빛`단원과 8학년의 `자극과 반응`단원에서 오목렌즈와 볼록렌즈에 의한 시력교정 내용이 중복 설명되었다. 또한 7학년 `빛`단원에서 교육과정상에서는 문제가 없었으나 실제로 교과서에서 안경렌즈를 이용한 시력 교정원리가 다루어지는 것은 개념적 비약이었다. 8학년, 10학년 및 11학년 생물Ⅰ 단원의 홍채의 명암조절과 모양체의 원근조절 기전이 너무 단순화 되어서 정확히 이해하기 어렵게 서술되었다. 5학년의 `거울과 렌즈`단원에서 빛의 퍼짐과 모임만을 관찰한 후 7학년에서 시력교정 원리를 설명하는 것은 개념 수준의 적정성을 유지하지 못했고, 7학년과 8학년의 굴절이상 및 시력교정 원리에 대한 분석도 굴절이상의 원인에 일관성이 없었고 개념 수준이 역전된 교과서도 발견되었다. 5학년의 교과서에 설명한 초점거리에 대한 표현과 7학년 8학년의 망막 상 형성 과정에서 상의 표현이 모호하게 표현되었다. 또한 상이 맺히는 과정의 설명은 너무 지나치게 단순화 되어서 마치 바늘구멍 사진기와 같았다. 7학년, 8학년, 10학년, 11학년 물리Ⅰ, 생물Ⅰ 교과서에서 근시와 원시의 원인과 안경렌즈를 이용한 시력교정원리는 일관성이 없었다. 눈의 명암조절과 원근조절 작용은 지나치게 단순화 되어 서술되었다. 각막의 굴절력을 무시하고 빛이 지나가는 경로로써 투명한 각막의 역할만을 설명하고 있었다. 결론: 과학 교과서의 안경광학 관련 개념은 물리단원과 생물단원이 연계적 구성이 매우 중요하기 때문에 교과서 개발과정에서부터 충분한 협의와 검토를 통해 학습개념 수준의 적절성과 연계성을 유지하는 것이 매우 필요하다고 사료된다.

본 연구에서는 통합교과적 접근이 필요한 지구과학 개념에 대한 예비 교사들의 이해를 알아보기 위하여 식 현상에 대한 예비 교사들의 정신 모형을 탐색하였다. 본 연구에는 30명의 중등 예비 지구과학 교사와 36명의 초등 예비교사들이 참여하였다. 정신 모형의 분석을 위해서 서로 다른 맥락의 질문지에 대한 예비 교사들의 응답 및 질문지를 토대로 한 심층 면담 과정에서 나타난 현상론적 초안과 전략적 국면을 분석하였다. 연구 결과, 식 현상에 대해 예비 교사들은 4개의 서로 다른 수준의 정신 모형을 가진 것으로 분석되었다: (1) 차폐 모형, (2) 공전궤도면 모형, (3) 혼성모형, 그리고 (4) 그림자 모형, 차폐 모형은 결함이 있는 모형이며, 공전궤도면 모형은 불완전한 모형, 그림자 모형은 과학적으로 옳은 모형이다. 혼성 모형은 두 개 이상의 정신 모형을 동시에 사용한다. 중등 예비 교사의 경우는 공전궤도면 모형이 40%로 가장 우세한 반면, 초등 예비 교사의 경우는 차폐 모형이 67%로 가장 많았다. 국면의 수준이 정신모형의 수준을 결정하며, 국면의 수준은 현상론적 초안에 의해 결정되는 것으로 분석되었다. 이 연구를 통해 정신 모형의 상황 의존성을 확인하였으며, 식 현상에 대한 낮은 수준의 정신 모형들이 개념적 모형으로 바뀌기 위해서는 광학과 기하학이 통합된 새로운 접근이 필요함을 알 수 있었다. 또한 정신 모형의 규명을 통한 예비 과학 교사의 주제 특정적 교과교육학 지식의 향상 가능성을 시사하였다.