본 연구는 과학중점고 학생들의 진로 성숙에 관한 질적 사례연구이다. 연구에서는 과학중점고 학생 들의 진로 성숙의 긍정적 조건과 부정적 조건 그리고 진로 성숙의 과정, 맥락, 결과를 분석하여 과학중 점고 학생들의 진로 성숙을 강화할 수 있는 논의와 제언을 하는 목적에서 수행하였다. 연구에는 7명의 과학중점학급 학생이 참여했다. 자료는 연구참여자들과 1대1 심층 면담을 수행하여 구성했다. 원자료는 Yin(2009)이 제시한 단일 사례 다중 분석 단위로 접근하여 분석했다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같 다. 진로 성숙의 조건은 긍정적 요인과 부정적 요인으로 나눌 수 있다. 긍정적 요인은 공부 효능감에서 비전 세우기, 겸손한 노력, 자기 주도적 학습으로 나타났고 부정적 요인은 인간미 없는 편향된 공부하는 기계, 비교 열등감, 선택지 없는 대학 진학에 전념, 경쟁 스트레스, 성적 스트레스, 수행평가의 압력으로 나타났다. 진로 성숙의 과정은 해야만 하는 공부에서 즐기는 공부로, 롤 모델과의 대화, 호기심에서 공 부하는 열정으로 전환으로 나타났다. 진로 성숙에 영향을 미치는 맥락은 과학적 세계의 매력, 친구들과 의 상호지지, 면학 분위기로 충만한 교실, 입시 어드밴티지, 열린 공부로 나타났다. 마지막으로 진로 성 숙의 결과는 이타적 직업윤리, 확고한 방향 설정으로 나타났다. 연구 결과에 근거하여 과학중점고 학생 들의 진로 성숙을 높일 수 있는 교사의 관심과 창의성, 자아존중감, 과학 과목에 대한 호기심과 열정에 대해 논의했고 과학중점고 학생들의 이타적 직업윤리와 함께 공동체 정신에 대해 논의했다. 이러한 논 의에 근거하여 과학중점고 학생들의 진로 성숙을 제고할 수 있는 교육학적 차원의 제언을 하였다.

본 연구의 목적은 유해 해양생물의 고밀도 출현을 조기에 탐지하기 위한 시스템 구축이다. 수중영상 기반 객체탐지 모델의 정 확도와 이미지 처리속도를 고려하여 실시간 적용에 적합한 YOLOv8m을 선정하였다. 영상 데이터를 해양생물 탐지 알고리즘에 적용한 결 과 다수의 어류 및 간헐적인 해파리 출현을 탐지하였다. 학습 모델의 검증 데이터에 대한 평균 정밀도는 0.931, 재현율은 0.881, mAP는 0.948로 산출되었다. 또한, 각 클래스별 mAP는 어류 0.970, 해파리 0.970, 살파 0.910로 모든 클래스에서 0.9(90%) 이상으로 산출되어 우수한 성능을 확인하였다. 과학어탐 시스템을 통해 객체의 탐지 범위와 시간에 따른 수중 객체탐지 결과를 확인할 수 있었으며 에코적분 격자 평균을 적용하여 시공간축으로 스무딩 처리된 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 평균체적후방산란강도 값이 분석 도메인 내 객체탐지 여부에 따른 변동성을 반영하는 것을 확인할 수 있었다. 수중영상 기반 객체(해양생물)탐지 알고리즘, 환경조건(야간 포함)에 따른 수중영상 보정 기법, 과학어탐 시스템 기반의 정량화된 탐지결과를 제시하고 향후 다양한 사용처에서의 활용 가능성을 토의하였다.

이 연구의 목적은 공학기반 파력발전소 주제의 STEAM 수업을 통해서 지구과학전공 예비교사들의 컴퓨팅 사고 에 대한 인식형성 및 개선이 있는지를 탐색하는 것이다. STEAM 수업은 가장 효율적인 파력발전소 모형을 제작해보는 내용으로 구성되었다. 컴퓨팅 사고 실천 인식을 알아보는 설문지는 연구자가 기존의 연구를 중심으로 설문 문항을 개발 하여 15명의 예비교사들에게 투입하였다. STEAM 수업은 파도를 이용해서 터빈이 돌아가는 과학적 원리 이해를 바탕 으로 모둠별로 효율적인 파력발전소 모형을 개발하도록 하였으며 수업 중에 문제를 인식하고(문제해결), 코딩작업을 해 서(코딩 및 프로그래밍) 3D 프린터로 파력발전소를 제작하였으며(모델 설계 및 구축), 제작된 산출물을 평가하여 오류를 수정하는(문제 오류 수정) 동안에 ‘논리적 사고’를 통한 높은 수준의 컴퓨팅 사고 실천 인식이 파악되었다(14개 중 에 앞의 5개 실천은 평균 5점). 하지만 용어에 대한 정확한 정의를 알지 못하고 실시한 수업에서 ‘추상화’. ‘문제분해’, 및 ‘빅 데이터 활용’에 대한 인식은 오히려 수업 후의 인식은 더 낮아졌다(3개의 실천). STEAM 수업 후에는 컴퓨팅 사고 실천은 ‘온라인 게임하기’는 아니라는 것에 인식개선이 있었지만(4.06→0.86; 역문항) 아직도 컴퓨터를 이용해서 해야 하는 컴퓨팅 사고 실천으로 인식하고 있어 개선되지 않음이 확인되었다(컴퓨터처럼 생각하기, 컴퓨터를 사용하여 통계하기). 문제 인식에 해당하는 ‘문제해결’(3.73→4.33), ‘패턴 인식’(3.53→3.66), 그리고 ‘최상의 도구 선택’(4.26→ 4.66)의 3개 실천은 인식이 약하게 개선되었다. 컴퓨팅 사고 실천과 같은 역량 함양을 위해서는 실습위주의 교육양성과 정이 개설되어야 하며, 특히 본 연구에서는 다른 주제의 추가적인 STEAM 수업을 했다면 개선이 일어나지 않거나 약 하게 인식되었던 컴퓨팅 사고 실천에 대해서는 확실한 개선이 있을 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 다회적인 상황학 습의 교육실습 교육과정이 개설되어야 한다.

본 연구에서는 지구과학 교육 연구 논문들을 대상으로 질적 메타 분석을 통해 집단적 PCK (cPCK) 중 ‘특정 과 학 주제(온실 효과, 지구 온난화, 기후변화)에 대한 학생 이해 지식’을 도출하고자 하였다. 이를 위해 온실 효과, 지구 온난화, 기후변화에 대한 학생 대체 개념(오개념)과 관련된 지구과학 교육 연구 논문 22편을 선정하여 각각의 정의, 원 인(매커니즘), 그리고 영향에 대하여 분석하였다. 분석 결과를 종합하기 위해 언어 네트워크 분석, 정신모형틀을 적용하 였다. 연구 결과는 다음과 같다; (1) 온실 효과에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 온실 효과와 지구 온난 화를 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 온실 기체의 종류를 제한적으로 알고 있고, 온실 기체의 역할을 이해 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 온실 효과의 발생을 환경오염이나 오존층의 변화와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형과 온실 효과를 관련짓지 못하는 것으로 분석되었다. (2) 지구 온난화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 지구 온난화를 해수면 상승과 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 지구 온난화의 발생을 환경오 염, 오존층의 변화, 빙하의 융해와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형이 깨져 지구 온난화가 나타나는 것으로 이해하고 있었다. 또한 지구 온난화가 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. (3) 기후변화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 기후변화를 지구 온난화, 기상 변화, 기상 이변과 같은 의미로 사용하는 것으 로 분석되었으며, 기후변화의 발생을 대기오염, 오존층의 파괴와 관련지어 생각하는 것으로 분석되었다. 또한 기후변화 가 우리 생활과 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. 이에 대한 분석 결과를 언어 네트워크 분석 을 통해 종합한 결과, 집단적 PCK로서 3가지 정신모형(범주적 오해, 기제적 오해, 위계적 오해)을 표현할 수 있었다. 이 와 같은 연구 결과를 바탕으로 지구과학 교사 PCK 개발을 위한 함의를 논의하였다.

Recently, domestic fishing production of Japanese horse mackerel has been continuously decreasing. To achieve sustainable fishing of this species, it is essential to acquire its target strength (TS) for accurate biomass estimation and to study its ecological characteristics. To date, there has been no TS research using a broadband echosounder targeting Japanese horse mackerel. In this study, for the first time, we synchronized an underwater camera with a broadband frequency (nominal center frequency of 200 kHz, range: 160-260 kHz) to measure the TS according to the body size (16.8-35.5 cm) and swimming angle of the species. The relationship between Japanese horse mackerel length and body weight showed a general tendency for body weight to increase as length increased. The pattern of the frequency spectra (average values) by body length exhibited a similar trend regardless of body length, with no significant fluctuations in frequency observed. The lowest TS value was observed at 243 kHz while the highest TS values were recorded at 180 and 257.5 kHz. The frequency spectra for the swimming angles appeared to be flat at angles of –5, 0, 30, 60, 75, and 80° while detecting more general trends of frequency spectra for swimming angle proved challenging. The results of this study can serve as fundamental data for Japanese horse mackerel biomass estimation and ecological research.

Purpose: This study aims to explore the in-depth experiences of participating in a parent education program at the H Science Institute and understand the meaning and essence of their experiences. Methods: This study employed qualitative content analysis. Data were collected from June 20 to 30, 2023. Participants were a total of 28 people who could provide detailed experiences of participation in the parent education program at the H Science Institute. Focus-group interviews were conducted with 28 participants. Results: The qualitative content analysis revealed six themes: “Exploring the genuine path to become a parent”, “Precious experiences acquired through education that is not easily accessible”, “Discovering the transformed self through education”, “I believe that there had been a change in family relationships”, “Improvements are required in a few contents”, and “I look forward to the program with more extended outreach”. Conclusion: Efforts are required to understand the current status of parent education, verify its empirical effectiveness, and provide parents with awareness of the necessity to observe and control their minds.

In this study, we estimated the distribution density of giant jellyfish in coastal waters of Korea in 2023 and compared the occurrence of giant jellyfish over four years. In May, the giant jellyfish were mainly distributed in the waters of the Yangtze River outflow, and in July, they were highly distributed in the west of Jeju Island and near the south coast of Korea. In addition, when comparing the distribution densities of giant jellyfish in Korea over four years, both acoustic and sighting surveys showed that the highest density of jellyfish occurred in 2021.

Odor is a type of air pollution where irritating substances enter through the olfactory system, causing discomfort. At present, the government is formulating various measures and policies to address this type of pollution. This paper seeks to analyze major research cases from both domestic and overseas settings in relation to odor management. In addition, it reviews the potential of addressing environmental issues using a living lab approach in conjunction with community mapping and citizen science. For example, in one domestic case, the Magok smart city living lab project, citizens’ data on community mapping of odor were collected for analysis using artificial intelligence (AI) to derive results. Additionally, in an overseas case in California, citizens directly participated in monitoring air quality using the Community-based monitoring (CBM) method, and both CBM and existing methods were used to assess the level of pollutants for effective data collection. In both of these cases, the potential to address environmental issues was seen to manifest through the development of citizens’ determination and ability to independently solve local problems. However, there are still problems in implementing citizen science, such as the lack of infrastructure and resources available, issues with data collection methodology, questions of objectivity regarding collected data, and concerns about sustainability and expertise in relation to civic participation. Addressing these problems would require an institutional foundation and systematic civic education. This study highlights the potential of addressing environmental problems inherent in the living lab system based on citizen science by analyzing two cases. In addition, this study suggests that if systematic civic education measures are introduced to address issues within existing citizen science research approaches, such measures would be valuable within the educational living lab framework in that they would become effective in tackling not only environmental problems but also social problems as well.

Carbon is not only an essential element for life but also a key player in climate change. The radiocarbon (14C) analysis using accelerator mass spectrometry (AMS) is a powerful tool not only to understand the carbon cycle but also to track pollutants derived from fossil carbon, which have a distinct radiocarbon isotope ratio (Δ14C). Many studies have reported Δ14C of carbon compounds in streams, rivers, rain, snow, throughfall, fine particulate matter (PM2.5), and wastewater treatment plant effluents in South Korea, which are reviewed in this manuscript. In summary, (1) stream and river carbon in South Korea are largely derived from the chemical weathering of soils and rocks, and organic compounds in plants and soils, strongly influenced by precipitation, wastewater treatment effluents, agricultural land use, soil water, and groundwater. (2) Unprecedentedly high Δ14C of precipitation during winter has been reported, which can directly and indirectly influence stream and river carbon. Although we cannot exclude the possibility of local contamination sources of high Δ14C, the results suggest that stream dissolved organic carbon could be older than previously thought, warranting future studies. (3) The 14C analysis has also been applied to quantify the sources of forest throughfall and PM2.5, providing new insights. The 14C data on a variety of ecosystems will be valuable not only to track the pollutants derived from fossil carbon but also to improve our understanding of climate change and provide solutions.

This study investigates the integration of astronomy-related topics in the Korean national science curricula spanning from 1945 to 2023. We analyze the placement and extent of astronomy content across different school levels. Astronomy contents in the science curricula have changed in response to social needs (e.g., practical knowledge required for agriculture and fishery) and advancement in astronomical research (e.g., the discovery of exoplanets and the suggestion of new cosmological parameters). Contents addressing the motions of celestial objects and stellar physical properties have remained relatively consistent. In the latest 2022 revised national curriculum, scheduled for implementation in 2024, several elements, such as coordinate systems, have been removed, while the inquiry activities using digital tools are emphasized. The incorporation of the cosmic perspectives in the national curriculum, as well as astronomy education within the context of education for sustainable development, remains limited even in the most recent curriculum. For future life revisions, the active participation of researchers is needed to reflect the latest astronomical research progress and scientific characteristics in the field of astronomy.

In this study, complaints from visitors in the science museum satisfaction survey were categorized into four primary factors and ten sub-factors. This categorization aimed to provide recommendations for enhancing the Geochang Wolseong Space Creative Science Museum as an illustrative case study. Futhermore, the study examimed the relative importance of each factor by surveying 90 science museum visitors. The following results are obtained. Firstly, it was evident that the Geochang Wolseong Space Creative Science Museum requires urgent improvement. Certainly, in the primary factors, issues related to the utilization environment emerged as the most significant sources of dissatisfaction, while in the sub-factors, the adequacy of fees was identified as the most prominent concern. Secondly, through the result of the IPA (Importance-Performance Analysis) of the complaint factors, four primary issues were identified as top priorities for consideration: fare adequacy, lack of convenient facilities, in sufficient publicity, and a lack of distinctiveness compared to similar facilities. Lastly, when analyzing the relationship between complaints and overall satisfaction, factors related to human service, environment, and educational content had negative effects. In contrast, factors associated with science museum operation exhibited a different trend, suggestinga structural impact relationship with the overall impact of complaints.

이 연구는 한국의 대학 연구자들이 무엇을 과학자의 사회적 책임으로서 중시하고 있고, 또 연구자의 사회적 책임에 대한 상이한 인식에 영향을 주는 요인들은 무엇인지를 탐구한다. 분석 결과, 학문적으로 우수한 연구 결과 창출을 가장 중요한 과학자의 사회적 책임으로 꼽은 응답자가 가장 많았고, 이어 사회문제해결에 기여하는 연구 수행, 산업적으로 활용이 가능한 연구 수행의 순으로 나타났다. 연구윤리를 준수한 연구활동이나 연구실 구성원(학문후속세대)에 대한 후원과 돌봄을 선택한 응답자는 상대적으로 소수였다. 즉, 과 학자의 사회적 책임에 관한 학술적, 정책적 담론과 달리, 연구자들은 전체 사회에 대한 책임 보다 과학 내부에 대한 책임을 자신들의 사회적 책임으로 강조하는 경향을 보였다. 각각의 사회적 책임에 대한 응답을 결정하는 요인을 살펴본 결과, 기초연구비중은 학문적으로 우수한 연구 결과 창출 대비 산업적 연구, 연구윤리준수, 사회문제해결에 기여를 연구자의 사회적 책임으로 인식할 가능성에 부정적인 영향을 주고 있었다. 연구윤리준수와 사회문제해결에의 기여의 경우, 기초연구비중의 영향은 기초연구자들의 내재적 연구동기를 통제했을 때 통계적 유의미성이 사라졌으나, 산업적 연구의 경우 내재적 연구동기를 통제해도 기초연구비중의 영 향은 유의미하게 남았다.

이 연구의 목적은 예비 지구과학 교사들이 선다형 문항 제작 실습 프로그램에 참여하는 과정에서 드러나는 문 항 제작 역량의 발달 양상을 이해하는 것이다. 이를 위해 예비 지구과학 교사 15명이 선다형 문항 제작 과정 중 공동 검토 과정에서 나타나는 논의에 초점을 맞춰 그 특징을 분석하였다. 구성주의 근거 이론을 토대로 3단계의 코딩을 수 행한 결과, 36개의 초기 코드, 12개의 초점 코드, 5개의 이론적 코드가 도출되었다. 코딩 범주에 근거하여 논의의 특징 을 규정하는 검토 문화와 문항에 대한 관점을 두 축으로 설정하였으며, 이로부터 수험생의 문제풀이, 조심스레 한 걸음 떼기, 짙어지는 담화를 주제로 하는 세 가지 이야기를 구성하였다. 또한 프로그램 동안 일관되게 드러나는 문항 제작 역량의 한계를 다다르지 못한 노정에 대한 네 번째 이야기로 서술하였다. 문항 제작 과정에서 드러나는 평가 전문성은 예비교사의 정체성 발달과 관련되어 있으며, 본 연구에서 적용한 개발한 프로그램의 효과와 의의 및 프로그램의 개발과 개선을 위한 시사점을 논의하였다.

한반도는 주변국의 안보정세 변화, 북한의 미사일 도발, 병역자원의 급 감, 민간 생활지역 확장으로 훈련장 부족 및 민원증가, 안전사고 등 많은 도전요인에 직면해 있다. 특히 군사대비태세의 근간이라 할 수 교육훈련을 위한 여건은 매우 심각한 수준이다. 이를 극복하기 위해 국방 분야에서는 4차산업혁명 기술을 적용한 LVCG 과학화 훈련체계를 구축하여 추진하고 있다. LVCG 과학화 훈련은 Live 체계(실기동훈련, KCTC), Virtual 체계 (가상현실), Constructive 체계(전투모의), Game 체계(게임) 등을 활용하 여 언제 어디서든지 실전과 같은 훈련 경험이 가능하며, 훈련 결과에 대한 데이터를 활용하여 객관적 평가가 가능하다. 따라서 AI, AR, VR 등 과학기 술의 발달을 기회요인으로 활용하여 체계별 성능을 개량하고 LVCG 체계 를 하나의 환경에서 운용할 수 있는 합성훈련환경(STE)을 구축하여 실전 과 같은 훈련이 되도록 해야 한다.

이 연구의 목적은 과학기술 시대 교육 기법으로서 코칭 기법 활용 가능성을 탐색하여 교육 현장에서의 적용 가능성을 모색하는 데 있다. 문헌 연구를 통하 여 가능성을 탐색한 결과는 다음과 같다. 과학기술 시대 교육 기법으로서 코칭 기법 활용 가능성은 높은 것으로 나타났다. 그 이유는 교수 설계 이론과 접목해 본 결과 교수 설계 이론의 절차에 코칭 기법을 적용할 수 있었다. 또한 코칭의 핵심은 경청을 기반으로 질문을 통하여 피드백하는 의사소통이기 때문에 과학 기술 시대 핵심역량 중 하나인 의사소통 역량을 육성하는 데도 적합한 것으로 확인하였다. 향후 코칭 기법을 수업에 적용하여 검증해 보는 후속 연구가 있기 를 기대한다.