스마트 홈 환경을 위한 관성 센서기반의 사용자 위치 추정 방법

심재호(Jaeho Sim),김종훈(Jonghun Kim),김태간(Taegan Kim),한승진(Seungjin Han),임기욱(Kiwook Rim),이정현(Junghyun Lee) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.2D

스마트 홈 환경에서 사용자 중심 서비스를 제공하기 위해서는 가전기기를 제어하고 네트워크에 연결하기 위한 미들웨어기술과 상황에 맞는 서비스를 제공하기 위해 사용자 위치 정보가 중요하다. 기존의 위치 시스템들은 장애물 등에 영향을 많이 받아 정확한 위치 정보를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 OSGi 미들웨어 상에서 관성 센서와 RFID Reader를 이용하여 위치추적 시스템의 난점인 초기 위치설정 문제와 오차 누적 문제를 개선한 사용자 위치 추정 시스템을 설계하였다. 또한 스마트 홈 환경안에서 본 논문에서 제안한 시스템이 장애물의 영향을 받지 않고 동작하는 것을 확인 하였다.

2009 개정 과학과 교육과정의 과학 선택 과목에 대한 고등학생의 인식 조사

심재호 ( Jaeho Sim ),박현주 ( Hyunju Park ),이준기 ( Jun Ki Lee ) 경북대학교 과학교육연구소 2015 科學敎育硏究誌 Vol.39 No.2

이 연구의 목적은 2009 개정 고등학교 과학과 선택 교육과정에 대한 고등학생들의 인식을 조사하는 것이다. 이를 위해, 13문항의 설문지를 구성하고, 비례층화표집된 전국 126개 고등학교의 911명의 고등학생들이 온라인 설문에 참여하였다. 설문조사에 참여한 학생들은 교육과정 실행 실태와 관련하여 개인적인 적합성과 학문적인 적합성을 알아보는 13개의 문항으로 구성된 설문지에 응답하였다. 설문지의 응답결과를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학과 선택과목Ⅰ과 Ⅱ 사이에 학습량, 심도, 난이도 등에서 편차가 존재함을 알 수 있었다. 둘째, ‘과학’ 과목은 소양 증진을 위한 과목임에도 불구하고 물리Ⅱ, 물리Ⅰ 다음으로 어렵게 생각하고 있는 것으로 조사되었다. 뿐만 아니라 과학과목이 의사소통을 증진시키는 기능도 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 과학과 선택 과목에 대한 흥미정도를 분석한 결과를 보면, 어렵거나 외워야 할 내용이 많기 때문에 ‘과목에 대한 흥미가 없다’고판단할 수는 없음을 알 수 있었다. 이 연구결과들은 통해 차기 고등학교 과학과 교육과정 및 교과서 개선을 위한 시사점 제공에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. The purpose of this study was to investigate the suitability of elective of the 2009 revised high school science curriculum. This study surveyed 911 students in 126 high schools by using proportionate stratified sampling. Each participating students carried out the on-line survey comprising 13 items about personal and academic suitability. The result of analyzing the response of the questionnaire were as follows. First, there were deviation of study-load, depth, difficulty, etc. between science elective Ⅰ and Ⅱ. Second, even though ‘science’ subject was developed as a subject for improving scientific literacy, it was found that it was considered difficult next to Physics Ⅰ. Besides, it showed ``science`` subject could not function properly to improve the ability to communicate. According to the results of analyzing the degree of interest in science elective, it can not be determined ‘no interest in subject’ is from the reason of difficulty or large amount of contents to memorize. The results of this study will be useful to provide suggestions for the improvement of next high school science curriculum and textbooks.

국내외 학업성취도 평가의 서답형 문항 특성과 채점 체제 고찰

심재호(Sim, Jaeho),노은희(Noh, Eunhee),김명화(Kim, Myoughwa) 한국열린교육학회 2012 열린교육연구 Vol.20 No.4

본 연구는 국내외 학업성취도 평가의 서답형 문항 출제 실태와 채점 양상을 비교 분석함으로써 우리나라 서답형 문항 출제와 채점에서의 시사점을 도출하는 데 있다. 이를 위하여 국제 학업성취도 평가인 PISA와 TIMSS, 국가수준 학업성취도 평가인 미국의 NAEP, 영국의 NCA, 호주의 NAPLAN, 우리나라 NAEA의 서답형 문항 출제 실태와 문항 유형의 특징을 조사하였다. 또한 우리나라 학교 현장에서의 서답형 출제 실태에 대해 심층적으로 알아보기 위하여 면담 조사를 실시하였다. 연구 결과 외국의 대규모 학업성취도 평가는 우리나라 국가수준 학업성취도 평가보다 서답형의 출제 비율이 거의 2배 정도 높았다. 또한 서답형 문항 중에서도 개방형 문항의 출제 비율이 높은 편이었다. 또한 PISA와 TIMSS의 경우 학생들이 작성한 정답과 오답 유형을 코드화함으로써 이를 교육 개선에 활용할 수 있도록 하고 있었다. 반면 우리나라 서답형 출제 비율이 낮은 주된 이유로 현장 교사들은 채점의 신뢰도 문제와 채점에 소요되는 시간이라고 하였다. 채점 체제의 개선과 교육 환경 개선을 바탕으로 개방형 문항 출제 확대와 채점 결과의 적극적인 활용을 통하여 서답형 문항 출제의 본래 의도를 살릴 필요가 있다. The purpose of this study is to compare supply-type items among domestic, foreign, and international tests and to provide some implications and lessons about item development and scoring of achievement test. To attain the purpose we analyzed proportions, features of supply-type items in PISA, TIMSS, NAEP, NCA, NAPLAN, NAEA. Also we conducted interview research to examine in depth current states of development and scoring of supply-type items in the domestic schools. The results show that proportions of supply-type item in foreign and international tests are much higher than domestic tests, and foreign and international tests used much more free response item types than domestic tests to measure students thinking skills, problem-solving abilities. PISA and TIMSS used scoring code suited to right answer and wrong answer to provide effective feedback. Although there are some scoring difficulties, achievement tests need to increase the proportion of supply-type items to measure students abilities more accurately and to make full use of test results.

초·중등학교 학생의 STEAM 문제해결력 평가 도구의 개발

심재호 ( Jaeho Sim ),박현주 ( Hyunju Park ),백윤수 ( Yoon Su Baek ),변수용 ( Soo-yong Byun ) 부산대학교 과학교육연구소 2017 교사교육연구 Vol.56 No.2

본 연구의 목적은 초·중등학교 학생들의 STEAM 문제해결력을 측정하기 위한 타당하고 신뢰로운 검사 도구를 개발하는데 있다. 이를 위해 먼저 STEAM 문제해결력 이 무엇인지를 선행 연구를 바탕으로 정의하였으며, 이 정의에 따라 STEAM 문제해결력 평가틀을 사고력, 설계 와 실행, 융합적 소양의 3가지 측면으로 구성하였다. 이 평가틀에 따라 보행도로, 환경오염, 엽록체 이식, 화성 탐 사의 4가지 주제로 문항을 개발하였다. 또한 개발된 문항 의 예비 투입을 통해 평가 영역, 채점 준거를 수정 및 확정 하였다. 개발한 문항을 적용해 본 결과 STEAM 문제해결력 검사지의 난이도와 변별도는 대체적으로 적절하였다. 또한 STEAM 교육을 받은 집단이 그렇지 않은 집단에 비 해 초등학교에서는 환경오염 주제, 중학교에서는 엽록체 이식 주제, 고등학교에서는 보행도로와 화성 탐사 주제에 서 유의미하게 높은 성취도를 보였다. 따라서 개발한 검 사지가 학생들에게 인지적 부담이 크지만 STEAM 문제 해결력을 평가하기에 적합한 검사지라고 판단된다. 현재 우리나라에서 STEAM 교육이 시행되고 있지만 STEAM 교육의 결과를 확인할 수 있는 적합한 융합적 문제해결력 검사도구가 없음을 고려할 때, 본 연구에서 개발한 검사 도구는 STEAM 교육의 성취 결과를 평가하는데 현장에 서 유용하게 활용될 것으로 기대된다. The purpose of this study was to develop an assessment tool to measure the STEAM problem solving abilities of elementary and secondary students. Three key aspects of STEAM problem solving ability were identified through a survey of prior research: thinking ability, engineering design and execution, and integrated competency. Following this assessment framework, four test items were developed: design of pedestrian path, environmental pollution, chloroplast transplantation, and Mars exploration. We also developed the evaluation criteria and the scoring scheme and conducted a pilot study to test validity and reliability. The pilot study results suggested that item difficulty and discrimination of items were generally acceptable. In addition, there were significant differences in test scores for environmental pollution among elementary school students, for chloroplast transplantation among middle school students, and for designing pedestrian path and Mars exploration among high school students, respectively, favoring students who received STEAM education. These results suggested that the items we developed are suitable to evaluate STEAM problem solving ability, even though they might be cognitively challenging to students. Given the lack of measures of integrated problem solving ability in Korea where STEAM education has been implemented, we hoped to offer a useful assessment tool to evaluate the impact of STEAM education on problem solving skills.

2015 개정 과학과 교육과정에 따른 중등 과학 교사의 교수ㆍ학습 방법 적용 실태 조사

심재호 ( Sim Jaeho ) 부산대학교 과학교육연구소 2021 교사교육연구 Vol.60 No.2

본 연구의 목적은 2015 개정 과학과 교육과정에 따른 과학과 교수ㆍ학습 중점 내용에 대해 중ㆍ고등학교 과학 교사들이 적용하고 있는 교수ㆍ학습 실태를 조사하는 데 있다. 이를 위해 중고등학교 과학 교사를 대상으로 설문 조사와 심층 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 중고등학교 모두 ‘학생 참여형 교수ㆍ학습 방법’과 ‘협력적 문제 해결을 위한 수업’은 강화된 것으로 나타났다. 그러나 중학교의 경우 ‘교과 통합ㆍ연계 수업, 고등학교의 경우 ‘성취기준, 교수ㆍ학습, 평가의 일관성에 더 초점을 두게 되었음’에 대해서는 실행의 정도가 상대적으로 낮게 나타났다. 또한 고등학교의 경우 입시 위주의 교육으로 인하여 교육과정에 명시된 성취기준에 기반한 수업 설계, 과정의 기록, 평가의 일관성 확보가 어려운 것으로 나타났다. 본 연구에서는 그 외에도 교수ㆍ학습 실행의 걸림돌이 되는 요소와 실행을 강화하는 방안에 대해 논의한다. The purpose of this study was to investigate the status that middle and high school science teachers are applying the main contents of science teaching and learning in the 2015 revised science curriculum. To this end, a questionnaire survey and in-depth interviews were conducted for middle and high school science teachers. According to the results of the survey, it was found that both middle and high schools have reinforced the 'student participatory teaching and learning method' and 'classes for collaborative problem solving'. However, in the case of middle schools, the degree of implementation was low in ‘convergence classes linked to subjects, and in the case of high schools, ‘class based on the consistency of achievement standards, teaching and learning, and evaluation’. In addition, in the case of high schools, it was found that it was difficult to ensure consistency of instructional design, course record, and evaluation based on achievement standards due to its entrance examination-oriented education. In addition to this, this study discusses obstacles to teaching and learning and ways to reinforce its effective implementation.

예비 생물교사들의 상호비평 활동을 통한 과학과 교수ㆍ학습 모형의 인식 분석

심재호 ( Jaeho Sim ) 韓國生物敎育學會 2016 생물교육 Vol.44 No.3

The aim of this study is to examine the preservice biology teachers’ perception about four science teaching models. Sixteen pre-service biology teachers attending biology teaching methods participated in the study. The survey about the teaching models was conducted after they implemented four teaching models and criticized mutually and then had interviews. The results are as follows. First, the pre-service biology teachers found it more difficult to understand and apply the Cognitive Conflict Teaching Model (CCTM) and Discovery Teaching Model(DTM) than Hypothesis- Testing Model(HTM) and Cooperative Learning Model (CLM). In CCTM, they had difficulty in identifying and uncovering the students’ preconception, and using the proper materials in conflict-provoking stage. Also, they were not confident whether cognitive conflict were provoked. Second, they felt inquiry and situation-presentation stage was challenging and posed a question about using what was already found as teaching materials. Third, they relatively understood well HTM and CLM, but had difficulty in developing testing items considering the achievement standard in CLM. Lastly, the pre-service teachers expected that applying these teaching models in actual class could not be easy because of various obstacles such as students’ attitude familiar with knowledge-centered lesson, education climate mainly for examination, and teachers’ difficulties in teaching with consideration on students’ developmental stage.

STEM, STEAM 교육과 우리나라 융합인재교육의 이해와 해결 과제

심재호 ( Jaeho Sim ),이양락 ( Yangrak Lee ),김현경 ( Hyun Kyung Kim ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.4

우리나라는 2011년부터 체계적으로 융합인재교육 연구를 수행하기 시작하여 수많은 프로그램을 개발해오고 있으며, 교육과정에도 구체적으로 반영할 움직임을 보이고 있다. 이에 STEM, STEAM 교육에 관한 수많은 논문들의 리뷰를 통해 이 교육의 특징, 문제점, 해결해야 할 과제를 명료화할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 STEM과 STEAM 교육과 관련한 많은 국내외 논문들의 리뷰를 통해 이들 교육의 특징 및 문제점을 명료화하고 이를 통해 우리나라 융합인재교육의 해결 과제를 제안하는 데 있다. 본 연구를 통해 얻은 의미 있는 결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 통합교육과정의 접근 방식은 통합의 목적에 따라 구분되는 것이지 우월성의 차이로 구분될 수 없음을 제시하였다. 둘째, STEAM 교육과 같은 통합교육과정은 이전의 교육과정에서 강조된 수직적 깊이보다 교과 융합과 같은 수평적 연계를 중시하는 특징이 있다. 이에 따라 교과 지식과 수직적인 연계성이 약화될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 기존의 교육과정에서 강조되었던 핵심 개념과 기능이 STEAM 교육에서도 강조되어야 하며, 이와 더불어 기존의 각 교과의 핵심 개념과 기능에 대한 비교 연구가 선행되어야 함을 제시하였다. 셋째, 우리나라 융합인재교육의 연구 현황을 제시하고, 그 한계와 극복해야 할 사항을 제시하였다. 넷째, 이러한 리뷰 연구 결과를 토대로 현 상황에서 적용 가능한 STEAM 교육의 접근 방안의 예를 제안하고, 교육과정, 교수학습, 평가 측면에서 우리나라 융합인재교육에서 해결해야 할 과제와 시사점을 제안하였다. Since 2011, after beginning of the systematic study on STEAM education, South Korea has developed a number of related programs. At this point we see that this is the time to clarify the challenges. The purpose of this study is to clarify the characteristics of their education through the review of many domestic and foreign papers in order to propose the challenges of STEAM education of Korea. The results are as follows. First, the course of integration cannot be separated by the difference in superiority but should be separated in accordance with the purpose of integration. Second, curriculum integration such as STEAM education is characterized by the emphasis on horizontal linking than vertical depth fusion. Accordingly, the content knowledge and vertical linkages are inevitably weakened. In order to overcome this problem, the key concepts and features that were emphasized in the previous curriculum need to also be emphasized in STEAM training, and the comparative study on the core concept and function of each subjects should be preceded. Third, after looking upon the current situation of our country``s fusion research and talent training, the limits and the challenges that need to be overcome has been suggested. Fourth, with the basis on research results, we offered an example of the approach on STEAM education which is applicable to the current situation and proposed the challenges and implications that need to be addressed in the STEAM education of Korea in educational contexts such as curriculum, teaching and learning, and evaluation.

학습자의 동기 유발과 과학 개념 이해를 향상시키는 삽화의 특징에 대한 인식 조사 - 중학교 과학‘생식과 유전’단원을 중심으로 -

차재민 ( Jaemin Cha ),심재호 ( Jaeho Sim ) 한국생물교육학회 2022 생물교육 Vol.50 No.1

The purpose of this study is to investigate which illustrations in science textbooks are more helpful in motivating learners and improving their understanding of science concepts from the point of view of learners rather than instructors. To find out this purpose, we investigated the students' perceptions of which illustration in the 'Reproduction and Genetics' unit was more helpful in motivating learners and improving their ability to understand concepts with 144 middle school students, and the reason was explored. The study results are as follows. First, the illustrations presented at the beginning of each unit generally aim to arouse the interest and curiosity of learners. As a result of examining whether the introductory illustration among the four textbooks was more helpful for this motivation, learners chose the more comprehensive and familiar ones that are relevant to real life and that they should know before learning the contents of this course as the better illustration. The least preferred illustrations relate to the content of the text that has not yet been learned, and were developed from the instructor's point of view to generate interest in students. However, in the case of these illustrations, it was found that the probability of motivation of learners was low because they were related to concepts that the students did not learn. Second, the characteristics of illustrations that are effective for understanding concepts were that they were organized so that the concepts could be understood sequentially while containing an appropriate level of information. Illustrations in which students showed low preference for concept comprehension presented too much information or did not support sequential concept comprehension. The results of this study suggest that, when developing textbooks, including illustrations, it is necessary to consider the learner's point of view so that it can help the learner's true understanding and learner's motivation rather than being developed only from the instructor's point of view.

한국과 뉴질랜드 고등학교 생명과학 성취기준과 평가 문항 비교 분석

최경철 ( Kyoungchul Choi ),심재호 ( Jaeho Sim ) 韓國生物敎育學會 2017 생물교육 Vol.45 No.1

The purpose of this research is to investigate the reason why high school education in Korea can`t take the inter-nations mutual certification for academic qualification. For this, First, We compared and analyzed the contents of education of Korea and New Zealand in Life Science of High School. Secondly, To analyze the evaluation items, We compared and analyzed the evaluation items conducted in CSAT (College Scholastic Ability Test) in Kora and the External Assessment items of 2015 NCEA (National Certificate Education Achievement) and level 1 · 2 · 3 Biology conducted by NZQA (New Zealand Qualification Authority). In conclusion, the contents and evaluation items of Life Science in Korea and New Zealand were similar in many aspects. The only difference between Korea and New Zealand is the evaluation system. In New Zealand, the academic ability can be quantified by the yearly external evaluation by NZQA, which shows the level of students` academic achievement. On the other hand, the evaluation method of Korea fails to show the level of students achievement because the evalucation is not implemented by the national level. That`s the important reason the academic qualification in Korean high school is not acknowledged in other countres.

PISA 2006 서술형 문항에서 온실효과에 대한 학생들의 응답 유형 분석

동효관(Dong, Hyokwan),심재호(Sim, Jaeho) 한국열린교육학회 2013 열린교육연구 Vol.21 No.2

이 연구의 목적은 PISA 2006 과학 서술형 공개 문항의 심층 분석을 통해 과학 교육의 개선점을 찾는데 있다. 본 연구를 위해 과학 개념과 탐구 능력 형성 정도를 평가하기 위해 평가틀을 개발하였다. 학생들의 과학 개념 형성 정도는 개념의 정교화와 개념망의 형성 정도에 따라 인과적 의미 형성, 부분적 의미 형성, 피상적 용어 제시로 구분하였으며, 탐구 능력 형성 정도는 PISA 2006 과학 평가틀에 제시된 내용을 변형하여 사용하였다. 개발된 개념과 탐구 능력 평가틀에 따라 PISA 2006의 과학 서술형 문항 중 온실효과에 대한 학생 응답을 분석한 결과 온실 효과에 대해 인과적 의미 형성이 부분적 의미 형성과 피상적 용어 제시에 비해 응답 비율이 높았지만 반증 사례 제시하기와 현상에 대한 과학적 설명 능력은 미흡한 것으로 나타났다. 또한 인과적 의미를 형성하고 있는 학생들도 증거에 기반하여 과학적인 개념을 설명하기는 미흡한 경우가 나타났다. 이와 같은 결과를 참고로 할 때 증거에 기초하여 결론이나 가설을 지지하는 합리적인 주장하기와 반증 사례를 제시할 수 있는 수업 전략을 개발하고 이를 적용하며 과학에 대한 본성을 인식시킬 수 있는 기회를 제공할 필요가 있다. The purpose of this study was to identify educational implications through an in-depth analysis of students’ response types to constructed items concerning the ‘green effect’ in PISA 2006. A framework was developed to assess the conceptional types and scientific inquiry skills of the students. The students’ conceptional types were classified as causal meaning-making, partial meaning-making, and superficial term-using by the degrees of organization and elaboration of conceptual networks. The framework of the scientific inquiry skills that was used in this study was modified from the scientific framework in PISA 2006. The results of the study were as follows. The response ratio of causal meaning-making on the ‘green-effect’ concept was very high compared to that of the partial meaning-making and superficial term-using, but the proper presentation of counterevidence examples and logical explanations of scientific phenomena were low. Some of the students who formed the causal meaning-making failed to explain the scientific concept based on the evidence. Therefore, it is necessary to develop an instructional strategy to give students opportunities to express their opinions based on evidence and counterevidence, which can lead them to be aware of the nature of science.