예비과학교사의 교육실습에서 나타나는 어려움 - 예비교사와 지도교사의 관점을 중심으로 -

김민환,김다애,노태희,Kim, Minhwan,Kim, Da-Ae,Noh, Taehee 대한화학회 2021 대한화학회지 Vol.65 No.6

In this study, pre-service science teachers' difficulties in teaching practice were investigated from the perspectives of pre-service teachers and cooperating teachers. Nine pre-service teachers who were attending a department of chemistry education at a college of education in Seoul and participated in teaching practice, and two of their cooperating teachers participated in the study. Teaching practice were observed, documentary data were collected, and interviews were conducted. The collected data were analyzed using analysis method of grounded theory. As results of the analysis, the pre-service teachers had difficulties in preparing and executing lessons which include experiments, because education related to experiments in middle and high schools was insufficient at the college of education and environments of cooperating school were unfamiliar to them. They had difficulties in encountering various responses from students in student-centered activities and tried to control students. Cooperating teachers did not provide specific assistance to ensure the autonomy of pre-service teachers, so that pre-service teachers suffered. Guiding science club activities was a meaningful experience to pre-service teachers, but it was a burden on both pre-service teachers and cooperating teachers. Educational implications of these findings were discussed. 이 연구에서는 교육실습에서 나타나는 예비과학교사의 어려움을 예비교사와 지도교사의 관점에서 조사하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학 화학교육과에 재학중이며 교육실습에 참여한 9명의 예비교사와 이들의 지도교사 2명이 연구에 참여하였다. 교육실습을 관찰하고 문서 자료를 수집하였으며 면담을 실시하였다. 근거 이론의 분석 방법에 따라 수집한 자료를 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 실험 수업을 준비하고 실행하는 과정에서 어려움을 겪었으며, 이는 사범대학에서 중·고등학교 실험과 관련된 교육이 부족하고 실습 학교의 환경이 낯설기 때문이었다. 예비교사들은 학생 중심 활동에서 나타나는 학생들의 다양한 반응을 접하며 어려움을 겪었고 이에 따라 학생들을 통제하고자 하였다. 지도교사들은 예비교사의 자율성을 보장하기 위해 구체적인 도움을 제공하지 않았고 이로 인해 예비교사들은 어려움을 겪었다. 과학 동아리 활동을 지도해 보는 것은 예비교사들에게 의미 있는 경험이었으나 예비교사와 지도교사 모두에게 부담으로 작용하였다. 연구 결과가 갖는 교육적 함의와 교육실습 개선을 위한 시사점을 논의하였다.

비접촉식 스마트센서 기반 수위측정 방법 구현

김민환,이진희,송길태,Kim, Minhwan,Lee, Jinhee,Song, Giltae 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.6

수위측정은 스마트 공장(Smart Factory), 스마트 농장(Smart Farm), 스마트 양식장(Smart Fish Farm) 등 IoT 모니터링 분야에서 활용도가 높다. 그러나 기존의 수위측정 방식은 복잡한 알고리즘과 고가의 센서 위주로 상품성과 산업현장 적용성이 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 비접촉식 스마트센서인 적외선 거리 센서와 홀센서 기반 수위측정 방법을 각각 제안하였다. 센서의 고감도로 인해 발생하는 데이터 오류는 간단한 구조도입을 통해 해결함으로써 범용성을 높였다. 구현된 수위측정 방법은 성능평가 실험을 통해 그 유효성이 검증되었다. 본 연구를 통해 개발된 센서는 IoT 기술 기반 범용성 수위측정 모니터링 시스템으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다. Water level measurement is highly demanding in IoT monitoring areas such as smart factory, smart farm, and smart fish farm. However, existing water level indicators are limited to be used in industrial fields as commercial products due to the high cost of sensors and the complexity of algorithms used. In order to solve these problems, our paper proposed methods using an infrared distance sensor as well as a hall sensor for the water level measurement, both of which are contactless smart sensors. Data errors caused by the inaccuracy of existing sensors were decreased by applying new simple structures so that versatility is enhanced. The performance of our method was validated using experiments based on simulations. We expect that our new water depth indicator can be extended to a general-purpose water level monitoring system based on IoT technology.

과학적 창의성, 장독립성·장의존성, 학습접근양식에 따른 중학생이 생성한 비유의 특징 비교

김민환,이동휘,노태희,Kim, Minhwan,Lee, Donghwi,Noh, Taehee 대한화학회 2018 대한화학회지 Vol.62 No.1

In this study, we investigated the characteristics of analogies generated by middle school students in the perspectives of the number of analogies, the mapping understanding, and the diversity and originality of analogs. We also compared the results by students' scientific creativity, field independence/dependence, and learning approach. Participants in this study were 250 9th graders in Seoul. The analyses of the results revealed that the students of higher scientific creativity generated more analogies, had a higher level of mapping understanding, and used more diverse and original sources. Field independent students had a higher level of mapping understanding. However, the other characteristics of analogies were not related to field independence/dependence. Meaningful understanding approach was related to all the characteristics of analogies, while rote learning approach was not related to any characteristics of analogies. Educational implications of these findings are discussed. 이 연구에서는 중학교 학생들이 생성한 비유의 특징을 비유의 개수와 대응 관계 이해도, 소재의 다양성과 독창성의 측면에서 조사하고, 이 결과를 학생들의 과학적 창의성과 장독립성 장의존성, 학습접근양식에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 2개 중학교에 재학 중인 3학년 학생 250명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 과학적 창의성이 높은 학생이 많은 수의 비유를 생성하고, 대응 관계 이해도가 높았으며, 다양하고 독창적인 소재를 활용하였다. 장독립적인 학생이 대응 관계 이해도가 높은 것으로 나타났으나 나머지 특징은 장독립성 장의존성과 관련이 없는 것으로 나타났다. 유의미 학습접근양식은 모든 특징과 관련이 있었으나 기계적 학습접근양식은 모든 특징과 관련이 없었다. 연구 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

비전 기반 무인반송차의 효과적인 운행을 위한 가상추적륜 기반 유도선 추적 기법

김민환(Minhwan Kim),변성민(Sungmin Byun) 한국멀티미디어학회 2016 멀티미디어학회논문지 Vol.19 No.3

CHAT을 이용한 사회문화적 관점에서 교육실습에 참여하는 예비과학교사의 수업 설계 및 실행 과정 분석

김민환 ( Minhwan Kim ),김성훈 ( Sunghoon Kim ),노태희 ( Taehee Noh ) 한국과학교육학회 2021 한국과학교육학회지 Vol.41 No.4

이 연구에서는 예비과학교사가 교육실습에서 수업을 설계하고 실행하는 과정을 CHAT을 활용하여 심층적으로 분석하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학의 화학교육과에 재학 중인 예비교사 5명이 연구에 참여하였다. 예비교사들의 교육실습을 참관하며 문서 자료를 수집하였고, 심층 면담을 실시하였다. 근거이론에 기반한 지속적 비교 방법으로 자료를 분석하였다. 연구 결과, 예비교사들은 수업 설계를 위한 결정 권한이 부족하여 어려움을 겪었고 지도교사와 직접적인 갈등을 겪기도 하였다. 또한 예비교사들은 교과 오리엔테이션과 수업참관으로도 수업 설계를 위한 맥락적 정보를 충분히 얻기 어려웠으며 이는 예비교사들의 수업 설계에도 어려움을 가져왔다. 연속된 차시의 수업을 여러 명의 예비교사가 나누어 맡을 경우, 수업의 연속성이 떨어지는 등의 여러 문제점이 나타났다. 예비교사들이 학생들을 평가할 수 있는 권한은 제한적으로 주어져 예비교사들은 추가적인 평가를 실시하였다. 예비교사들이 평가를 실시할 때 전문성이 부족한 모습이 나타났는데, 이에 대한 원인은 사범대학의 교육과정에서 찾을 수 있었다. 이상의 연구 결과가 갖는 의미와 이 결과를 바탕으로 더 나은 교육실습을 제공하기 위한 방향을 논의하였다. In this study, we analyzed the process of pre-service science teachers’ designing and implementation of lessons in teaching practice from the perspective of CHAT. Five pre-service teachers attending the Department of Chemistry Education at the College of Education in Seoul participated in this study. We observed their teaching practice, collected documentary data, and conducted in-depth interviews. The data were analyzed using the constant comparative method based on grounded theory. The analyses of the results reveal that, due to the lack of authority to make decisions for lesson design, pre-service teachers faced difficulties and had direct conflict with teachers. In addition, it was difficult for them to obtain sufficient contextual information for lesson design even through subject orientation and classroom observation, which made it difficult for them to design lessons. When consecutive lessons were taken by several pre-service teachers, there were many problems such as poor continuity of lessons. Given limited authority to assess students, they conducted additional assessments. They showed a lack of professionalism when conducting assessments. The cause of this could be found in the curriculum of the College of Education. Some ways to provide better teaching practice based on the results are discussed.

전투사 중심 재현을 넘어선 한국전쟁의 대안적 전시 ― <전쟁 포로, 평화를 말하다>와 < 허락되지 않은 기억(RESTRICTED) >을 중심으로

김민환 ( Kim Minhwan ) 한국사회사학회 2021 사회와 역사 Vol.- No.132

이 논문은 전쟁기념관의 전시를 상대화하기 위해 기획된 두 전시 <전쟁 포로, 평화를 말하다>와 < 허락되지 않은 기억(RESTRICTED) >의 내용을 소개하고, 전시 기획의 과정 및 실제 전시 과정에서 발생한 쟁점과 사회적 ‘소란’과 논란을 검토하는 것을 목적으로 한다. 전쟁기념관의 전시는 군인의 관점에 기반해서 전투사 혹은 전사(戰史)로서 재현되는 경향이 강하지만, 이 두 전시는 전쟁포로와 민간인이 겪은 전쟁 체험을 부각하려고 시도했다. 관점의 전환 자체가 한국전쟁이 전시로서 재현될 때 익숙한 것들이 ‘낯설게’ 되는 효과가 있었다. 또 민간인의 관점에서 보면, 전쟁은 선택 가능한 옵션이 아니라 절대로 발발하면 안 되는 사건임이 강조되었다. 이 두 전시를 통해 전시 장소의 상징성이나 한국전쟁이라는 주제를 전시로 다루는 방식, 전시에서 드러내서는 안 되는 것의 경계 등 한국전쟁에 대한 우리 사회 ‘금기’의 일단이 드러나기도 했다. This work introduces the contents of the two exhibitions, Prison of War, Yearning for Peace and Memory Not Allowed (Restricted), which were designed to relativize the War Memorial of Korea. This research examines the issues that occurred during the exhibition planning process and the actual exhibition, as well as social ‘turbulence’ and controversies. Although the exhibitions at the War Memorial of Korea tend to represent the Korean War as ‘the history of battle’ based on the soldier’s point of view, these two exhibitions attempted to highlight the war experiences through the experiences of prisoners of war and civilians. The change of perspective itself had the effect of making familiar things ‘unfamiliar’. It was also emphasized that, from a civilian’s point of view, war was not an option but an event that should never happen. Through these two exhibitions, one part of our society’s taboo on the Korean War was revealed, such as the symbolism of the exhibition site, the way the theme of the Korean War was treated as an exhibition, and the boundaries of what should not be revealed in the exhibition.

고등학생이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징 분석 -학생의 인지적 특성에 따른 비유의 특징 비교-

김민환 ( Minhwan Kim ),권혁순 ( Hyeoksoon Kwon ),김유정 ( Youjung Kim ),노태희 ( Taehee Noh ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.1

이 연구에서는 고등학교 학생들이 이온 결합에 대해 생성한 비유의 특징을 비유 생성 개수와 대응 관계 이해도, 비유의 소재와 유형의 측면에서 분석하고, 이 결과를 학생들의 개념 이해도와 논리적 사고력, 비유 추론 능력에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 5개 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 395명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 개념 이해도, 논리적 사고력, 비유 추론 능력이 높을수록 학생들은 비유를 더 많이 생성하는 것으로 나타났다. 생성한 비유에 대한 대응 관계 이해도는 논리적 사고력과 비유 추론 능력만 관계가 있었다. 학생들이 비유를 생성하기 위해 활용하는 소재는 조사한 인지적 특성 중 목표 개념에 대한 이해도에 따라서만 다르게 나타났다. 또한, 개념 이해도가 높을수록 다양한 소재를 활용하여 비유를 생성하였다. 학생들이 생성한 비유의 유형은 일부 인지적 특성과 관련이 있었다. 예를 들어, 개념 이해도와 논리적 사고력이 높은 학생들이 글과 그림을 모두 사용한 비유를 더 많이 생성하였다. 작위성과 추상도, 체계성의 측면에서 비유의 유형은 인지적 특성과 관련이 없었다. 이상의 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다. In this study, we investigated the characteristics of analogs generated by high school students to explain ionic bonding in the perspectives of the number of analogs, the understanding of mapping, and the source and type of analogs. We also compared the results by students` conceptual understanding, logical thinking ability, and analogical reasoning ability. Participants in this study were 395 11th graders in Seoul. The results of the study showed that the higher the conceptual understanding, the logical thinking ability, and the analogical reasoning ability, the more the students generated the analogs. The understanding of mapping was related to logical thinking ability and analogical reasoning ability. It is noteworthy that the sources of analogs differed only depending on their conceptual understanding of the target concept among the cognitive variables studied. Students who had higher conceptual understanding also generated analogs from more diverse sources. Some types of the generated analogs were related to the cognitive variables. For examples, the students who had higher conceptual understanding and logical thinking ability generated more verbal/pictorial analogs. The types of analogs were not related to cognitive variables in terms of artificiality, abstraction, and systemicity. Educational implications of these findings were discussed.

지면 평행 직선의 3차원 방향 추정에 의한 비전 기반 파렛트 측정 방법

김민환(Minhwan Kim),변성민(Sungmin Byun) 한국멀티미디어학회 2020 멀티미디어학회논문지 Vol.23 No.10

열화상 카메라의 영상 출력을 위한 디바이스 드라이버 설계

김민환(MinHwan Kim),이혜주(HyeJu Lee),정해준(HaeJun Jeong),노승환(Soonghwan Ro) 대한전기학회 2020 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2020 No.10

과학관련 사회쟁점(SSI) 수업의 소집단 토론과 전체 학급 토론에서 나타나는 특징

김민환 ( Minhwan Kim ),남혜인 ( Hyein Nam ),김성훈 ( Sunghoon Kim ),노태희 ( Taehee Noh ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.2

이 연구에서는 SSI 토론 수업에서 이루어지는 소집단 토론과 전체 학급 토론의 논증활동을 분석하였다. 경기도에 소재한 고등학교에 재학중인 1학년 학생 27명을 대상으로 원자력 발전을 주제로 한 SSI 토론 수업을 진행하였다. 수업을 관찰 및 녹화하였고, 수업을 모두 마친 이후 일부 학생을 대상으로 반구조화된 면담을 실시하였다. SSI 맥락에서 이루어지는 논증활동을 분석하기 위해 개발된 선행 연구의 분석틀을 수정·보완하여 사용하였다. 연구 결과, 다양한 관점의 고려, 증거에 기반한 추론, 지속적인 탐구와 회의적 사고와 관련된 담화요소는 소집단 토론보다 전체 학급 토론에서 더욱 높은 비율로 등장하였고, 도덕·윤리적 민감성을 고려한 담화요소는 토론 전반에서 거의 등장하지 않았다. 전체 학급 토론에서는 새로운 근거와 정보 및 자료가 다양하게 등장하였다. 학생들은 자신의 주장을 관철하는 것에만 집중하여 다른 의견을 공감 및 인정하지 못하였고, 이에 따라 합의를 이루기 위한 담화요소도 거의 나타나지 않았다. 또한 학생들은 전체 학급 토론을 경쟁적인 분위기로 인식하여 상대방의 주장 또는 근거에 적극적으로 반박하였고, 논증활동의 수준 또한 전체 학급 토론이 높은 것으로 나타났다. 소집단 토론은 편안한 분위기에서 이루어져 명료화와 추가정보 및 증거 요구가 활발하게 이루어졌으나 전체 학급 토론은 진지하고 엄숙한 분위기에서 주장 또는 근거의 타당성에 대한 의문제기가 활발히 이루어졌다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 SSI 토론 수업을 효과적으로 진행하기 위한 방안을 논의하였다. In this study, we investigated the argumentations of group and classroom discussions in socioscientific issues (SSI) discussion classes. Twenty-seven high school students participated in the SSI discussion classes on nuclear power generation. We observed and recorded the classes and also conducted semi-structured interviews. For the analyses, we revised a previous framework that was developed to analyze dialogic argumentations in the context of SSI. The analyses of the results indicated that there were more discourse schemes in the classroom discussions than the group discussions which are related to awareness and openness to multiple perspectives, evidence based reasoning, and on-going inquiry and skepticism. And there were few discourse schemes related to moral and ethical sensitivity in the group and classroom discussions. Various grounds, data, and information were presented in the classroom discussions. Students concentrated on carrying their claims and were not able to sympathize with and accept other opinions. Therefore, there were few discourse schemes to reach consensus. In addition, they perceived classroom discussions as competitive and actively rebutted other claims or grounds. The levels of argumentation were also high in the classroom discussions. The group discussions were held in relaxed atmosphere, and they asked the opponents more for clarification or additional information and evidences. However, classroom discussions were held in serious atmosphere, and they actively queried the validity of the claims or grounds. Based on the results, some suggestions to implement SSI discussion classes were discussed.