수정 뉴토니안 방법을 이용한 평형유동 해석 프로그램 개발

최재혁,Choi, Jaehyeok 한국군사과학기술학회 2016 한국군사과학기술학회지 Vol.19 No.4

A simple aerodynamic calculation program for high Mach number flow is developed by combining the modified Newtonian method with Tannehill's curve fits for the thermodynamic properties of air in equilibrium state. Aerodynamic characteristics for a parabolic nose are predicted and compared with CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis results. Comparison shows good agreements, and the developed program is expected to be a practical tool for slender body aerodynamic calculation for high Mach number flow.

스마트 드론을 활용한 무인 순찰

최재혁(Choi Jaehyeok),정유정(Jung Yujeong),김병만(Kim Byeongman) 한국정보과학회 2016 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2016 No.6

탐색, 갈등, 도전, 그리고 변화 -물리교과교육 수업을 위한 한 교사교육자의 셀프스터디-

최재혁 ( Jaehyeok Choi ),조광희 ( Kwanghee Jo ),정용재 ( Yong Jae Joung ),김희경 ( Heekyong Kim ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.5

본 연구의 목적은 지방소재 교사양성대학에서 근무하는 교사교육 자인 `나`와 비판적 동료 3인이 셀프스터디를 통해 `나`와 나의 강의에 대해 심도 있게 성찰하고, 비판적 동료와의 협력적 검토를 바탕으로 나의 강의 개선을 시도하는 데에 있다. 2015년 예비 실행을 거쳐 2016년 3월부터 4학년 17명이 참여하는 교과교육 강의를 중심으로 본 연구를 수행하였다. 11주간 약 40시간의 강의를 촬영하였으며 강의자인 나의 반성적 저널, 예비교사의 강의 평가 자료, 온라인 게시판 내용 등을 토대로 강의 전반에 대한 자료를 수집하였다. 또 학생들을 대상으로 2차례에 걸쳐 설문을 실시하였고 강의 참여 일지를 작성하도록 하였다. 4명을 포커스 그룹으로 선정하여 면담을 진행하였다. 비판적 동료 3인은 강의 시작 전부터 연구의 방향과 분석 방법에 대하여 협의하였으며, 학기 중에는 매주 1회 해당 강의 녹화 자료를 분석하고 학생들의 반응, 강의 개선 방향 등에 대하여 함께 논의하였다. 강의 실행의 과정은 실행의 목적에 따라 크게 탐색, 갈등, 도전, 변화의 4가지 국면으로 나타났다. 연구 결과를 구체적으로 보면 첫째, 교사교육자로서 `나`는 `연구자로서의 나`, `강의자로서의 나`, `대학 행정관리자로서의 나`라는 다중적인 역할을 수행하고 있었고 종종 이들 사이에 갈등이 나타났다. 둘째, 강의자와 학습자 사이에 교과교육 강의의 필요성과 가치 등에 대한 인식 차이가 있음을 발견하였으며, 이것이 강의를 진행하는 데 있어 큰 어려움이 될 수 있음을 확인하였다. 셋째, 자신의 실행을 의도적으로 비판적 시각에서 관찰하여 `나`의 인식의 확장을 유발하였고, 강의에서는 `나`와 예비교사들의 소통과 협력적 실행으로 연결되었다. 그리고 비판적 동료와 함께 한 셀프스터디는 `나`의 실행과 관련된 신념, 개인적 고민이나 갈등을 공동의 성찰 대상으로 끌어올려 각자의 시각과 대안을 지속적으로 교환하면서 균형 잡힌 해석과 연구 방향을 탐색하도록 하였다. 이를 통해 교사교육자인 `우리`를 이해하는 틀을 제공하였다. The purpose of the study is to reflect on `myself` as a teacher educator of college of education in depth and to improve my instruction through self-study with three critical collaborators. 17 pre-service science teachers and I have participated in this study of a teacher educator`s course since March 2016 after the preliminary practice in 2015. The video recorded the course for 11 weeks with about 40 hours of lessons. The data source also included teacher educator`s reflective journals, lecture evaluations, online boards and so on. Questionnaires were distributed and answered both at the beginning and at the end of the course and pre-service teachers wrote their reflective journals. Four of them were in the focus group interviews. During the course, the weekly group meeting of critical collaborators analyzed the emerging issues based on the lesson clips and teacher educator`s reflective journals with discussion for the course innovation. Four phases were revealed in the process and for the purpose of the course such as exploration, conflicts, challenges, and changes. The results showed that first, we identified tensions among the teacher educator`s multiple identities as a lecturer, a faculty member, and a researcher. Second, there were differences between goals of teacher educator and pre-service teachers in the course, and this obstructed the success of the course sometimes. Third, these practices led to explore balanced alternative views and interpretations of the problem by critical views and to expand and improve our teaching practice and thinking. In addition, the self-study with critical collaborators helped to bring conflicts and issues below my practice to light for collaborative reflection and it gave a chance to understand ourselves as teacher educators in different ways.

ESD 적용 경험에 따른 환경교육 강사들의 ESD 가치에 대한인식과 친환경 행동 및 PCK 차이 분석

최재혁(JaeHyeok Choi),손연아(Yeon-A Son),오현정(HyunJeong Oh),맹희주(HeeJu Maeng) 학습자중심교과교육학회 2024 학습자중심교과교육연구 Vol.24 No.9

학교와 과학영재교육원에서의 과학영재들의 대인관계역량 분석

노현아 ( Hyeonah Noh ),최재혁 ( Jaehyeok Choi ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.2

본 연구에서는 과학영재들의 대인관계역량이 서로 다른 집단에서 어떻게 나타나며 어떠한 특징이 나타나는지에 대해 알아보았다. 이를 위해 과학영재들의 대표 또래집단이라고 할 수 있는 학교와 과학영재교육원에서의 대인관계역량과 그 특징을 알아보았다. 연구 대상은 대학부설 과학영재교육원에 재학 중인 초등학교 6학년 12명, 중학교 1학년 34명, 중학교 2학년 26명으로 총 72명이었다. 이들에게 대인관계역량 검사도구의 동일한 문항에 대해 각각 학교와 과학영재교육원에서의 자신의 상황을 구분하여 리커트 척도에 따라 응답하게 하였고, 하위역량별로 설문문항과 관련된 학교나 과학영재교육원에서의 경험을 서술하게 하였다. 이후 과학영재들의 서술내용을 바탕으로 반구조화된 질문을 구성하여 연구 대상 중 35명의 학생을 대상으로 추가적인 인터뷰를 실시하였다. 연구 결과, 과학영재들은 대인관계역량의 세 가지 역량인 관계형성, 리더십, 협동과 그 하위역량에서 학교에서의 평균이 과학영재교육원 평균보다 유의미하게 높게 나타났다. 하지만 두 집단 모두에서 높은 대인관계역량 점수를 보였으며 학교와 과학영재교육원에서의 대인관계에 대해 다소 다른 행동과 태도를 보이며 관계를 형성하고 있었다. 과학영재교육원은 과학영재들이 과학지식과 같은 학문을 배울 수 있는 공간일 뿐 만 아니라 관계형성이나 리더십·협동과 같은 사회적 영역까지도 경험하고 배울 수 있는 공간으로 작용하고 있었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 과학영재들의 대인관계역량을 키울 수 있는 다양한 관점의 연구가 시도되어야 할 것이다. The purpose of this study is to examine the interpersonal competence of science-gifted students in groups of people with different characteristics. We examined the interpersonal competence and characteristics of students in school and in science-gifted education institute. The subjects of this study were 72 students in a university-based science-gifted education institute. We used a mixed method of both qualitative and quantitative research. The questionnaires were used for quantitative research and the narrative contents and interviews were analyzed for qualitative research. We compared their competence in school with those of gifted education institute students through questionnaire, narrative contents, and interviews. The interpersonal competence questionnaire consisted of 46 questions and their own descriptions about interpersonal experiences in school and in science-gifted education institute. In an interview, they explained their answers on the questionnaires with more details. As a result, generally, the science-gifted students evaluated their interpersonal competence higher in school than those in gifted education institute. They showed different interpersonal characteristics in schools and in science-gifted education institutes. This implies implications for the social meaning of the science-gifted education institutes.

물리교육과 신임교수의 교사교육자로서 역할에 관한 셀프스터디

황정운(Jeongwoon Hwang),최재혁(Jaehyeok Choi) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.10

본 연구는 사범대학 물리교육과 신임교수인 물리학자가 교사교육자로서 역할을 구체화하는 과정에 관한 셀프스터디이다. 사범대학의 교사양성 교육과정은 이에 대한 경험이 전무한 ‘나’에게 낯설었고, 처음 하게 되는 물리학 강의는 물리학 연구자로서 내가 가진 경험을 바탕으로 준비하였다. 한편, 임용 직후부터 교사교육자로서 막연히 예비교사들에게 좋은 롤 모델이 되고자 하였다. 본 연구에서 낯섦은 나와 전공과목 강의자로서 나, 교사교육자로서 나의 역할을 분명하게 하는 중요한 출발점이었다. 낯선 환경은 내가 교사교육과정을 비판적으로 보고 이를 개선하는 방향을 모색하게 했으며, 내가 나와 학생들을 깊이있게 이해하고자 노력하게 하는 계기를 주었다. 이를 통해 나의 학생인 예비교사들에 대한 이해가 분명해지면서 스스로 정한 교사교육자로서의 역할도 구체화되었다. This is a self-study on specifying the role of a teacher educator who was a junior faculty in a department of physics education at the college of education. I was unfamiliar with the curriculum for physics preservice teachers owing to having no prior relevant experience. I prepared my first physics lecture at the university based on my experience as a physics researcher. Meanwhile, as a teacher educator, I wanted to be a good role model for the preservice teachers. In this study, the unfamiliarity became an critical starting point for me to clarify my role as a physics major lecturer and as a teacher educator. The unfamiliar environment allowed me to critically evaluate the curriculum of the department of physics education and explore different ways to improve it. Additionally, it has provided me the opportunity to understand myself as well as my students in depth. This made my understanding of students as a preservice teacher clear, thus allowing me to embody the self-appointed role of a teacher educator.

과학영재학교 조기입학 학생들의 학교적응에 관한 연구

노현아 ( Hyeonah Noh ),최재혁 ( Jaehyeok Choi ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.4

본 연구는 과학영재학교 조기입학 학생들이 어떤 조건과 상호작용 전략을 사용하여 학교적응을 하는지 알아보았다. 이를 위하여 조기입학생 6명과 조기입학 준비학생 2명을 대상으로 심층면담을 하였다. 반구조화 질문을 이용하여 개별심층면담을 실시하여, 과학영재학교에 진학하였을 때 어떠한 걱정과 우려를 가지고 진학하였는지 그리고 학교생활을 하면서 어떻게 적응해 가는지 그 과정을 분석하였다. 본 연구에서는 근거이론 방법을 이용하여, 개방 코딩, 축 코딩, 선택 코딩과정을 통해 패러다임 모형을 구성하고 핵심범주를 추출하였다. 개방코딩을 통해 75개의 개념과 21개의 하위범주, 10개의 범주를 추출하였고, 축 코딩 과정에서는 개방 코딩을 통해 추출한 10개의 범주간의 관계를 규명하여 패러다임 모형을 구성하였으며, 선택 코딩과정에서는 ‘학업적?사회적?정서적 적응 전략을 이용한 학교적응’이라는 핵심범주를 찾아냈다. 이를 통해 과학영재학교에 조기입학하는 학생들의 적응과정에 대해 보다 심층적으로 이해하였다. The aim of this study was to investigate the conditions and strategies of interaction for the school adjustment for the early entrance students of science academy for the gifted. To know their concerns and process of school adjustment, we interviewed six early entrance gifted students of the science academy and two gifted students preparing for their early entrance with a semi-structured questions. Using the grounded theory, a paradigm model was organized and a core category was abstracted through the open, axial, and selective coding. Based on the open coding analysis, 75 concepts, 21 sub-categories, and 10 categories were derived. In the axial coding, the paradigm model was organized by the link between 10 categories derived from open coding. Through the selective coding, this study discovered the core category about early entrance student’s school adjustment was overcoming difficulties by using academic, social, and emotional strategy for school adjustment. Through this, we understand the school adjustment process of the students of early entrance to science academy for the gifted.

대학부설 과학영재교육원 원격수업을 경험한 과학영재들의 과학영재교육원에 대한 기대와 반응 분석

노현아(Noh, Hyeonah),최재혁(Choi, Jaehyeok) 한국과학영재교육학회 2020 과학영재교육 Vol.12 No.3

본 연구는 대학부설 과학영재교육원 중등심화과정 과학반에 재학한 중학교 1학년 56명을 대상으로 과학영재교육원에 대한 기대와 원격수업으로 운영된 모든 프로그램에 대한 반응을 분석하였다. 이를 위해 과학영재교육원 프로그램이 종료한 시점에 설문을 실시하였으며, 설문의 내용은 과학영재교육원에 대한 기대, 과학영재교육원의 수업 진행 방식에 대한 의견, 2020년 진행한 17개 수업 주제별 수업난이도 및 만족도(만족스러운 점/아쉬웠던 점)로 구성되었으며 수업주제별 난이도에 대한 문항을 제외하고는 개방형 설문 문항으로 제작되었다. 설문을 분석한 결과는 다음과 같았다. 첫째, 과학영재들은 원격으로 진행된 블렌디드 수업(콘텐츠 활용 중심수업, 과제수행 중심수업, 실시간 쌍방향 원격수업)에서, 직접 탐구를 통해 해결하는 과제수행 중심수업을 하기 위해 학생들은 콘텐츠 활용 수업으로 제시된 사전 동영상을 반복하여 학습하였고 추가적인 자기주도적인 학습을 통하여 과학 개념 및 원리를 이해하려 노력하였다. 이와 같이 자기 주도적 학습을 통해 해결한 과제는 실시간 쌍방향 원격수업을 통해 확인하고 전문가 및 친구와 소통하는 과정을 통해 그들이 하고자 하는 수업에 맞춰갔다. 둘째, 과학영재교육원에 대한 기대는 크게 학교나 학원에서와는 다른 심화된 수업, 전문가(교수)가 직접하는 수업(39.7%), 실험기기가 제대로 갖춰진 환경에서 다양하고 심화된 실험 활동(42.9%), 친구나 선생님과 대화를 하며 생각을 공유하는 토론/토의(11.1%)이었다. 셋째, 원격수업 환경에서 과학영재들은 어려운 수업내용(23.7%), 과제수행 중 탐구 활동에 대한 어려움(15.7%), 과학영재교육원에서 실험하지 못함(12.3%), 교수님과 친구들과의 상호작용 부족(6.6%)을 아쉬워했다. 하지만, 집에서라도 탐구 활동을 할 수 있고(43.2%), 수업을 통해 지식을 얻고(45.8%), 실시간 수업을 통해 발표·토의활동을 할 수 있는 것에 만족하였다. 이러한 결과를 토대로 과학영재교육원에서의 수업, 실험, 상호작용 요인에 대해 과학영재들의 기대와 반응에 대한 의미를 생각해보고 시사점을 논의하였다. The purpose of this study was to analyze the expectations for the science education center for the gifted affiliated with university and the responses to all programs operated by online classes. The subjects of this study were 56 7th grade students in the science class in the secondary course of the science education center for the gifted affiliated with university. For this, questionnaires were conducted after all the science gifted education programs were conducted. The contents of the questionnaire consisted of expectations for the science education center for the gifted, opinions on the teaching method of the science education center for the gifted, and the level of difficulty and satisfaction (satisfactory/dissatisfactory) for each of the 17 lessons. Excluding the questions on the difficulty level of each subject, it was produced as an open-ended questionnaire. The results of analyzing the questionnaire are as follows. First, for science-gifted to conduct a task-oriented lessons that is solved through inquiry in online class, students repeatedly learned the lecture video presented as a content-based class, and they tried to understand science concepts and principles through self-directed learning. They confirmed the tasks solved through self-directed learning through real-time interactive online classes, and communicated with professors and friends. Second, the expectation for science education center for the gifted affiliated with university was to have in-depth classes different from those in schools or academies (39.7%), lessons taught by university professors, various and sophisticated experiments in an environment well equipped with experimental equipment (42.9%), and conversation with friends and professors (11.1%). Third, while taking online classes, science gifted students were dissatisfied with difficult content (23.7%), difficulty with inquiry activities during assignment (15.7%), unable to experiment at the gifted education center (12.3%), and lack of interaction with professors and friends (6.6%). Based on these results, the meaning of the expectations and responses of science gifted students to the factors of instruction, experimentation, and interaction at the science gifted education center was considered. In addition, the implications for the curriculum management process of the science gifted education center affiliated with the university were discussed.

과학영재를 위한 디자인사고 프로그램의 창의적 환경에 관한 연구

노현아(Noh, Hyeonah),최재혁(Choi, Jaehyeok) 한국과학영재교육학회 2021 과학영재교육 Vol.13 No.2

본 연구는 과학영재를 대상으로 실시한 디자인사고 프로그램인 창의디자인 캠프의 창의적 환경을 분석하고 시사점을 논의하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 대상이 된 과학영재는 138명으로 모두 2일 12시간의 온라인 캠프에 참여하였다. 참여한 과학영재를 대상으로 학교, 과학영재교육원, 그리고 캠프의 창의적 환경에 대한 인식을 비교 분석하였으며, 디자인사고의 주요 단계별 자기 수행 평가를 하도록 하여, 창의디자인 캠프 프로그램에 대한 교육적 효과를 참여자의 입장에서 분석적으로 평가하였다. ‘선생님의 지지와 자유로운 의사소통’, ‘친구들의 지지와 즐거운 반 분위기’, ‘엄격한 규칙과 지시적 분위기’ 요소에서 모두 창의디자인 캠프가 학교와 과학영재교육원보다 창의적인 환경을 제공하는 것으로 나타났다. 디자인사고의 단계별로 이뤄진 자기 수행 평가 결과를 보면, 공감하기와 문제 정의하기에 대한 평가가 아이디어 도출, 시제품 제작, 테스트 단계에 대한 평가보다 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 과학영재의 창의디자인 캠프에 대한 창의적 환경 인식과 상관이 있는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 과학영재에게 제공되는 다양한 특별프로그램이 가지는 의미를 창의적 환경의 관점에서 논의하였다. The purpose of this study was to analyze the creative environment of the ‘Creativity Design Camp’, a design thinking program for science gifted students, and to discuss the implications. The subjects of this study were 138 science gifted students, who participated in the online camp for 2 days and 12 hours. The perceptions of the creative environment of schools, science gifted education centers, and the camp were comparatively analyzed and the educational effect of the camp was evaluated, in view of participants, analytically by allowing self-evaluation at major stages of design thinking. As for the creative environment, it was found that the camp provided a more creative environment than schools and science gifted education centers in terms of teachers support and free communication, support from peers and a pleasant class atmosphere, strict rules and directive atmosphere elements. As a result of the self-evaluation conducted in each stage of design thinking, it was found Empathize and Define stages were relatively higher than Ideate , Prototype , and Test stages. And the self-evaluation was correlated with their recognition of the creative environment of the ‘Creativity Design Camp’. Based on this, the meaning of various special programs provided to science gifted students was discussed in a view of a creative environment.

과학교육 연구에서 셀프스터디의 특징과 가능성 탐색 -이론적 배경과 기존 연구에 대한 고찰을 중심으로-

조광희 ( Kwanghee Jo ),김희경 ( Heekyong Kim ),최재혁 ( Jaehyeok Choi ),정용재 ( Yong Jae Joung ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.3

본 연구에서는 수업 개선을 위한 반성적 연구 방법으로 셀프스터디의 개념과 방법론적인 특징을 개관하고, 셀프스터디가 과학교육 연구 에서 과학 수업 개선을 위한 연구방법으로 어떻게 적용 가능한지를 셀프스터디로 수행된 기존의 과학교육 관련 국외 연구들을 중심으로 논의하였다. 연구 결과, 셀프스터디는 자기 자신, 자신의 실천, 자신의 생각 등을 대상으로 수행되는 연구를 일컫는 말로, 협력적이고 비판 적인 성찰을 통해 구성원의 정체성, 신념, 가치, 개혁 의제 등 종합적인 관점에서 교수-학습 실행의 개선을 추구하는 연구방식으로 볼 수있었다. 또, 셀프스터디의 방법론들은 공통적으로 셀프스터디가 자기를 대상으로 하지만 자기 혼자 작성한 단순한 일기나 저널이 아닌, 독립적인 하나의 연구이어야 함을 제안하고 있다. 그리고 비판적이고 협력적인 동료와의 상호작용과 다양하고 엄밀한 질적 연구 방법, 수업 실행 현장의 개선을 위한 노력 등을 요구하고 있었다. 이러한 특징은 과학교육 분야에서 이뤄진 총 14편의 국제 연구들에서도 유사하게 나타났다. 이를 바탕으로 셀프스터디는 자기 자신을 포함한 수업 및학생에 대한 반성적 성찰, 다양한 질적 자료의 심층적 활용, 비판적 동료와의 협력적 분석 등을 통해 국내 과학교육 분야에서도 과학 교사교육과 과학 수업의 개선을 위한 연구 방법으로 의미 있게 활용될수 있다는 결론을 도출하였다. 본 연구의 결과는 아직 국내 과학교육 연구에서 본격적으로 이뤄지고 있지 않은 셀프스터디에 대한 관심의 증진과 실제 적용을 유발함으로써, 좀 더 실천적인 과학 수업 개선 연구의 활성화에 기여할 수 있기를 기대한다. We investigated the conceptual and methodological characteristics of self-study as an innovational way with reflective research methods and explored the possibility of application of self-study in the field of science education by reviewing previous researches done in foreign countries. The results show that Self-study in education means the study of self, self-practice, self-thought, and so on in the teaching and learning context. It is a kind of new research method to pursue the improvement of teaching and learning practice with integrated perspectives on the context of instruction, identities of members, their beliefs and values, innovation agenda for better education, etc. This can be attained by collective and critical reflection in doing research. Most previous articles on the methodology of self-study suggested that the self-study should be more than just daily journals written only by her/him self. To do self-study in the academic way, they requested interaction with critical and cooperative colleagues, multiple but strict qualitative research methods, and participants` efforts for making better practice in instruction. Similar features to the above are found in the previous 14 self-study papers related to science education done in foreign countries. Based on the results, we concluded that self-study could be applied usefully into the field of science education in Korea. This paper could contribute to stimulation in the innovation of science instruction in a more practical way by increasing the attention to self-study and provoking its practice in Korea.