• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.354-360
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• 2018

정보통신기술의 발달로 최근 컴퓨터 기술의 발달은 교수자, 학습자들 모두에게 새로운 방식의 교육개념과 교육시스템의 도입을 촉진해왔다. 이에 본 연구는 21세기의 새로운 기술요구에 따라 강조되고 있는 인식론적 프레임(Epistemic Frame)에 대한 이론적 모형 구축과 이를 평가할 수 있는 핵심 평가문항을 구축함을 목적으로 한다. 구체적으로는 첫째, 인식론적 프레임 이론적 모형을 도메인 분석을 통하여 구축한다. 둘째, 구축된 이론적 모형의 구성요소들을 평가할 수 있는 평가요소들을 개발하고자 한다. 마지막으로 개발된 평가문항을 요인분석과 Cronbach's alpha분석을 통하여 타당도와 신뢰도를 평가하였다. 연구 결과로는 컴퓨터를 활용하여 학습할 수 있는 인식적 프레임의 이론 모형제시하고, 이를 평가할 수 있는 평가문항들의 타당도와 신뢰도를 실증적 통계적 분석을 통하여 결과를 제시하였다. 본 연구는 컴퓨터를 활용하여 다양한 영역에서 인식론적 프레임이 적용된 교육프로그램을 개발하는 연구자 및 실무자들에게 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.23-29
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• 2018

21세기의 새로운 지식, 기술, 능력의 요구에 따라서 새롭게 강조되고 있는 인식론적 프레임(Epistemic Frame)을 컴퓨터를 통해서 학습할 수 있는 교육프로그램에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 인식론적 프레임의 이론적 모형은 컴퓨터를 활용한 교육프로그램에 적합하게 적용하기에는 아직 미비하며, 이를 교육할 수 있는 교육프로그램을 설계하기 위한 디자인이 거의 제시되지 않았다. 또한 교육프로그램을 통하여 학습한 내용을 평가할 수 있는 측정이론 혹은 학습분석에 대한 고찰이 거의 없다. 본 연구는인식론적 프레임의 개념을 학습할 수 있는 컴퓨터를 활용한 교육프로그램의 디지인의 핵심적 요소를 제시함을 목적으로 하고 교육프로그램을 통하여 학습한 내용을 측정 및 평가할 수 있는 측정이론(학습분석)의 방법을 탐색한다. 이는 추후 컴퓨터를 활용하여 인식론적 프레임 학습과 이를 평가할 수 있는 통합적 교육프로그램 개발을 위한 방법론으로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제52권3호
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• pp.271-301
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• 2013

The purpose of the study was to investigate how students generalize and prove the factoring of $x^n-1$ using a Computer Algebra System application and the role of CAS in this process. The theoretical framework consists of the anthropological and the instrumental approach. In particular, the basis of the Task-Technique-Theorization(T-T-T) frame adapted form Chevallard's anthropological approach of Didactics is utilized. We found that Technique-Theorization emerges in mutual interaction between paper-and-pencil techniques and computer algebra techniques. And this interaction led to the students' theoretical reflection and conceptual understanding. In this process, we could identify three epistemic role of CAS : the role of checking the result, the role of cognitive stimulation and the role of extending thinking. Therefore CAS plays on a epistemic role of checking the result of a task, stimulating the student' cognition and extending their thinking as well as pragmatic role of producing the result of a input.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권5호
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• pp.401-414
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• 2021

본 연구의 목적은 PISA 2015 결과와 비교하여 PISA 2018 과학 영역에서 성취수준 집단별로 과학적 소양 성취 특성을 알아보고, PISA 2018에서 PISA 2015보다 정답률이 특히 상승한 '인식론적' 지식에 대해 PISA 참여 학생들이 경험한 교육과정을 중심으로 비교 분석하는 것이다. PISA 2015와 PISA 2018 평균 정답률을 PISA 과학 영역 평가틀 차원별 하위영역별로 분석하였다. 특히, '역량' 차원에서 중집단과 하집단에서 '과학 탐구의 평가 및 설계' 정답률이 가장 낮았지만, PISA 2015과 비교하여 모든 성취집단에서 정답률이 상승하였다는 점에서 고무적이다. '지식' 차원에서 '생물계' 지식과 '인식론적' 지식에서 정답률이 낮았지만, PISA 2015와 비교하면 '인식론적' 지식에서 상집단과 중집단의 정답률이 상승하였다. PISA 2015에 비해 PISA 2018에서 정답률이 상승한 '인식론적' 지식과 관련하여 PISA에 참여한 학생들이 경험한 교육과정의 변화를 살펴보았다. 과학에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육과정에서는 '과학이란?' 단원과 과학 탐구 활동에서 모형에 대한 이해를 향상시킬 수 있도록 하였다. 과학 지식을 정당화하는 과정에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육 과정에서는 탐구 활동의 수는 증가하고 실험 결과에 기반한 과학적 설명을 강화하였으며 '과학과 인류 문명' 단원을 도입하여 학생들이 STS를 이해하는 것과 동시에 논변활동을 할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 PISA 2015와 비교한 PISA 2018의 성취수준별 인지적 성취 결과를 알아보았고 우리나라의 과학과 교육과정 개정이 탐구 수업을 통한 인식론적 지식 함양 교육 측면에서 긍정적인 방향으로 나타났다는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.351-359
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• 2015

구조물의 붕괴성능을 정확하게 평가하기 위해서는 구조물과 관련된 구조부재 및 지반운동의 불확실성을 고려한 확률적 접근방식이 요구된다. 불확실성의 종류에 상관없이 불확실성은 구조물의 응답에 영향을 미치게 되는데, 구조물의 성능목표를 설정함에 있어 이러한 불확실성 전파를 예측할 필요가 있다. 최근 들어, 구조물의 붕괴성능을 평가하는 방법으로 사용되고 있는 증분동적해석은 지반운동과 관련된 임의적 불확실성을 해석과정에서 고려할 수 있다는 장점이 있으나, 확률론적 평가를 위한 또 다른 중요 요인인 인식론적 불확실성을 직접적으로 평가할 수 없다는 제한사항이 있다. 본 연구에서는 철골모멘트골조를 표본 건물로 선정하여 인식론적 불확실 요인으로 정의한 구조물의 고유감쇠, 지진중량, 구조부재의 항복강도 및 탄성계수가 구조물의 붕괴성능에 미치는 영향을 확률적으로 평가하였다. 이를 위하여 라틴 방격 추출법을 사용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 증분동적해석을 수행하여 구조시스템 붕괴성능의 변동성을 정량적으로 예측하였다. 해석결과, 붕괴성능의 변동성에 인식론적 불확실성을 대표하는 변수 중에서 구조물 고유감쇠의 영향이 가장 두드러지는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제16권1호
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• pp.99-123
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• 2015

In this study, structural vulnerability of reinforced concrete moment resisting frames (RC-MRFs) by considering the Iran-specific characteristics is investigated to manage the earthquake risk in terms of multicomponent seismic excitations. Low and medium rise RC-MRFs, which constitute approximately 80-90% of the total buildings stock in Iran, are focused in this fragility-based assessment. The seismic design of 3-12 story RC-MRFs are carried out according to the Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800), and the analytical models are formed accordingly in open source nonlinear platforms. Frame structures are categorized in three subclasses according to the specific characteristics of construction practice and the observed seismic performance after major earthquakes in Iran. Both far and near fields' ground motions have been considered in the fragility estimation. An optimal intensity measure (IM) called Sa, avg and beta probability distribution were used to obtain reliable fragility-based database for earthquake damage and loss estimation of RC buildings stock in urban areas of Iran. Nonlinear incremental dynamic analyses by means of lumped-parameter based structural models have been simulated and performed to extract the fragility curves. Approximate confidence bounds are developed to represent the epistemic uncertainties inherent in the fragility estimations. Consequently, it's shown that including vertical ground motion in the analysis is highly recommended for reliable seismic assessment of RC buildings.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.29-40
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• 2020

본 연구의 목적은 한 고등학교 과학 교사(E 교사)가 약 1년 3개월간 교사공동체 탐구에 참여하며 어떻게 과학적 모델링에 관한 이해와 실행을 변화시켜나갔는지를 탐색하는 것이었다. 상황 학습 관점을 기반으로 본 연구에서는 E 교사의 사회적 상호작용들로부터 모델링에 관한 그녀의 프레임들을 탐색하였다. E 교사는 1년 3개월간 총 6회의 "스튜디오"라는 교사 연수에 참여해 같은 학교의 과학 교사들과 연구자들, 코치들과 협력하였다. 매 스튜디오에서 참여자들은 함께 모델링 기반 수업을 계획하고, 실행하고, 그에 관해 반성하였다. 본 연구에서는 먼저 E 교사가 수업을 진행한 2회차, 6회차 스튜디오에 초점을 맞추어, E 교사의 교사공동체 및 교실 상호작용으로부터 드러난 모델링에 관한 그녀의 프레임들을 질적으로 탐색하고, 그로부터 E 교사의 이해와 실행에 변화가 있었는지 탐색하였다. 다음으로, 교사공동체 탐구가 E 교사의 이해와 실행 변화에 어떻게 영향을 미쳤는지 탐색하기 위하여, 1-6회차 스튜디오에서 진행된 교사공동체 탐구가 질적으로 분석되었다. 연구 결과, 2회차 스튜디오에서 E 교사는 과학적 모델링을 학생들이 활동지에 정답을 채워 넣는 활동으로 보고 있었다. 반면 6회차 스튜디오에서 E 교사가 드러낸 과학적 모델링에 관한 프레임들은 그녀가 모델링을 학생들이 협력을 통해 증거를 사용하여 자연현상에 관한 설명을 구성하는 과정으로 보고 있었음을 보여주었다. E 교사가 속한 교사공동체는 모델링 기반 교수를 발전시키고자 하는 목표를 바탕으로, 매 스튜디오에서 학생들의 모델링을 돕고, 학생들의 설명과 추론을 분석하였다. 또한 그들은 여러 스튜디오들에 걸쳐 탐구 초점들과 교수 실행들을 구체화시키고 발전시켜나갔다. 이러한 공동체 탐구의 초점들은 E 교사의 과학적 모델링에 관한 이해와 실행 변화에 반영되었다. 본 연구의 결과는 교사공동체 탐구나 교사 전문성 발달을 지원하고자 하는 연구자, 실행가들에게 유용한 정보를 제공할 수 있다.