논문 상세보기

한국지구과학회> 한국지구과학회지> Sentinel-1 위성의 영상 분류 기법을 이용한 백두산 천지의 얼음 면적 변화 탐지

KCI등재

Sentinel-1 위성의 영상 분류 기법을 이용한 백두산 천지의 얼음 면적 변화 탐지

Changes Detection of Ice Dimension in Cheonji, Baekdu Mountain Using Sentinel-1 Image Classification

박성재 ( Sungjae Park ) , 엄진아 ( Jinah Eom ) , 고보균 ( Bokyun Ko ) , 박정원 ( Jeong-won Park ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee )
  • : 한국지구과학회
  • : 한국지구과학회지 41권1호
  • : 연속간행물
  • : 2020년 02월
  • : 31-39(9pages)
한국지구과학회지

DOI


목차

서 론
연구지역
연구방법
연구 결과
결 론
감사의 글
References

키워드 보기


초록 보기

아시아에서 가장 큰 칼데라 호수인 천지는 해발 약 2250 m의 백두산 정상에 위치한다. 천지는 높은 해발고도 및 바다와 인접한 환경으로 인해 1년 중 6개월 정도가 눈과 얼음으로 뒤덮여 있다. 천지의 수원은 대부분 지하수로부터 유입되기 때문에 수온과 백두산의 화산활동이 밀접한 관련이 있다. 하지만 2000년대에 들어서며 백두산에 많은 화산활동이 관측되고 있다. 본 연구에서는 유럽우주국(European Space Agency: ESA)에서 제공하는 Sentinel-1 위성 영상자료를 활용하여 백두산의 겨울철 생성되는 얼음의 면적을 분석하였다. Sentinel-1 위성의 후방산란 영상에서 얼음의 면적을 산출하기 위해 질감 분석 기법을 활용하여 2개의 편파영상에서 20개의 Gray-Level Co-occurrence Matrix(GLCM) 레이어를 생성했다. 면적 산출에 사용된 방법은 GLCM 레이어를 Support Vector Machine (SVM) 알고리즘으로 분류하여 영상에서 얼음의 면적을 산출했다. 또한 산출된 면적은 삼지연 기상관측소에서 획득된 기온자료와 상관관계를 분석하였다. 본 연구는 본격적인 장기간의 시계열 분석에 앞서 얼음의 면적을 산출하는 새로운 방법에 대한 대안을 제시하는 근거로서 활용될 수 있을 것이다.
Cheonji, the largest caldera lake in Asia, is located at the summit of Baekdu Mountain. Cheonji is covered with snow and ice for about six months of the year due to its high altitude and its surrounding environment. Since most of the sources of water are from groundwater, the water temperature is closely related to the volcanic activity. However, in the 2000s, many volcanic activities have been monitored on the mountain. In this study, we analyzed the dimension of ice produced during winter in Baekdu Mountain using Sentinel-1 satellite image data provided by the European Space Agency (ESA). In order to calculate the dimension of ice from the backscatter image of the Sentinel-1 satellite, 20 Gray- Level Co-occurrence Matrix (GLCM) layers were generated from two polarization images using texture analysis. The method used in calculating the area was utilized with the Support Vector Machine (SVM) algorithm to classify the GLCM layer which is to calculate the dimension of ice in the image. Also, the calculated area was correlated with temperature data obtained from Samjiyeon weather station. This study could be used as a basis for suggesting an alternative to the new method of calculating the area of ice before using a long-term time series analysis on a full scale.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2021-400-000441787

간행물정보

  • : 자연과학분야  > 지질
  • : KCI등재
  • :
  • : 격월
  • : 1225-6692
  • : 2287-4518
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1979-2021
  • : 2167


저작권 안내

한국학술정보㈜의 모든 학술 자료는 각 학회 및 기관과 저작권 계약을 통해 제공하고 있습니다.

이에 본 자료를 상업적 이용, 무단 배포 등 불법적으로 이용할 시에는 저작권법 및 관계법령에 따른 책임을 질 수 있습니다.

42권4호(2021년 08월) 수록논문
최근 권호 논문
| | | |

KCI등재

1Distribution of Rare Earth Elements and Their Applications as Tracers for Groundwater Geochemistry - A Review

저자 : Heejin Hwang , Yalalt Nyamgerel , Jeonghoon Lee

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 383-389 (7 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

Several studies investigating the behavior and environmental distribution of rare earth elements (REEs) have been reviewed to determine the geochemical processes that may affect their concentrations and fractionation patterns in groundwater and whether these elements can be used as tracers for groundwater-rock interactions and groundwater flow paths in small catchments. Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), equipped with an ultrasonic nebulizer and active-film multiplier detector, is routinely used as an analytical technique to measure REEs in groundwater, facilitating the analysis of dissolved REE geochemistry. This review focuses on the distribution of REEs in groundwater and their application as tracers for groundwater geochemistry. Our review of existing literature suggests that REEs in ice cores can be used as effective tracers for atmospheric particles, aiding the identification of source regions.

KCI등재

2Impact of Iron Scavenging and Desorption Parameters on Chlorophyll Simulation in the Tropical Pacific within NEMO-TOPAZ

저자 : Hyomee Lee , Byung-kwon Moon , Jong-Yeon Park , Han-Kyoung Kim , Hyun-Chae Jung , Jieun Wie , Hyo Jin Park , Young-hwa Byun , Yoon-Jin Lim , Johan Lee

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 390-400 (11 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

Ocean biogeochemistry plays a crucial role in sustaining the marine ecosystem and global carbon cycle. To investigate the oceanic biogeochemical responses to iron parameters in the tropical Pacific, we conducted sensitivity experiments using the Nucleus for European Modelling of the Ocean-Tracers of Ocean Phytoplankton with Allometric Zooplankton (NEMO-TOPAZ) model. Compared to observations, the NEMO-TOPAZ model overestimated the concentrations of chlorophyll and dissolved iron (DFe). The sensitivity tests showed that with increasing (+50%) iron scavenging rates, chlorophyll concentrations in the tropical Pacific were reduced by approximately 16%. The bias in DFe also decreased by approximately 7%; however, the sea surface temperature was not affected. As such, these results can facilitate the development of the model tuning strategy to improve ocean biogeochemical performance using the NEMOTOPAZ model.

KCI등재

3Assessment of New High-resolution Regional Climatology in the East/Japan Sea

저자 : Jae-ho Lee , You-soon Chang

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 401-411 (11 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

This study provides comprehensive assessment results for the most recent high-resolution regional climatology in the East/Japan Sea by comparing with the various existing climatologies. This new high-resolution climatology is generated based on the Optimal Interpolation (OI) method with individual profiles from the World Ocean Database and gridded World Ocean Atlas provided by the National Centers for Environmental Information (NCEI). It was generated from the recent previous study which had a primary focus to solve the abnormal horizontal gradient problem appearing in the other high-resolution climatology version of NCEI. This study showed that this new OI field simulates well the mesoscale features including closed-curve temperature spatial distribution associated with eddy formation. Quantitative spatial variability was compared to the other four different climatologies and significant variability at 160 km was presented through a wavelet spectrum analysis. In addition, the general improvement of the new OI field except for warm bias in the coastal area was confirmed from the comparison with serial observation data provided by the National Fisheries Research and Development Institute's Korean Oceanic Data Center.

KCI등재

4Distribution of Heavy Metals in Sediment Cores Collected from the Nakdong River, South Korea

저자 : Yoon-Jin Lim , Jiyeong Lee , Jihye Kang , Jeonghoon Kim , Ho-jin Park , Sang Yeol Bae , Seok Jeong , Young-seog Kim , Jong-sik Ryu

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 412-424 (13 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

Understanding the distribution of heavy metals in sediment is necessary because labile heavy metals can partition into the water column and bioaccumulate in aquatic organisms. Here we investigated six heavy metals (Co, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn) in sediment cores using a five-step sequential leaching method to examine the occurrence of heavy metals in the sediment. The results showed that all elements, except Mn, are depleted in the exchangeable and carbonate fractions. However, heavy metal concentrations are much higher in the Fe-Mn oxide and organic matter fractions, especially for Cu, indicating enrichment in the organic matter fraction. Furthermore, contamination parameters (contamination factor and geoaccumulation index) indicate that Mn contamination is high, primarily derived from anthropogenic sources, presenting a potential risk to ecosystems in the Nakdong River.

KCI등재

5Hydrogeological Characteristics of a Riverine Wetland in the Nakdong River Delta, Korea

저자 : Hang-tak Jeon , Eun-ji Cha , Woo-ri Lim , Sul-min Yoon , Se-yeong Hamm

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 425-444 (20 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

Investigating the physical and chemical properties of riverine wetlands is necessary to understand their distribution characteristics and depositional environment. This study investigated the physical (particle size, color, and type) and chemical properties (organic, inorganic, and moisture contents) of sediments in Samrak wetland, located in the Nakdong River estuary area in Busan, South Korea. The particle size analysis indicated that the hydraulic conductivity values for the coarse grain and the mixture of coarse and fine grains ranged from 2.03 to 3.49×10-1 cm s-1 and 7.18×10-3 to 1.24×10-7 cm s-1 , respectively. In-situ water quality and laboratory-based chemical analyses and radon-222 measurement were performed on groundwater and surface water in the wetland and water from the nearby Nakdong River. The physical and chemical properties of Samrak wetland was characterized by the sediments in the vertical and lateral direction. The concentrations of chemical components in the wetland groundwater were distinctly higher than those in the Nakdong River water though the wetland groundwater and Nakdong River water equally belonged to the Ca-HCO3 type.

KCI등재

6Reconstruction of Terrestrial Water Storage of GRACE/GFO Using Convolutional Neural Network and Climate Data

저자 : Woohyu Jeon , Jae-seung Kim , Ki-weon Seo

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 445-458 (14 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

키워드 보기
초록보기

Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) gravimeter satellites observed the Earth gravity field with unprecedented accuracy since 2002. After the termination of GRACE mission, GRACE Follow-on (GFO) satellites successively observe global gravity field, but there is missing period between GRACE and GFO about one year. Many previous studies estimated terrestrial water storage (TWS) changes using hydrological models, vertical displacements from global navigation satellite system observations, altimetry, and satellite laser ranging for a continuity of GRACE and GFO data. Recently, in order to predict TWS changes, various machine learning methods are developed such as artificial neural network and multi-linear regression. Previous studies used hydrological and climate data simultaneously as input data of the learning process. Further, they excluded linear trends in input data and GRACE/GFO data because the trend components obtained from GRACE/GFO data were assumed to be the same for other periods. However, hydrological models include high uncertainties, and observational period of GRACE/GFO is not long enough to estimate reliable TWS trends. In this study, we used convolutional neural networks (CNN) method incorporating only climate data set (temperature, evaporation, and precipitation) to predict TWS variations in the missing period of GRACE/GFO. We also make CNN model learn the linear trend of GRACE/GFO data. In most river basins considered in this study, our CNN model successfully predicts seasonal and long-term variations of TWS change.

KCI등재

7Comparison on Positive Experiences about Science between Gifted and General Students in Middle School

저자 : Taehee Kim , Youngsun Kwak , Won-mi Park

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 459-469 (11 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

In this study, we investigated the difference in the affective characteristics between science-gifted students and general students through the positive experiences about science (PES) index. We also explored ways to apply the characteristics of gifted classes suggeseted by the teachers of this study, which had a positive effect on science-gifted students, to general science classes. For this study, a PES survey was carried on middle school science-gifted students enrolled in the gifted education center in the central region and general middle school students in the same area who had no experience in gifted education. Based on the survey result, we conducted in-depth interviews with teachers, having teaching experience with both science-gifted and general students. The results revealed that science-gifted students showed a significantly higher PES index than general students in all five areas of PES. The area with the largest difference between the two groups was science-related self-concept and the smallest was science academic emotion. Teachers suggested ways to apply the characteristics of science-gifted classes to general science classes, such as organizing general science classes around inquiry activities, supporting class materials such as MBL or tablets, reconstructing the classes using materials reflecting students' needs, and changing the textbook content and narrative style, to induce students' interest and curiosity. Based on the study results, ways to enhance the PES through science classes for general students were proposed.

KCI등재

8Exploring Alignments among International Baccalaureate, Next Generation Science Standards, and the 2015 Science Curriculum of Korea, Focusing on Elementary Science

저자 : Myeong-kyeong Shin , Eun-jeong Kim

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 42권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 470-475 (6 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

This study aimed to explore alignments among three curricula based on the contents of the university level curriculum. The 2015 revised curriculum, International Baccalaureate(IB), and Next Generation Science Standards(NGSS) were selected for this study, and a college textbook was analyzed to compare the curricula. As the age groups studying the curricular were different, we reorganized them according to school ages prior to conducting the study. The results of the analysis were: first, the contents of the 2015 revised curriculum did not sufficiently elaborate on the natural hazards related to humans, unlike the university level, IB PYP, and NGSS curricula. Third, there are different ways of introducing scientific vocabulary curricula, meaning that the number of scientific vocabularies in the 2015 revised curriculum was less than that in the IB, PYP, and NGSS.

1
권호별 보기
같은 권호 다른 논문
| | | | 다운로드

KCI등재

1눈송이의 크기와 질량 관계가 지표 강수 모의에 미치는 영향

저자 : 임교선 ( Kyo-sun Sunny Lim )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-18 (18 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

본 논문은 기상 모델의 미세구름물리 모수화 과정 내의 눈송이의 질량-크기 관계가 지표 강수 모의에 미치는 영향에 대해 연구에 관한 것이다. WDM6와 WSM6 미세구름물리 모수화 방안이 연구를 위해 사용되었다. 실제 관측된 자료를 바탕으로 산출된 Thompson의 눈송이의 질량-크기 관계를 도입하여 WDM6와 WSM6 내의 눈송이의 질량-크기 관계식을 대체하였다. 이상적인 스콜선과 한반도 겨울철 강수 사례에 대해 수정된 WDM6와 WSM6를 사용하여 민감도 실험을 실시하였다. 결과적으로, 대기 하층에서는 싸락눈과 빗방울의 혼합비가 증가하였고 눈송이의 혼합비는 감소하였다. 이러한 혼합비와 지표 강수의 변화는 빗방울과 눈송이의 충돌 및 병합 과정과 싸락눈의 융해 과정에 기인한 것으로 분석되었다.

KCI등재

2태풍 내습 시 자갈 해빈의 지형반응 - 부산 태종대 감지 해빈의 사례

저자 : 이영윤 ( Young Yun Lee ) , 장태수 ( Tae Soo Chang )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 19-30 (12 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

자갈해빈에 대한 태풍의 영향력을 조사하기 위하여 태종대 감지 자갈해빈에서 2018년 10월에 내습한 태풍 '콩레이'와 2019년 7월의 태풍 '다나스'에 대하여 VRS-GPS, 드론 측량을 수행하였다. 감지해빈의 전반적인 퇴적물 분포를 파악하기 위해서 입도분석을 하였으며, 자갈해빈의 회복력을 확인하기 위해 주기적으로 감지해빈의 지형측량을 수행하였다. 감지해빈의 자갈퇴적물은 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 평균 -6.2Φ에서 -5.4Φ로 세립해지며, 해안선의 수직방향으로는 포말대(swash zone)에서 상대적으로 세립한 구형의 퇴적물(-4.5Φ)이, 범(berm)에서는 상대적으로 조립하고 편평한 퇴적물(-5Φ - -6Φ)이 나타난다. 감지 자갈해빈은 특징적으로 2열의 범을 갖는데, 해빈의 전방에 정상조건에서 형성되는 하부 범(lower berm)과 약 10 m 후방에 상부 범(upper berm)이 존재한다. 태풍 콩레이 내습 후 감지해빈은 육지 쪽에 위치한 상부 범에서 약 1.4 m의 침식이 발생하여 상부 범이 사라졌고, 상부 범의 배후지에서는 평균 약 50 cm 침식되어 그 고도가 낮아졌으나, 하부 범에서의 침식은 관찰되지 않았다. 한편 상대적으로 위력이 약한 태풍 다나스의 경우, 내습 직후 감지해빈은 하부 범과 상부 범에서 침식이 발생하여 평균 80 cm 높이의 퇴적물이 침식되었으나, 반면 배후지에서는 50 cm 높이의 퇴적이 확인되었다. 하지만 내습 후 하부 범에서 빠른 속도로 퇴적이 발생하여 내습 약 3일 내에 소실되었던 하부 범이 생성되었다. 이러한 결과는 감지 자갈해빈이 태풍에 의한 지형변화가 일시적으로 발생하지만, 이후 정상조건에서 태풍 이전의 지형으로 매우 빠르게 회복됨을 시사한다. 따라서 자갈해빈의 경우 태풍침식에 대한 복원력이 매우 뛰어나다고 평가된다.

KCI등재

3Sentinel-1 위성의 영상 분류 기법을 이용한 백두산 천지의 얼음 면적 변화 탐지

저자 : 박성재 ( Sungjae Park ) , 엄진아 ( Jinah Eom ) , 고보균 ( Bokyun Ko ) , 박정원 ( Jeong-won Park ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 31-39 (9 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

아시아에서 가장 큰 칼데라 호수인 천지는 해발 약 2250 m의 백두산 정상에 위치한다. 천지는 높은 해발고도 및 바다와 인접한 환경으로 인해 1년 중 6개월 정도가 눈과 얼음으로 뒤덮여 있다. 천지의 수원은 대부분 지하수로부터 유입되기 때문에 수온과 백두산의 화산활동이 밀접한 관련이 있다. 하지만 2000년대에 들어서며 백두산에 많은 화산활동이 관측되고 있다. 본 연구에서는 유럽우주국(European Space Agency: ESA)에서 제공하는 Sentinel-1 위성 영상자료를 활용하여 백두산의 겨울철 생성되는 얼음의 면적을 분석하였다. Sentinel-1 위성의 후방산란 영상에서 얼음의 면적을 산출하기 위해 질감 분석 기법을 활용하여 2개의 편파영상에서 20개의 Gray-Level Co-occurrence Matrix(GLCM) 레이어를 생성했다. 면적 산출에 사용된 방법은 GLCM 레이어를 Support Vector Machine (SVM) 알고리즘으로 분류하여 영상에서 얼음의 면적을 산출했다. 또한 산출된 면적은 삼지연 기상관측소에서 획득된 기온자료와 상관관계를 분석하였다. 본 연구는 본격적인 장기간의 시계열 분석에 앞서 얼음의 면적을 산출하는 새로운 방법에 대한 대안을 제시하는 근거로서 활용될 수 있을 것이다.

KCI등재

4전북 서해안권 국가지질공원 지질명소 안내 표지판에 사용된 용어 분석

저자 : 신영준 ( Young-jun Shin ) , 조규성 ( Kyu-seong Cho )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 40-47 (8 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

본 연구는 전북 서해안권 국가지질공원 지질명소의 안내 표지판에 기술된 용어를 분석하였다. 안내 표지판에 기술된 용어들 중 명사만을 추출하여 표준국어대사전, 지구과학 학술용어집, 2015개정 교육과정에 따른 교과용 도서 개발을 위한 편수 자료를 기준으로 등재 여부를 확인하여 8가지 유형으로 분류하였다. 추출된 용어 중 71개(10.8%)의 용어는 어느 용어집에도 등재되지 않은 [유형 8]에 해당하는 용어들이었다. 이 유형의 용어들은 대부분이 [명사]+[명사] 또는 [명사]+[접사]가 결합하여 파생된 합성어로 그 의미를 명확하게 해석하여 이해하기란 쉽지 않은 것으로 판단되었다. 또한 256개(46%)의 용어가 전문 분야에서 사용되는 전문 용어로 확인되었다. 따라서 국가지질공원 안내 표지판의 제작에 있어 일반인들과 학생들이 더 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 전문 용어를 가급적 쉽게 풀어서 기술하고 전문 용어를 사용할 경우에는 용어에 대한 주석을 달아 부연 설명을 통해 충분한 교육적 효과를 얻을 수 있도록 해야 할 것이다.

KCI등재

5집단중심 추세모형을 적용한 과학고등학교 학생들의 통합 탐구 기능 변화 분석

저자 : 이기영 ( Kiyoung Lee ) , 하민수 ( Minsu Ha ) , 박재용 ( Jaeyong Park )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 48-60 (13 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

이 연구의 목적은 집단중심 추세모형을 적용하여 과학고 학생들이 탐구를 수행하는 과정에서 나타난 통합 탐구 기능 변화의 양상과 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해 3개의 가설-연역적 탐구 과제를 이용하였으며, 이를 59명의 과학고 학생들에게 순차적으로 수행하게 하고 그 과정을 보고서로 작성하게 하였다. 작성된 보고서는 Lee and Park (2017)에 의해 개발된 평가 준거틀에 따라 통합 탐구 기능 4개 요소별로 평가하였으며, 이를 집단중심 추세모형에 적용하여 탐구 과제를 수행한 3개 시점에 따른 탐구 기능 수준의 변화 양상을 요소별로 분석하였다. 또한, 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 몇 가지 관점에서 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 첫째, 집단중심 추세모형을 적용하여 학생들의 통합 탐구 기능 변화 양상을 분석한 결과, 4개 요소 모두에서 2개 집단으로 분류되었으나 그 변화 양상은 요소별로 많은 차이가 있었다. 둘째, 학생들의 통합 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 분석한 결과, 탐구 기능의 맥락의존성, 탐구 기능 발달 경로의 변이성, 탐구 기능 요소별 수준의 들쭉날쭉성을 발견할 수 있었다. 연구 결과를 토대로 과학고 학생들의 통합 탐구 기능 발달을 위한 제언을 하였다.

KCI등재

6과제 맥락에 따른 초등학생들의 암석 기술어(記述語)에 관한 연구

저자 : 오필석 ( Phil Seok Oh )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 61-74 (14 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

본 연구의 목적은 두 가지 서로 다른 과제 맥락에서 학생들이 사용하는 암석 기술어를 비교하고 암석 학습에 적합한 과제의 특징을 밝히는 것이었다. 이를 위하여 24명의 초등학교 3학년 학생들에게 3가지 퇴적암에 관한 기술 과제와 추론 과제를 제시하고, 각 과제의 맥락에서 학생들이 사용한 암석 기술어를 학생의 개념에 관한 자원 기반 관점에 따라 분석하였다. 그 결과, 기술 과제에 비하여 추론 과제에서 일상적인 기술어를 사용하여 암석의 특징을 기술한 학생 수와 일상적인 기술어의 사용 빈도가 감소하였다. 또, 학문적으로 보다 적절한 기술어를 사용한 학생이 암석의 생성 과정에 대해서도 과학적으로 타당한 추론을 하는 것을 알 수 있었다. 반면, 과학적인 타당성이 부족한 추론들은 대개 일상적인 기술어를 사용하여 암석의 특징을 기술한 경우에 발견되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 지구과학의 본질적 특징에 적합한 암석 학습을 위해서는 추론적인 과제가 제시되어야 함을 논의하였다.

KCI등재

7중학생을 위한 시스템 사고 기반 STEAM 교육 프로그램의 개발 및 효과 분석

저자 : 김유란 ( Yuran Kim ) , 전재돈 ( Jaedon Jeon ) , 엄주영 ( Jooyoung Eom ) , 이효녕 ( Hyonyong Lee )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 41권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 75-91 (17 pages)

다운로드

(기관인증 필요)

초록보기

이 연구의 목적은 중학생을 위한 시스템 사고 향상에 적합한 사전 교육 및 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 중학생에게 적용하여 프로그램의 효과를 분석하는 것이다. 이 연구는 중학생을 대상으로 시스템 사고에 대한 사전 교육 프로그램과 시스템 사고를 향상시키기 위한 STEAM 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 개발된 프로그램은 경상북도에 위치한 소규모 중학교 1학년 4명, 3학년 4명을 대상으로 투입하여 효과를 분석하였다. 시스템 사고의 분석은 Hung(2008)에 의해 개발된 루브릭이 활용되었다. 학생들의 시스템 사고에 대한 신뢰도와 루브릭의 타당도를 확인하기 위해 전문가들이 연구 결과를 검토하였다. 시스템 사고의 효과를 확인하기 위해 루브릭, 시스템 사고에 대한 학생들의 인지, 단어 간 관계 분석, 인과 지도의 검사를 체계적으로 적용하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고사전 교육 프로그램과 교사용 지도서를 개발하였다. 이는 학생의 시스템 사고에 대한 개념과 인과 지도 작성법에 대한 기초 지식을 학습시키기 위한 것이다. 개발된 사전 교육 프로그램은 '지구 온난화'를 주제로 한 무한도전이라는 친숙한 예능 프로그램을 이용하여 인과 지도 작성 방법을 학습하도록 구성되었다. 사전 교육프로그램은 대상 학생들이 친숙하게 접근할 수 있도록 지구 온난화를 주제로 한 예능 프로그램을 기반으로 하였으며, 이를 통해 인과 지도 작성 방법을 학습할 수 있도록 구성하였다. 효과성 검사를 적용한 결과, 학생들의 시스템 사고 향상을 위한 사전 교육 프로그램은 효과적인 것으로 분석되었다. 둘째, '분석-설계-제작-평가-시스템 사고'의 5단계로 구성된 ADBAS 모형을 적용하여 '공기 소화기' 주제의 시스템 사고 기반 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 시스템의 이해 능력, 시스템 내 관계 파악 능력, 시스템 일반화 능력에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 개발된 사전 교육 프로그램 및 STEAM 교육 프로그램은 학생의 시스템 사고 향상을 돕는데 적합하며, 시스템 사고와 STEAM 교육의 접목이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 또한 시스템 사고 향상을 위해 이 프로그램을 투입하기에 적절한 것으로 판단되어 '창의융합인재'를 양성하는데 기여할 것이다. 또한 시스템 사고 향상을 위한 위 프로그램의 적절한 투입은 창의융합형 인재를 양성하는 교육 목표를 달성하는 데 있어 기여를 할 것으로 판단된다.

1
발행기관 최신논문
자료제공: 네이버학술정보
발행기관 최신논문
자료제공: 네이버학술정보

내가 찾은 최근 검색어

최근 열람 자료

맞춤 논문

보관함

내 보관함
공유한 보관함

1:1문의

닫기