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이언 해킹의 관점을 기반으로
No full text학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 사범대학 과학교육과(생물전공), 2024. 2. 전상학.School laboratory experiments are recognized as distinctive activities in science education, providing students not only with the opportunity to engage in the construction of scientific knowledge through participation in experimental classes, but also allowing them to experience the essence of science, develop manipulative skills, and foster collaborative abilities. However, the utility and purpose of experimental education within the realm of science education have been consistently criticized as much as the importance of experimental education itself. Particularly, the critique that students often perform cookbook-style experiments, following procedures without critical thinking, has persisted from the inception of experimental education until now. Therefore, in this study, we aimed to designate experiments where the stable creation of phenomena is accompanied by the intervening of scientists as "phenomena-based experiments" and to execute them.
In Research 1, we derived educational significance by analyzing the thoughts and episodes related to the "Sontanda situation" experienced directly by four life scientists. The Sontanda situation refers to a phenomenon where, despite using the same experimental methods and materials, consistent results do not occur. Experiments conducted in Sontanda situations share some similarities with school experiments, specifically, 1) being more prevalent among novice or unfamiliar scientists, and 2) requiring the generation of well-established scientific phenomena. Recognizing these similarities, we explored the implementation methods and educational implications of phenomena-based experiments through interviews.
The results confirmed three educational implications: Firstly, the need for diversification of scientific methods to create phenomena was emphasized. While current science education explicitly mentions diversification of scientific methods, practical discussions about ways to experientially explore the diversity of scientific methods have been lacking. Therefore, this study proposed the necessity of phenomena-based experiments as one approach to teach the diversity of scientific methods. Secondly, the importance of developing a sense of materials and phenomena through experiments was highlighted. Unlike traditional science education, which primarily focuses on learning theories or scientific knowledge through experiments, phenomena-based experiments underscored the importance of creating scientific phenomena itself. Thus, the study advocated for the recognition of the importance of dealing with phenomena and implementing experiments in science education. Thirdly, the significance of non-verbal actions and implicit knowledge in experiments was revealed. Observing scientists resolving Sontanda situations, it became apparent that a sense of materials and phenomena was crucial, emphasizing the need for experiments in education to support the formation of a sense of materials and phenomena.
In Research 2, we explored teaching methods for conducting phenomena-based experiments in university laboratory situations. Teaching assistants, regardless of their teaching or laboratory experience, felt pressure to demonstrate successful results to students. However, the interesting fact is that they were aware, through actual laboratory experiences, that experiments did not necessarily have to be successful. The researcher concluded that this perceptual inconsistency originated from a cognitive limitation in their comprehension of the role of experiments in education. To address and improve this issue, action research was conducted using the teaching methods derived from Research 1: 1) utilizing various materials and methods, 2) supporting troubleshooting processes, and 3) emphasizing the importance of implicit knowledge.
The results showed that students who participated in the experiments realized that experiments did not necessarily have to be successful, and they gained an understanding of the importance of intervention elements such as materials, tools, and the experimenter's implicit knowledge. Teaching assistants also progressed toward recognizing that success in experimental education did not have to be absolute, understanding that the knowledge imparted in experimental education extends beyond content knowledge to encompass holistic scientific practices.
In conclusion, through Research 1 and 2, this study proposed the necessity of introducing experimental education with a new epistemological perspective, uncovering three educational implications. Firstly, it revealed the importance of elements such as tools, materials, and tacit knowledge, which had been overlooked in experimental education. Secondly, phenomena-based experimental education enables free exploration. The shift in perspective from predictable, regulation-based education to one that values student-generated phenomena allow unexpected results to become educational contexts. Lastly, it reconsidered the meaning of teaching scientific knowledge through experiments. Phenomena-based experiments, as opposed to traditional experiment-focused approaches, confirmed the possibility of teaching not only theoretical knowledge but also a holistic understanding of scientific activities. In summary, phenomena-based experimental education appears to offer a resolution to the issues criticized in traditional cookbook-style experimental education, and it is anticipated that a change in perspective on experiments will promote active student engagement.학교 실험수업은 과학교육만의 특징적인 활동으로 학생들이 실험수업에 참여함으로써 과학지식의 구성 과정에 참여할뿐 아니라 과학의 본성을 경험하고, 조작 능력과 협동 능력을 기를 수 있는 활동으로 알려져 있다. 그러나 학교 실험수업은 과학교육 내의 중요성만큼 실험교육의 효용성과 목적에 대한 비판이 꾸준히 제기되어왔다. 특히, 학생들이 아무런 생각 없이 절차만을 따르는 요리책식 실험을 수행한다는 비판은 실험교육의 시작부터 지금까지 꾸준히 제기되어왔다. 이에 본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 현상의 창조의 관점을 바탕으로 학교실험교육의 문제점을 진단하고, 현상중심 실험수업을 수행하기 위한 연구를 수행하였다. 해킹에 따르면 과학적 현상은 규칙적인 것으로 과학자의 개입이나 실험 도구 없이는 자연 상태에 존재하지 않는 것이다. 따라서 본 연구에서는 현상을 안정적으로 창조하기 위해 과학자의 개입이 동반되는 실험을 현상중심 실험으로 규정하고 이를 실행하고자 하였다.
연구 1에서는 네 명의 생명과학자가 직접 경험한 손타는 상황에 대한 생각과 에피소드를 분석함으로써 과학 교육적 의미를 도출하였다. 구체적으로 손타는 상황은 과학자들 사이에서 통용되는 은어로서 같은 실험 방법과 재료를 가지고 실험을 수행함에도 결과가 일정하게 나타나지 않는 현상을 말한다. 손타는 상황에서 수행되는 실험은 학교실험과 일면 유사성을 공유하는데, 1) 초보 과학자 또는 특정 실험에 익숙하지 않은 과학자에게 주로 나타난다는 점, 2) 이미 과학적으로 잘 규명된 현상을 생성해야 한다는 점에서 그러하다. 연구자는 이러한 유사성이 학교실험교육에서 현상중심 실험의 구현의 방법과 교육적 의의를 도출하기에 좋을 것이라는 판단을 하였고, 면담을 통해 이들의 실행을 살펴보고자 하였다.
연구 결과 다음과 같은 세 가지 교수 방법적 시사점을 확인하였다. 첫째, 현상을 창조하기 위한 과학적 방법의 다양화의 필요성을 드러냈다. 현 과학교육에서는 과학적 방법의 다양화를 명시적으로 가르치고 있으나, 과학적 방법의 다양성을 언급하는 것 이외에는 실천적으로 과학적 방법의 다양성을 경험해 볼 수 있는 방법에 대해서는 논의가 많이 수행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 과학적 방법의 다양성을 가르치기 위한 하나의 방안으로 현상중심 실험의 필요성을 제기하였다. 둘째, 실험에서 물질과 현상에 대한 감각을 기르는 것의 중요성을 드러냈다. 그동안 과학교육에서는 실험을 통해 주로 이론 또는 과학지식의 학습을 함양하는 것을 목표로 제시해 왔다. 그러나 실제 손타는 상황에서의 과학자의 실행을 살펴보면, 실험 결과를 통해 도출되는 이론이 중요하게 다루어지기보다는 과학적 현상 그 자체를 생성하는 일에 초점이 맞추어진 것을 확인할 수 있다. 이에 학교실험교육에서도 이론 지식뿐 아니라 현상을 다루는 일, 현상을 구현하는 일의 중요성을 제기하였다. 셋째, 실험에서 비언어적인 행위, 암묵적 지식의 중요성을 드러냈다. 과학자들이 손타는 상황을 해결하는 과정을 살펴보면, 실험에 관련된 이론적 지식을 학습하는 것뿐 아니라 물질과 현상에 대한 감각이 중요한 요소임이 드러났다. 이에 학교실험교육에서도 실험을 통한 이론의 학습뿐 아니라 물질과 현상에 대한 감각의 형성을 지원하는 실험교육의 필요성을 제기하였다.
연구 2에서는 대학교 실험수업 상황에서 현상중심 실험을 수행하기 위한 교수 방법을 탐색하였다. 연구에 참여한 조교들은 교직 경력 또는 실험실 경력과 상관없이 성공적인 결과를 학생들에게 보여줘야 한다는 압박에 시달리고 있었다. 그런데 흥미로운 사실은, 이들은 정작 실험실 생활을 통해 실험이 반드시 성공하지 않아도 된다는 사실을 인지하고 있었다는 사실이다. 연구자는 이들의 인식적 불일치가 학교에서 다루는 실험의 역할에 대한 인식적 한계에 근거한다고 판단하였고, 이를 개선하기 위해 실행연구를 수행하였다. 구체적으로 연구 1에서 도출한 교수 방법(① 다양한 재료 및 방법 사용하기, ② 트러블슈팅 과정을 지원하기, ③ 암묵적 지식의 중요성 강조하기)을 활용하여 학생들로 하여금 실험을 기계적으로 수행하는 것이 아니라 현상을 안정적으로 창조하기 위해 개입하는 실험을 수행하도록 설계하였다.
연구 결과, 실험에 참여한 학생들은 실험이 반드시 성공하지 않아도 된다는 사실을 깨닫게 되었으며, 실험에 사용되는 재료나 도구, 그리고 과학자의 암묵지와 같은 개입하기의 중요성을 깨닫게 되는 것을 확인하였다. 수업에 참여한 조교의 경우, 실험수업에서 반드시 성공을 가르치지 않아도 된다는 사실을 깨닫는 것으로 나아가게 되었으며, 실험수업에서 가르칠 수 있는 지식이 단순히 내용 지식에 한정되는 것이 아니라 과학적 실행을 총체적으로 가르칠 수 있는 것임을 깨닫게 되었다.
본 연구에서는 연구 1과 2를 통해 새로운 인식론적 관점을 적용한 실험교육의 도입의 필요성을 제안하였으며, 다음과 같은 세 가지 교육적 함의를 도출할 수 있었다. 첫째, 실험교육에서 그동안 간과되었던 도구, 재료, 암묵지 등과 같은 요소들의 중요성을 드러냈다. 현상중심 실험은 실험자의 개입으로 인한 현상의 창조가 중요시되므로 도구의 사용, 맥락에 맞는 재료 사용, 실험자의 솜씨 등이 중요하게 다루어진다. 둘째, 현상중심 실험교육은 자유로운 탐구를 가능하게 한다. 그동안 학교교육에서 자유로운 탐구의 실행이 어려웠던 것은 예측 가능하고, 정답으로 규정된 지식들을 확인하는 것에 목적을 두고 있었기 때문이다. 그러나 현상중심 실험에서는 학생들이 생성해낸 현상과 현상을 생성하는 과정 자체가 중요시되기 때문에 예상치 못한 결과가 출현할 때에도 그 상황 자체를 교육적 맥락으로 사용할 수 있다. 셋째, 실험을 통해 가르쳐야 하는 과학지식의 의미를 재고할 수 있었다. 기존의 실험관에서는 과학지식을 잘 이해시키는 목적으로 주로 실험이 사용되고 있었으나, 현상중심 실험에서는 실험자의 총체적인 실천이 중요하게 다루어짐에 따라 단순한 내용 지식뿐 아니라 과학 활동에 대한 총체적인 이해를 가르칠 수 있음이 확인되었다. 종합적으로 현상중심 실험교육은 기존의 요리책식 실험이라고 비판받아온 실험교육의 문제점을 탈피할 수 있는 것으로 보이며, 실험에 대한 관점의 변화를 통해 학생들의 능동적인 참여를 유도할 수 있을 것으로 예상된다.1. 서론 1
1.1. 연구의 필요성 및 목적 1
1.2. 연구 문제 5
1.3. 용어의 정의 7
1.4. 연구의 한계 10
2. 선행연구 분석 및 이론적 논의 12
2.1. 실험교육의 역사 12
2.1.1. 20세기 이전의 실험교육 12
2.1.2. 20세기 초반의 실험교육 14
2.1.3. 20세기 후반의 실험교육 16
2.1.4. 21세기의 실험교육 18
2.2. 실험교육의 위기와 반성 20
2.2.1. 학교실험교육의 목적과 한계 20
2.2.2. 실험교육 개선을 위한 두 가지 방향 25
2.2.3. 실험의 현대적 의미 재고의 필요성 27
2.3. 이언 해킹의 현상의 창조 29
2.3.1. 이언 해킹의 실험의 자율성 29
2.3.2. 사변, 연산, 실험하기 32
2.4. 실증주의, 구성주의, 존재적 실재론에서의 실험의 의미 45
2.4.1. 실증주의와 실험교육 45
2.4.2. 구성주의와 실험교육 49
2.4.3. 존재적 실재론과 실험교육 53
3. 연구 1: 과학자의 '손타는 상황' 탐색 58
vi
3.1. 연구의 필요성 및 목적 58
3.1.1. 연구의 필요성 58
3.1.2. 연구의 목적 60
3.2. 연구방법 61
3.2.1. 연구참여자 61
3.2.2. 자료 수집 및 분석 62
3.3. 연구 결과 67
3.3.1. '손타는 상황'의 정의 및 특성 67
3.3.2. '손타는 상황'의 기능 71
3.4. 연구 1 논의 78
4. 연구 2: 현상중심 실험수업 수행을 위한 실행연구 -대학교 실험수
업에서 '개입하기' 과정 구축 88
4.1. 연구의 필요성 및 목적 88
4.1.1. 연구의 필요성 88
4.1.2. 연구 목적 89
4.2. 연구방법 90
4.3. 연구 결과 102
4.3.1. 실행계획 102
4.3.2. 수업실행 110
4.4. 연구 2 논의 155
5. 요약 및 결론 161
5.1. 연구 요약 161
5.2. 결론 및 시사점 164
5.3. 후속연구과제 169
참고문헌 171
부록 184
Abstract 199박
사회이동성 인식의 조절효과
No full text학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 사회과학대학 사회복지학과, 2024. 2. Yoo Joan Paek.Based on the social cognitive career theory, this study examined (1) the impact of career barriers on career preparation behaviors, (2) the mediating effect of career maturity between career barriers and career preparation behaviors, (3) the moderating effect of social mobility perceptions between career barriers and career preparation behaviors, and (4) how the moderating effect of social mobility perceptions between career barriers and career maturity varies.
This study employed data from theSecond Dream Survey in 2019' conducted by World Vision. The subjects of the analysis were 500 adolescents aged 19 to 23.
First, this study conducted a multiple regression analysis to examine the impact of career barriers on career preparation behaviors. Then, it used the Process Macro 4 model to test the mediating effect of career maturity. Finally, the moderating effect of perceived social mobility was
tested using Process Macro Model 8. The results of the analysis are as follows.
First, the career barriers had significant effect on career preparation behavior positively. Second, the career maturity partially mediated the relationship between career barriers and career preparation behavior. Third, there was a positive
moderating effect between career barriers and career preparation behaviors. Fourth, there was a negative moderating effect of social mobility perception on the relationship between career barriers and career maturity.
The theoretical implications of this study are as follows. First, this study contributes to expanding the application of social cognitive career theory from college students to late adolescents in general and analyzing the appropriateness of this theory to the Korean context. Second, this study confirms the importance of career maturity for late adolescents. Finally, by examining the moderating effect of social mobility perception, this study identifies a moderating mechanism that has not been captured by existing studies addressing with the impact of outcome expectations on career development.
The practical implications of this study are as follows. First, there is a need to develop and refine a career barrier test that reflects the national context and encompasses the entirety of late adolescents in transition. Second, practitioners need to strengthen programs (such as app-based programs or metaverses) that increase career preparation behaviors by enhancing career maturity among late adolescents. Third, practitioners should assist clients in re-evaluating career alternatives they may have abandoned due to negative social mobility perceptions, while also minimizing the psychological challenges associated with adjusting to necessary career compromises.
The policy implications of this study are as follows. First, the scope of the current Career Education Status Survey should be expanded through legislative amendments to capture the career status of many late adolescents, and career-centered organizations should be established that are accessible to all late adolescents with career aspirations. To bridge the gap between the reality and perception of social mobility, it is essential to enhance national-level social structures and institutions. This may involve initiatives such as reducing social inequality and facilitating entry into the labor market.
Finally, the limitations of this study and suggestions for future research are as follows. First, in order to compensate for the limitations of cross-sectional surveys in external validity, it is necessary to conduct in-depth analysis through a longitudinal design in future studies. Second, given the limitation of this study measuring some variables with a single-item, future studies need to use variables that ensure reliability and validity. Third, considering that this study utilized
variables available only in the dataset and explored the relationships between these variables, future studies should comprehensively consider the main variables of social cognitive career theory and other variables that affect career preparation behaviors. Fourth, considering the
methodological limitations of regression analysis, researchers need to reduce measurement errors and further verify differences by objective economic levels through multi-group analysis using structural equation modeling in the future.
Key words: late adolescents, career barriers, career maturity, career preparation behavior, social mobility perception, social cognitive career theory
Student number: 2021-24433본 연구는 사회인지진로이론을 기반으로 성인모색기에 놓여있는 후기청소년에게 (1) 진로장벽이 진로준비행동에 미치는 영향, (2) 진로장벽과 진로준비행동 간 진로성숙도의 매개효과, (3) 진로장벽과 진로준비행동 간 사회이동성 인식의 조절효과, (4) 진로장벽과 진로성숙도 간 사회이동성 인식의 조절효과를 살펴보았다.
분석자료는 월드비전에서 수행한2019년 제2차 꿈실태조사' 데이터를 사용하였다. 분석에 포함된 후기청소년은 만19~23세 500명이다. 먼저, 진로장벽이 진로준비행동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 다중회귀분석을 실시하였다. 그리고 진로성숙도의 매개효과를 검증하기 위해 Process Macro 4번 모델을 활용하였다. 마지막으로 사회이동성 인식의 조절효과 를 검증하기 위해 Process Macro 8번 모델을 활용하였다. 분석결과는 다음과 같다.
첫째, 후기청소년의 진로장벽은 진로준비행동에 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 진로성숙도는 후기청소년의 진로장벽과 진로준비행동의 관계를 부분매개하는 것으로 나타났다. 셋째, 후기청소년의 진로장벽과 진로준비행동 간 사회이동성 인식의 정적 조절효과가 나타났 다. 넷째, 후기청소년의 진로장벽과 진로성숙도 간 사회이동성 인식의 부적 조절효과가 나타났다.
본 연구를 통한 이론적 함의는 다음과 같다. 첫째, 사회인지진로이론의 적용 대상을 기존 대학생 중심에서 후기청소년 전반으로 확장하고 해당 이론의 국내 맥락에 대한 적합성 탐색을 통한 모형확장에 기여하였다. 둘째, 후기청소년에게 있어 진로성숙도의 중요성을 확인하였다. 마지막으로 사회이동성 인식의 조절효과를 살펴봄으로써 결과기대가 진로발달에 미치는 영향에 있어 기존 연구들이 포착하지 못한 조절기제를 확인한 점에서 의의를 가진다.
본 연구를 통한 실천적 함의는 다음과 같다. 첫째, 국내 맥락을 반영하고 이행기에 놓여있는 후기청소년 전반을 포괄하는 진로장벽 검사의 개발 및 고도화가 필요하다. 둘째, 후기청소년의 진로성숙도 향상을 통해 진로준비행동을 높이는 프로그램(앱기반, 메타버스 등 활용)의 강화가 필요하다. 셋째, 실천가는 클라이언트가 부정적 사회이동성 인식으로 인해 포기한 진로대안들을 다시 고려하도록 조력하고 진로에 대한 타협이 필요한 경우 부적응에 따른 심리적 어려움을 최소화 해야한다.
본 연구를 통한 정책적 함의는 다음과 같다. 먼저 여러 후기청소년의 진로실태를 파악할 수 있도록 법적 근거 대상 변경 등을 통해 현재 시행 되고 있는 진로교육현황조사의 대상을 확대하는 것이 필요하며, 진로에 대한 욕구가 있는 후기청소년 누구나 이용가능한 진로거점기관이 마련되어야 한다. 다음으로 국가 차원에서 사회이동의 실재와 인식의 괴리를 좁히기 위해 현재 심화되고 있는 사회불평등 완화, 노동시장 진입 활성화 등 거시적 차원에서 사회구조 및 제도의 체질개선이 필요하다.
마지막으로 본 연구의 한계와 후속 연구를 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 횡단적 조사가 가지는 외적 타당화의 한계로 인해 향후 종단적 설계를 통한 심층적인 분석을 할 필요가 있다. 둘째, 사회이동성 인식의 경우 단일문항 사용과 사회적 차원에서의 결과기대 의미를 내포하기에 향후 추후 신뢰성과 타당성을 높일 수 있는 변수 사용이 필요하다. 셋째, 연구자료에서 분석가능한 변수를 중심으로 변수 간 영향력을 살펴보았기 때문에 향후 사회인지진로이론의 주요변수, 진로준비행동에 영향을 미치는 타 변수를 포괄적으로 고려한 연구가 필요하다. 넷째, 회귀분석의 방법론상의 한계로 향후에는 구조방정식을 활용한 다집단분석 등을 통해 측정오차의 문제를 줄이고 객관적 경제수준에 따른 차이를 추가적으로 검증할 필요가 있다.
주요어 : 후기청소년, 진로장벽, 진로성숙도, 진로준비행동, 사회이동성 인식, 사회인지진로이론
학 번 : 2021-24433제 1 장 서론 1
제 1 절 연구의 필요성 1
제 2 절 연구목적 및 연구 문제 8
제 2 장 이론적 배경 9
제 1 절 후기청소년의 개념 및 특성 9
1. 후기청소년의 개념 9
2. 후기청소년의 진로발달적 특성 13
제 2 절 사회인지진로이론 17
1. 사회인지진로이론의 개념 17
2. 후기청소년에 대한 사회인지진로이론의 적용 23
제 3 절 주요변인의 개념 및 특성 25
1. 진로준비행동 25
2. 진로장벽 28
3. 진로성숙도 32
4. 사회이동성 인식 35
제 4 절 주요변수 간 관계 40
1. 진로장벽과 진로준비행동 40
2. 진로장벽과 진로성숙도 42
3. 진로장벽과 진로준비행동의 관계에서 진로성숙도의 매개효과 43
4. 사회이동성 인식의 진로성숙도의 조절효과 45
1) 진로장벽과 진로준비행동의 관계에서 사회이동성 인식의 조절효과 45
2) 진로장벽과 진로성숙도의 관계에서 사회이동성 인식의 조절효과 48
5. 진로준비행동에 영향을 미치는 기타 변수 49
제 3 장 연구모형 및 연구가설 52
제 1 절 연구모형 52
제 2 절 연구가설 53
제 4 장 연구방법 54
제 1 절 분석자료 54
제 2 절 분석방법 및 변수설명 및 분석방법 55
1. 변수의 정의 및 측정 55
1) 종속변수 : 진로준비행동 55
2) 독립변수 : 진로장벽 57
3) 매개변수 : 진로성숙도 58
4) 조절변수 : 사회이동성 인식 59
5) 통제변수 59
2. 분석방법 60
제 5 장 연구결과 62
제 1 절 기술통계 62
1. 연구참여자의 일반적 특성 62
2. 주요변수의 기술통계 64
3. 주요변수 간 상관관계 65
제 2 절 가설검증 67
1. 후기청소년의 진로장벽이 진로준비행동에 미치는 영향 67
2. 진로성숙도의 매개효과 68
3. 사회이동성 인식의 조절효과 71
제 6 장 결론 및 논의 76
제 1 절 연구결과 요약 76
제 2 절 연구결과 논의 77
1. 후기청소년의 진로장벽이 진로준비행동에 미치는 영향 77
2. 진로성숙도의 매개효과 79
3. 사회이동성 인식의 조절효과 80
제 3 절 연구의 함의 82
1. 이론적 함의 82
2. 실천적 함의 83
3. 정책적 함의 86
제 4 절 연구의 한계와 제언 89
참고문헌 91
Abstract 122석
Response of Convectively Coupled Kelvin Waves to Surface Temperature Forcing in Aquaplanet Simulations
No full textThis study investigates changes in the propagation and maintenance of convectively coupled Kelvin waves (KWs) in response to surface warming. We use a set of three aquaplanet simulations made with the Community Atmospheric Model version 6 by varying the sea surface temperature boundary conditions to represent the current climate as well as warmer (+4 K) and cooler (-4 K) climates. Results show that KWs accelerate at the rate of about 7.1%/K and their amplitudes decrease by 4.7%/K. The dampening of KWs with warming is found to be associated with a weakening of the internal thermodynamic feedback between diabatic heating and temperature anomalies that generates KW eddy available potential energy (EAPE). The phase speed of KWs closely matches that of the second baroclinic mode KW in -4 K, while the phase speed of KWs is approximately that of the first baroclinic mode KW in +4 K. Meanwhile, the coupling between the two baroclinic modes weakens with warming. We hypothesize that in -4 K, as the first and second baroclinic modes are strongly coupled, KWs destabilize by positive EAPE generation within the second baroclinic mode and propagate more slowly, following the second baroclinic mode KW phase speed. In +4 K, as the first and second baroclinic modes decouple, KWs are damped by negative EAPE generation within the first baroclinic mode and propagate faster, following the first baroclinic mode KW phase speed. Convectively coupled Kelvin waves are a unique type of tropical weather systems for which the interaction between cumulonimbi and atmospheric circulations plays a crucial role. The convectively coupled Kelvin waves aggregate rain-producing cumulus clouds at the spatial scales of a few to several 1,000-km and move them eastward at approximately 15 m/s. The wave therefore regulates the variability of tropical precipitation on timescales of days to weeks. Our work investigates the changes in the amplitude and speed of the wave in a warmer climate, which has not been studied much despite its implication on the future rainfall variability changes in the tropics. We run a set of water-covered Earth simulations with different surface temperature boundary conditions and examine the key aspects of the waves. We find that the convectively coupled Kelvin waves are weaker and move faster in a warmer climate. Our results also suggest that the mean state changes associated with warming alter the way cumulonimbi and atmospheric circulations interact within the wave at the fundamental level. Convectively coupled Kelvin waves (KWs) weaken and accelerate as the surface warms Internal thermodynamic feedback is the dominant KW maintenance mechanism in our simulations The results suggest a change in the KW dynamics with warming, especially regarding the vertical mode central to the maintenance of the waveY
Spatiotemporally modulated full-polarized light emission for multiplexed optical encryption
No full textSpatiotemporal control of full freedoms of polarized light emission is crucial in multiplexed optical computing, encryption and communication. Although recent advancements have been made in active emission or passive conversion of polarized light through solution-processed nanomaterials or metasurfaces, these design paths usually encounter limitations, such as small polarization degrees, low light utilization efficiency, limited polarization states, and lack of spatiotemporal control. Here, we addressed these challenges by integrating the spatiotemporal modulation of the LED device, the precise control and efficient polarization emission through nanomaterial assembly, and the programmable patterning/positioning using 3D printing. We achieved an extremely high degree of polarization for both linearly and circularly polarized emission from ultrathin inorganic nanowires and quantum nanorods thanks to the shear-force-induced alignment effect during the protruding of printing filaments. Real-time polarization modulation covering the entire Poincaré sphere can be conveniently obtained through the programming of the on-off state of each LED pixel. Further, the output polarization states can be encoded by an ordered chiral plasmonic film. Our device provides an excellent platform for multiplexing spatiotemporal polarization information, enabling visible light communication with an exceptionally elevated level of physical layer security and multifunctional encrypted displays that can encode both 2D and 3D information.Y
Meter-scale van der Waals films manufactured via one-step roll printing
No full textA weak van der Waals (vdW) force in layered materials enables their isolation into thin flakes through mechanical exfoliation while sustaining their intrinsic electronic and optical properties. Here, we introduce a universal roll-printing method capable of producing vdW multilayer films on wafer-to-meter scale. This process uses sequential exfoliation and transfer of layered materials from the powder sources to target substrates through a repeated rolling of a cylindrical metal drum. We achieve uniformly coated films with a library of vdW powders on various mechanically rigid and flexible substrates. The printed films are configured into different devices including light-emitting diodes and photodetectors. The presented technique offers substantial benefits in terms of cost efficiency and a low thermal budget while offering high material quality.Y
Subtyping of Performance Trajectory During Medical School, Medical Internship, and the First Year of Residency in Training Physicians: A Longitudinal Cohort Study
No full textBackground: Developmental trajectories of clinical skills in training physicians vary among tasks and show interindividual differences. This study examined the predictors of medical internship performance and residency entrance and found subtypes of performance trajectory in training physicians. Methods: This retrospective cohort study involved 888 training physicians who completed a medical internship between 2015 and 2019. After the internship, 627 physicians applied for residency training between 2016 and 2020. Finally, 160 of them completed their first-year residency in internal medicine, surgery, pediatrics, and psychiatry departments between 2016 and 2020. Pearson's correlation coefficients of internship performance and first year-residency performance (n = 160) were calculated. Latent profile analysis identified performance trajectory subtypes according to medical school grade point average (GPA), internship performance, English proficiency, and residency selection procedures. Multivariate logistic regression models of residency acceptance (n = 627) and performance in the top 30%/lower 10% in the first year of residency were also constructed. Results: Medical internship performance showed a significant positive correlation with the medical school GPA (r = 0.194) and the written score for the medical licensing examination (r = 0.125). Higher scores in the interview (adjusted odds ratio [aOR], 2.57) and written examination (aOR, 1.45) of residency selection procedures and higher medical internship performance (aOR, 1.19) were associated with a higher chance of residency acceptance. The latent profile analyses identified three training physician subgroups: average performance, consistently high performance (top 30%), and adaptation to changes (lowest 10%). Higher scores in the interview for residency selection (aOR, 1.35) and lower scores for medical internship performance (aOR, 0.79) were associated with a higher chance of performing in the top 30% or lowest 10% in the first year of residency, respectively. Conclusion: Performance in the interview and medical internship predicted being among the top 30% and lowest 10% of performers in the first year of residency training, respectively. Individualized educational programs to enhance the prospect of trainees becoming high- functioning physicians are needed.Y
Lorlatinib vs crizotinib in treatment-naïve patients with advanced <i>ALK</i> plus non-small cell lung cancer: 5-year progression-free survival and safety from the CROWN study.
No full textLBA8503 Background: Lorlatinib, a brain-penetrant, 3rd-generation ALK tyrosine kinase inhibitor, demonstrated improved progression-free survival (PFS) and intracranial (IC) activity vs crizotinib in the phase 3 CROWN study in treatment-na & iuml;ve patients (pts) with advanced ALK+ non-small cell lung cancer (NSCLC). We report long-term efficacy and safety outcomes from the CROWN study after 5 years of follow-up. Methods: 296 treatment-na & iuml;ve pts with advanced ALK+ NSCLC were randomized 1:1 to receive lorlatinib 100 mg once daily (n = 149) or crizotinib 250 mg twice daily (n = 147). In this post hoc analysis, we present investigator-assessed efficacy outcomes, safety, and biomarker analyses. Formal statistical testing was not performed. Results: As of October 31, 2023, 74 of 149 pts (50%) vs 7 of 142 pts (5%) were still receiving lorlatinib vs crizotinib. With a median duration of follow-up for PFS (95% CI) of 60.2 months (57.4-61.6) in the lorlatinib and 55.1 months (36.8-62.5) in the crizotinib arm, median PFS (95% CI) was not reached (NR; 64.3-NR) with lorlatinib and 9.1 months (7.4-10.9) with crizotinib (HR, 0.19; 95% CI, 0.13-0.27). 5-year PFS (95% CI) was 60% (51-68) with lorlatinib and 8% (3-14) with crizotinib. Median time to IC progression (95% CI) was NR (NR-NR) with lorlatinib and 16.4 months (12.7-21.9) with crizotinib (HR, 0.06; 95% CI, 0.03-0.12). In pts without baseline brain metastases in the lorlatinib arm, only 4 of 114 developed brain progression, occurring within the first 16 months of treatment. Efficacy outcomes by baseline brain metastases are shown in the Table. Grade 3/4 adverse events (AEs) occurred in 77% of pts with lorlatinib and in 57% of pts with crizotinib. Treatment-related AEs led to treatment discontinuation in 5% and 6% of pts in the lorlatinib and crizotinib arms, respectively. Safety profile was consistent with that observed in prior analyses. Emerging new ALK mutations were not detected in circulating tumor DNA collected at the end of lorlatinib treatment (n = 31). Conclusions: After 5 years of follow up, the median PFS in the lorlatinib arm has yet to be reached, corresponding to the longest PFS ever reported in advanced NSCLC. Coupled with prolonged IC efficacy and absence of new safety signals, these results indicate an unprecedented improvement in outcomes for pts with advanced ALK+ NSCLC. Clinical trial information:N
Superior outcome of labial mucosal autograft over limbal allograft in the management of recurrent pterygium with symblepharon: a case report
No full textA 40-year-old woman visited our clinic for recurred pterygium and symblepharon in the right eye. She had a history of pterygium excision 8 years before. Over the course of 7 years, we performed pterygium excision combined initially with mitomycin C (MMC) application and conjunctival autograft. This was followed by three procedures using limbal allografts, MMC application, and amniotic membrane transplantation. All procedures were unsuccessful, resulting in aggressive recurrences of pterygial mass and symblepharon, extraocular movement limitation, corneal astigmatism, and decreased visual acuity. Ultimately, we applied a labial mucosal autograft after the recession of pterygial tissue. No complications were observed. Two and a half years postoperatively, the labial mucosal autograft was well-integrated into the conjunctival surface without symblepharon recurrence or abduction limitation. Corneal clarity was restored, and astigmatism was reduced, with no recurrence of pterygium. In conclusion, a labial mucosal autograft is a viable treatment option in complex cases of recalcitrantly recurrent pterygium with symblepharon.Y
Nested case-control sampling without replacement
No full textNested case-control design (NCC) is a cost-effective outcome-dependent design in epidemiology that collects all cases and a fixed number of controls at the time of case diagnosis from a large cohort. Due to inefficiency relative to full cohort studies, previous research developed various estimation methodologies but changing designs in the formulation of risk sets was considered only in view of potential bias in the partial likelihood estimation. In this paper, we study a modified design that excludes previously selected controls from risk sets in view of efficiency improvement as well as bias. To this end, we extend the inverse probability weighting method of Samuelsen which was shown to outperform the partial likelihood estimator in the standard setting. We develop its asymptotic theory and a variance estimation of both regression coefficients and the cumulative baseline hazard function that takes account of the complex feature of the modified sampling design. In addition to good finite sample performance of variance estimation, simulation studies show that the modified design with the proposed estimator is more efficient than the standard design. Examples are provided using data from NIH-AARP Diet and Health Cohort Study.Y