• 제목/요약/키워드: 미분방정식수업

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학생들의 미분방정식 개념에 대한 수학적 은유의 분석: 개념적 모델의 이중성에 대한 사회문화적 관점 (Students' Conceptual Metaphor of Differential Equations: A Sociocultural Perspective on the Duality of the Students' Conceptual Model)

  • 주미경;권오남
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제5권1호
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    • pp.135-149
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    • 2003
  • 대학 미분방정식 수업 개발의 일환으로서 본 연구는 학생들의 미분방정식에 관한 개념적 모델을 탐구하는 것에 초점을 두고 진행되었다. 본 연구가 이루어진 미분방정식 수업은 해석적, 질적, 그래프적, 수치적 방법 등의 다양한 수학적 방법의 적용에 기초하여 학생들이 능동적인 수학적 토의를 통해 미분방정식 주요 개념의 재발명해 가는 것을 강조하였다. 이러한 수업 맥락에서 본 연구는 학생들의 수학적 토의 과정에 나타나는 개념적 은유의 사용패턴을 탐구하였다. 본 논문에서는 발화 분석을 통해 추출된 미분방정식에 관한 학생들의 개념적 모델을 구성하는 주요한 개념적 은유인 '기계은유'와 '가상적 운동 은유'와 이들 각 개념적 은유의 수학적 특성을 제시한다. 끝으로, 본 연구의 수학적 발화 분석 결과에 기초하여 학생들의 개념적 모델의 이중성의 의미를 사회문화적 시각에서 해석하고 학교 수학에 주는 시사점에 대해 논의한다.

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RME 기반 수학 교실에서의 개념적 모델의 사회적 변환: 미분방정식에 대한 개념적 은유 사용 패턴 분석 (Social Transformation of Students' Conceptual Model in an RME-based Differential Equations Course: An Analysis of Students' Use of Conceptual Metaphor)

  • 주미경;권오남
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제14권3호
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    • pp.221-237
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    • 2004
  • 본 연구는 개념적 은유의 분석을 통해 RME 기반 대학 미분방정식 수업에 참여한 학생들의 개념적 모델의 변환을 탐구하였다. 분석 결과 학기초 이산적이고 양적인 개념적 모델이 학생들의 수학적 토의 맥락에서 지배적이었으나 맥락문제탐구에 기반한 수학적 의미의 재조정 과정을 통해 연속적이고 질적인 사고를 반영하는 개념적 모델이 발생하여 기존의 개념적 모델이 확장됨이 밝혀졌다. 이와 같은 개념적 모델의 변환은 본 프로젝트 교실 참여가 학생들의 미분방정식에 대한 문제해결적 사고의 유연성을 증대시키는데 기여하였음을 보여준다. 이와 같은 분석 결과에 기초하여, 본 논문은 학생들의 개념적 모델의 변환을 촉발한 교수학적 요소에 대한 논의를 통해 학생들의 개념적 모델 변환이 가지는 사회문화적 의미를 조명하고 RME 기반 수학 수업 모델의 학교 현장 적용에 유용한 시사점을 제공하였다.

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개혁 미분 방정식 수업에 기반한 학습자의 고유치 고유벡터 개념 발생 및 이해 (Students' Conceptual Development of Eigenvalue and Eigenvector in Reformed Differential Equation Course)

  • 신경희
    • 한국수학사학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.133-152
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    • 2004
  • 18세기 오일러와 베르누이에 의해 최초로 등장했던 고유치의 개념 발생의 장은 탄성을 가진 물체의 변위에 관련된 미분 방정식의 풀이 해법 문제였다. 역사 발생적 원리에 따라 용수철에 매달린 물체의 변위 문제를 모델로 개혁 미분 방정식 수업에 기반한 학습자의 고유치 고유벡터의 효과적인 개념 발생의 가능성을 논한다. 소그룹 토의 학습으로 진행된 교수 학습 모델의 실제 적용 과정과 방법, 효과적인 인지변화에 대한 교수학적 요인과 학생들의 수학에 대한 정의적 태도의 변화를 진술한다.

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쓰기활동을 적용한 대학수학 미분방정식 수업

  • 이현영;정예원
    • East Asian mathematical journal
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    • 제27권2호
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    • pp.141-161
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    • 2011
  • This research is a laboratory study for the improvement of differential equation class, and the aim of this study is to propose the possibilities of applicable writing activities for differential equation courses in university. We analyzed how the writing activities can affect the improvement of abilities of the students' affective domain and cognitive domain. Although the results from the two areas did not show a big numerical improvements it proved that the writing activities have positive effects, especially for the group of lower level students. The students felt interested and became more confident with differential equation studies. Their understanding of the study has been increased further by acquiring new learning methods, including writing activities. Therefore, we conclude that teaching and learning method designed systematically to adopt writing activities improve the students' learning attitudes and achievements.

최적화 문제해결 활동에서 "CAS의 도구화"가 교육과정 내용제시 순서에 미치는 영향 (The Influence of Instrumentalization of Computer Algebra System(CAS) on the Sequence of Mathematics Curriculum in the Optimization Problem Solving Activities of CAS)

  • 한세호
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제20권2호
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    • pp.185-202
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    • 2010
  • 본 연구는 중등수학교육에서 도구화된 CAS에 기반한 최적화 문제해결 활동을 통해 CAS가 교육과정 내용제시 순서에 영향을 줄 수 있는지를 분석하기 위해 설계되었다. 이를 위하여 본 연구자는 CAS를 활용한 최적화 문제해결 활동을 구안하였으며 3개월간의 CAS 활용 수업 경험이 있으나 아직 미적분학을 접해 본 적이 없는 고등학교 2학년 7명을 선정하여 총 9차시의 수업을 실시하고, 수업녹화자료와 면담을 통해 학생들의 활동을 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 CAS를 이용하여 미 학습된 교육내용인 미분과 삼차방정식, 무리방정식의 해구하기와 그래프 분석이 포함된 최적화 문제해결활동을 수준 높게 다룰 수 있는 것으로 나타나 CAS가 교육과정 내용제시 순서에 영향을 줄 수 있음을 확인할 수 있었다.

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오일러 알고리즘의 안내된 재 발명 -RME 기반 미분 방정식 수업에서 점진적 수학화 과정 분석- (Guided Reinvention of Euler Algorithm: -An Analysis of Progressive Mathematization in RME-Based Differential Equations Course-)

  • 권오남;주미경;김영신
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제42권3호
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    • pp.387-402
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    • 2003
  • Realistic Mathematics Education (RME) focuses on guided reinvention through which students explore experientially realistic context problems to develop informal problem solving strategies and solutions. This research applied this philosophy of RME to design a differential equation course at a university level. In particular, the course encouraged the students of the course to use numerical methods to solve differential equations. In this context, the purpose of this research was to describe the developmental process in which the students constructed and reinvented Euler algorithm in the class. For the purpose, this paper will present the didactical principle of RME and describe the process of developmental research to investigate the inferential process of students in solving the first order differential equation numerically. Finally, the qualitative analysis of the students' reasoning and use of symbols reveals how the students reinvent Euler algorithm under the didactical principle of guided reinvention. In this research, it has been found that the students developed deep understanding of Euler algorithm in the class. Moreover, it has been shown that the experience of doing mathematics in the course had a positive impact on students' mathematical belief and attitude. These findings imply that the didactical principle of RME can be applied to design university mathematical courses and in general, provide a perspective on how to reform mathematics curriculum at a university level.

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