• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2007년도 동계학술대회
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• pp.209-216
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• 2007

고도의 지식정보사회 속에서 논리적 사고력과 창의력, 문제해결력을 길러주는 프로그래밍 교육의 필요성은 더욱 강조되고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학생들에게 적합한 교육용 프로그래밍 언어인 JavaMAL을 활용하여, 프로그래밍의 함수개념 형성을 위한 학습모형을 구안 적용하고 일반화 가능성을 탐색하고자 하였다. 먼저 기초적인 프로그래밍 요소 중 함수개념과 관련된 학습요소를 추출하여 차시별 지도계획을 수립하였다. 또한, 프로그래밍의 함수가 수학적 함수의 모방이라는 것에 착안하여 수학의 '규칙성과 함수'지도 단계를 LOGO의 문제해결력 수업모형인 안내된 발견식 교수법(guided discovery teaching method)에 강화한 후, 인터넷을 활용한 문제해결 수업모형을 구안하였다. 기본명령어와 변수개념을 이미 익힌 계발활동 부서 6학년 아동들을 지도 대상으로 한 달간 웹 기반 JavaMAL 환경에서 학습할 수 있도록 하였으며, 게시판 활동 및 활동지를 통해 함수개념 형성 여부를 측정하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제12권
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• pp.489-507
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• 2001

교수 ${\cdot}$ 학습 과정에서 계산 능력 배양이 목표인 영역을 제외하고는, 복잡한 계산, 수학적 개념 ${\cdot}$ 원리 ${\cdot}$ 법칙의 이해, 문제 해결력 향상 등을 위하여 가능하면 계산기나 컴퓨터를 적극 활용하도록 한다. 제 7차 교육과정에서는 수학적 힘의 신장을 구현하기 위한 실천적인 항목 중 다음과 같이 교수 ${\cdot}$ 학습과정에서의 technology의 활용을 적극 권장하고 있다. 이는 곧 수학교육과 실생활이 서로 밀접한 관계를 가지고 있음을 의미하는 것이다. 이런 새로운 움직임에 따라 계산기 활용에 대한 관심과 이를 수업에 이용하려는 방안을 적극 모색하고 있으며 이미 많은 자료들이 간행되고 있다. 그래픽 계산기는 컴퓨터와는 달리 많은 자료를 내장하고 있지는 않지만 휴대가 간편하고 개별적으로 사용할 수 있어 학교 수업시간 중 활용하는 데에 큰 장점을 가지고 있다. 또, 수학의 교수 ${\cdot}$ 학습 과정에서 그래픽계산기는 학생들의 흥미를 자극하고, 시각적인 힘을 활용하고, 수학적 사고력을 향상시키며, 문제를 탐구하는 과정에서의 단순한 계산을 효과적으로 처리할 수 있도록 도와준다. 뿐만 아니라 수학의 내적 영역과 수학의 외적 영역을 연결시키는 힘과 학습 과정에서 학생의 주도력을 강화시켜줄 수 있다. 그러나 계산기의 사용 자체가 목표가 될 수는 없으며 그래픽 계산기의 사용으로 학생들의 계산능력을 하락시켜서도 안된다. 이를 위해서는 적절한 교수 ${\cdot}$ 학습법의 개발과 연구가 끊임없이 지속되어야 할 것이다. 그래픽계산기는 함수, 통계 단원에서 자료를 분석하고 그에 적합한 식을 찾는 과정에 매우 유용하게 이용된다. 이는 재량활동이나 특기적성활동 시간에 조작활동을 통하여 개념에 대한 다양한 창의적인 표현을 할 수 있는 기회를 제공하기도 한다. 다음은 함수식을 이용하여 여러 가지 디자인을 할 수 있는 예를 그래픽 계산기를 통하여 보여준다. 생활 속의 여러 가지 모양들은 대체로 함수식으로 표현될 수 있다. 그래픽 계산기는 함수식을 입력하여 그래프의 형태를 관찰하고 그 특징을 살펴보는데 매우 유용하며 제한된 변역에서 여러개의 함수식을 입력하여 원하는 모양의 디자인을 해 볼 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제1권1호
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• pp.59-71
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• 1997

기하학적 사고력 개발이라는 우리의 목표는 궁극적으로 보다 낮은 수준의 학생들에게 보다 높은 수준으로 나아가게 하는 경험을 주는 것이다. 학생들이 보다 높은 수준에서 추론할 수 있도록 하기 위하여 그들이 보다 낮은 수준에서 충분하고 효율적인 학습 경험을 가져야 한다는 것이다. 예를 들면 분수에서 이루어지는 것처럼 기계적인 암기식으로 사물을 학습함으로써 수준(단계)을 뛰어 넘으려고 노력하면은 그들이 학습한 것에 관한 많은 것을 기억할 수 없을 것이다. 조작에 관한 보다 풍부한 경험과 시각적으로 입체감을 주는 설명을 들은 어린이들이 보다 훌륭한 공간 추론을 할 수 있을 것이라 믿는다. 본 고에서는 기하학적인 사고의 개발에 관한 van Hiele 모델이 초등학교에서 기하 수업의 토론을 위한 기초로서 사용되어졌다. 그 모델의 수준들이 묘사되었고 일반적으로 초등학교 아동들의 사고는 0수준과 1수준이라 는 것이 밝혀졌다. 단지 극소수의 아동들이 2수준의 사고에 도달해 있을 것이다. 그러나 만약 초등학교에서의 수업이 기하학적인 개념을 구성하는데 주안점을 둔다면 보다 많은 어린이들이 2 수준의 사고를 보여줄 수 있을 것으로 생각된다. 0 수준의 어린이들은 도형의 형태에 초점이 맞추어져있고 1 수준의 어린이들은 도형의 성질을 이해하는데 에 있다. 2 수준의 사고자는 도형의 포함관계를 이해하고 비공식적으로 추론 할 수 있다. 처음 세 수준에서의 활동들에 대한 지침이 주어져 있으며 0 수준과 1수준에 연관되는 다수의 활동들을 묘사했다. 0수준의 어린이들을 위해 묘사된 활동들은 그들이 2차원 및 3차원의 도형 둘 다를 시각화하는데 도움을 주는 것이다. 1 수준에서 사고하는 학습자들을 위해 묘사된 활동들은 2차원 및 3차원 도형의 성질들을 강조했다. 아울러 본 고에서 언급한 활동들은 상호교수에의 접근을 반영했다. 그러한 접근방식은 학습자들로 하여금 그들의 활동과 의견으로부터 개념을 구성하게 해주며 그들의 활동 결과에 대해 다른 사람들과 의사소통 함으로서 개념을 명확하게 다듬어지게 해줄 수 있을 것이다. 아울러 평가 활동들이 본고의 마지막 부분에 주어져있다. 그러한 활동들은 교사들에게 어린이들의 기하학적인 사고수준을 결정하게 해주며 학습자들로 하여금 수업시간 이외에 보다 높은 사고수준으로 나아가게 해줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.173-185
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• 2007

매우 빠른 속도로 진행되고 있는 현재의 고령화 사회에 맞추어, 평생 교육의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 온전한 삶을 살아가는 가치가 확산됨으로써 치매예방이나 건강한 두뇌를 위해서 뇌 활동이 강조되고 있다. 본고는 이를 위한 새로운 방안으로 노인교육의 일환으로 수학이라는 학문을 도입하여 노인의 정서적 인지적 수준에 적합한 수업내용을 고안하여 적용하는 수학교육 실천을 제안하고 있다. 노인의 기억력 증진과 사고력과 논리력을 신장시킬 수 있고, 게임 활동을 통하여 흥미를 유발시킬 수 있으며 궁극적으로는 자아개념과 자긍심을 높일 수 있는 '실버수학'을 제안하고, 이러한 '실버수학'의 구체적인 연구가 진행될 수 있도록 그 기본 요구 사항들을 제안하였다.

• 인지과학
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• 제27권2호
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• pp.159-219
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• 2016

수학적 사고력은 STEM(science, technology, engineering, mathematics) 분야에서의 학업적인 성취와 과학기술의 혁신에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 학제 간 연구 분야인 수 인지(numerical cognition) 및 수학적 인지와 관련된 최근의 인지신경학적 연구 결과들을 종합하여 개관하였다. 첫째로 수학적 사고의 기초가 되는 뇌 기제의 위치와 정보처리 메커니즘을 확인하였다. 수학적 사고는 영역 특정적(domain specific)인 기능인 수 감각과 시공간적 능력뿐만 아니라 영역 일반적(domain general)인 기능인 언어, 장기기억, 작업 기억(working memory) 등을 기초로 하며 이를 토대로 추상화, 추론 등의 고차원적인 사고를 한다. 이 중에서 수 감각과 시공간적 능력은 두정엽(parietal lobe)을 기반으로 한다. 두 번째로는 수학적 사고 능력에서 관찰되는 개인 차이에 대하여 고찰하였다. 특히 수학 영재들의 신경학적인 특성을 신경망 효율성(neural efficiency)의 관점에서 고찰해 보았다. 그 결과 높은 지능이란 두뇌가 얼마나 많이 일하느냐가 아니라 얼마나 효율적으로 일하는가에 달렸다는 사실을 확인하였다. 수학 영재들의 또 다른 특성은 좌반구와 우반구 간의 연결과 반구 내에서 전두엽과 두정엽의 연결이 뛰어나다는 사실이다. 세 번째로는 학습과 훈련, 그리고 성장에 따른 변화 및 발전에 대한 분석이다. 개인이 성장하며, 수학 학습과 훈련을 하게 될 때 이에 따라 두뇌 피질에서도 변화가 반영되어 나타난다. 그 변화를 피질에서의 활성화 수준의 변화, 재분배, 구조적 변화라는 관점에서 해석하였다. 이 중에서 구조적 변화는 결국 신경 가소성(neural plasticity)을 의미한다. 마지막으로 수학적 창의성은 수학적 지식(개념)을 기초로 하여 수학적 개념들을 결합하는 단계가 요구되며, 그 후 결합된 개념들 중에서 심미적인 선택을 통해 수학적 발명(발견)으로 연결된다. 전문성이 높아질수록 결합과 선택이라는 두 단계가 더욱 중요해진다.

• 한국수학사학회지
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• 제22권2호
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• pp.69-80
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• 2009

컴퓨터프로그래밍은 문제해결능력 향상과 논리적 사고력 함양을 위한 도구로서, 본 연구에서는 컴퓨터교육의 방향설정과 문제해결과정에서의 프로그래밍 교육의 역할을 알아보고자한다. 또한 수학/통계학과의 컴퓨터프로그래밍 특성화를 위하여 수학/통계학과와 IT학과를 연계한 프로그래밍 교과목을 분석한다. 이를 통하여 컴퓨터프로그래머로서 능력 있는 인재를 양성해서 사회에 배출하고자 한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권3호
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• pp.445-469
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• 2014

이 연구는 현직 중등 수학교사가 학생들이 교과서 수학 과제를 해결하는 데 요구되는 인지적 노력수준을 어떻게 이해하고, 그에 따라 과제들을 선별할 수 있는지를 살펴보는데 초점을 두고 있다. 또한 교사가 수학교과서의 Low Level 과제를 학생들의 수학적 사고력을 향상시키도록 High Level 과제로 변형할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 수학 과제의 선별 및 변형에 관한 설문지를 제작하여 서울 및 경기 지역의 중 고등학교 수학 교사들에게 설문검사를 실시하였고 이를 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 2007 개정 교육과정 목표 및 수업 목표 등을 성취하기 위해 수업에서 반드시 다루어야 할 과제로 High Level 과제를 선택한 교사의 비율은 59%였고, PNC과제를 High Level 과제로 보는 교사의 비율은 32%였다. 둘째, 교과서 Low Level 수학 과제를 높은 인지적 노력수준을 요구하는 과제로의 변형에 대하여, 아무런 변형도 하지 못한 교사의 비율은 56%였고 High Level 과제로 변형한 교사는 50명 중 4명뿐이었다. 이는 예비교사 뿐만아니라 현직교사의 경우도 Low Level 과제를 High Level 과제로 변형하는데 어려움을 느끼고 있음을 보여준다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.319-345
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• 2009

학교 현장에서 독서 교육이 강조되면서 수학효과에서도 독서 자료를 활용한 수업 연구가 많이 이루어져 왔다. 하지만, 대부분의 연구가 학생 개개인의 흥미, 적성, 관심 그리고 수준에 맞는 도서를 선정하기 보다는 일률적으로 단원과 관련된 읽을 거리를 제공하는데 그쳐왔다. 이에 본 연구에서는 수학에 흥미를 가질 수 있게 하는 보조 학습 자료로서 수학과 관련된 독서 자료를 활용하여 수준별 학생들이 어떤 차이점들을 가지고 있는지 분석하여, 독서 자료가 수준별 학생들의 수학 학습에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 한다. 독서 자료와 활동지를 학생들에게 적용시켜본 결과, 학생들의 수준에 맞는 수학 관련 독서 자료는 학생들의 수학에 대한 태도를 긍정적으로 변화시키고, 수학적 개념을 좀 더 깊이 있게 이해하고 활용할 수 있는 능력을 기를 수 있게 하여, 결과적으로 사회에서 필요로 하는 논리적이고 합리적인 사고력을 얻을 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.43-52
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• 2013

로봇은 프로그래밍 교육의 도구로서 창의적 문제해결능력과 논리적 사고력 신장에 효과적이다. 또한 학습자에게 실제적, 조작적 학습경험을 제공하므로 교과학습의 도구로 활용될 때 학습내용의 구체적 이해를 돕고 능동적인 학습참여를 이끌어 낼 수 있다. 본 연구는 초등학교 수학 수업에서 로봇의 도구적 쓰임에 주안을 두고자 한다. 따라서 로봇의 기능 분석, 기능별 교육적 활용 방안 추출 후 4학년 수학교과와 연계된 수업 액티비티를 개발하였다. 로봇활용 수학수업을 10차시 실시한 후 성취도 평가, 학생 호감도 조사하였다. 연구 결과 성취도에서 유의미한 차이는 확인되지 않았다. 하지만 설문에서 로봇이 수학 수업의 흥미와 적극적 수업참여를 이끌어내며 수학개념을 이해하는 데 도움을 준 것으로 나타났다. 면담 결과에서도 기존의 수학수업에선 찾기 힘든 역동적이고 협력적인 의사소통, 체험적, 실천적인 수업 등의 긍정적 반응이 나타났다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2007년도 하계학술대회
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• pp.192-194
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• 2007

프로그래밍 교육은 학생들이 컴퓨터를 주체적이고 능동적으로 활용할 수 있도록 해주며, 창의적 사고력, 수학적 능력 함양등 교육적으로 많은 잠재 가치를 가지고 있다. 그러나 프로그래밍 언어를 학습하기가 쉽지 않고 많은 시간을 필요로 하여 학교 교육에서 소외받고 있는 현실이다. 따라서 본 논문은 개정된 초 중등학교 정보통신기술교육 운영지침의 3, 4단계에서 프로그래밍에 관련된 학습 목표를 추출하여 초등학생에게 적용할 수 있는 학습 내용을 단계적으로 구성하였고, 교육용 로봇인 LEGO MINDSTORMS NXT를 사용하여 학습할 수 있도록 프로그램을 설계하였다.