• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권4호
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• pp.785-799
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• 2013

본 연구는 수학적 모델링 수업이 수학 영재 학생들에게 문제해결의 기회를 제공하고 수학적 모델링 활동을 통해 다양한 수학적 사고력을 발전시킬 수 있다는 가정 하에 중학교 3학년 수학 영재 학생들을 위한 수학적 모델링 교수 학습 자료를 개발하였다. 개발된 교수 학습 자료를 적용하여 사례연구를 통해 수학적 모델링의 단계별 활동과정을 살펴보고 각 단계에서 어떠한 수학적 사고능력이 나타나는지 분석하였다. 수학적 모델링 과정에서 다양한 수학적 사고능력이 나타났는데 문제를 이해하는 실세계 탐구과정에서는 정보의 조직화 능력이, 상황모델을 개발하는 과정에서는 직관적 통찰능력, 공간화/시각화 능력, 수학적 추론 능력, 반성적 사고 능력이 나타났다. 수학모델 개발과정에서는 수학적 추상화 능력, 공간화/시각화 능력, 수학적 추론 능력, 반성적 사고가 나타났으며 모델적용 과정에서는 일반화 및 적용 능력과 반성적 사고가 나타났다. 모델링 수업이 진행됨에 따라 반성적 사고능력이 더 많이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제6권4호
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• pp.325-344
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• 2004

본 연구에서는 개념의 조직화, 사고의 창의가 가능한 마인드맵 노트활동이 수학 학습에 미치는 영향을 알아보기 위해서 마인드맵 노트활동을 적용한 수업방식과 기존의 교사주도식 수업방식에서의 수학개념구조 형성과 수학적 창의력에 대한 효과를 분석하였다. 중학교 3학년 학생을 대상으로 약 3개월 동안 31차시의 마인드맵 노트활동을 적용하여 수업을 한 후, 수학개념구조 검사지와 수학적 창의력 검사지, 그리고 면담자료로 평가한 결과는 다음과 같다. 첫째, 마인드맵을 활용한 수업방식이 기존의 교사주도식 수업방식에 비해 학습자의 개념구조형성 신장에 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 마인드맵을 활용한 수업이 기존의 교사주도식 수업에 비해 학습자의 수학적 창의력 신장에 효과가 있는 것으로 나타났고, 특히 수학적 창의력의 하위 요소 중 유창성과 응통성 신장에 효과가 있었다. 따라서 수학 개념구조 형성과 수학적 창의력 신장을 위해서 학교수업에서 마인드맵 노트활동의 도입을 제언한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제20권3호
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• pp.323-338
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• 2010

이 연구는 강완, 김남준(2010) 이 Wittmann(1984)의 이론을 근거로 2007년 개정수학과 교육과정에 근거한 교수단위를 추출한 것과 동일한 방법을 통해 도형영역의 교수단위를 분석한 것이다. 교수단위는 수학에서 가르쳐야 할 내용들을 목적, 자료, 활동, 배경 등의 4 요소에 따라 알갱이 단위로 조직화 한 것이다. 본 연구에서는 2007년 개정수학과 교육과정 도형영역에서 추출된 교수단위의 특징과 제목을 분석하여 교수단위를 개념알기형, 개념적용형, 관계알기형으로 분류하여 교육적 의미를 살펴보았다. 또한, 도형영역의 교육과정연구에 어떻게 활용될 수 있는지 그 방안을 모색해 보았다. 앞으로 많은 수학연구자와 현장 교사의 참여로 교수단위가 보다 체계적으로 조직적으로 연구된다면 새로운 교육과정을 수립하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제50권2호
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• pp.135-148
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• 2011

We can say that the history of mathematics is the history on the development of the number system. The number starts from Natural number and is constructed to Integer number and Rational number. The Rational number is not the complete number analytically so that Real number is completed by the idea of the nested interval method. Real number is completed analytically, however, is not by algebra, so the algebraically completed type of the rational number, through the way that similar to the process of completing real number, is Complex number. The purpose of this study is to show the most appropriate way for the development of the human being thinking about the teaching and leaning of Complex number. To do this, We have to consider the proof of the existence of Complex number, the background of the introduction of Complex number and the background knowledge that the teachers to teach Complex number should have. Also, this study analyzes the knowledge to be taught of Complex number based on the anthropological theory of didactics and finally presents the teaching method of Complex number based on this theory.

• 영재교육연구
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• 제17권1호
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• pp.1-26
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• 2007

본 연구의 목적은 중학교 수학 영재를 수학 창의적 문제해결력 검사로 판별할 때, 유창성만을 기준으로 수학 창의적 문제해결력을 채점하는 방식의 신뢰도와 타당도를 검증하는데 있다. 이를 위해서 수학영역에서의 직관적 통찰능력, 정보의 조직화 능력, 추론능력, 일반화 및 적용능력, 추상화능력, 공간화/시각화 능력, 반성적 사고력을 요구하는 문항들로 구성된 검사를 개발했다. 고급한 수학적 사고력을 요구하며 정답이 하나인 폐쇄적인 수학문항 10개와 다양한 답이 가능한 개방적인 수학 문항 5개를 영재교육기관의 교육대상자 선발과정에 지원한 중학교 1학년 1,032명에게 실시했다. 교사들은 각 문제에 대해 타당한 답을 제시한 빈도로 유창성을 채점했다. 학생들의 반응을 Rasch의 1모수 문항반응모형을 기반으로 한 BIGSTEPS로 분석했다. 문항반응 분석결과, 유창성만으로 측정한 창의성을 기준으로 한 영재교육대상자 선발의 신뢰도, 타당도, 난이도, 변별도가 모두 양호한 것으로 나타났다. 특히 덜 정의되고, 덜 구조화되고, 신선한 문제일수록 영재교육대상자 선발과정에 지원한 학생들의 수학 창의적 문제해결력을 평가하는데 양호한 문제임이 확인되었다. 이 검사는 영재교육원 지원생들이 영재학급 지원생들보다 창의적 문제해결력에서 더 우수함을 확인해주었다. 이로써 유창성만을 기준으로 수학 창의적 문제해결력을 채점하는 방식이 효율적이며, 타당하고 신뢰로울 수 있음을 확인해 주었다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권3호
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• pp.203-216
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• 2015

본 연구는 초등학교 6학년 수학 영재 학생을 대상으로 ACODESA 방법을 적용한 문제해결 과정에서 나타나는 표상 사용의 유형을 분석하였다. 수업 설계는 다양한 표상의 조직화된 사용을 강화시키는 ACODESA 방법에 따라 이루어졌으며 40분 동안 4차시에 걸쳐 수업이 진행되었다. 자료 분석을 위해 동영상 촬영, 학생과의 인터뷰 등을 수집하여 녹취록을 작성하였고, Despina(2011)의 표상 사용유형에 따라 표상의 변화를 분석한 결과 추가형, 정교화, 그리고 제한형이 나타났다. 이러한 연구 결과를 통해 문제해결 과정에서는 개인적 표상이 소그룹별 토론과 확인의 과정을 거쳐 제도적 표상으로 생성될 수 있는 수업 설계가 필요함을 알 수 있었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.193-213
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• 2016

초등수학에서 보수 개념은 위치적 십진 기수법 체계를 이해하고 덧셈과 뺄셈 연산을 완성하기 위해 필요한 기본적인 개념이다. 본 연구는 초등학교 1학년 학생을 대상으로 보수 개념을 신장시키기 위한 놀이 중심의 단계별 프로그램을 개발하여 적용한 것으로, 개발된 프로그램의 수업을 단계별로 실시하면서 학생들의 연산 능력과 수학적 태도의 변화를 관찰한 것이다. 먼저 보수 개념을 학습하기 위한 조작 교구 및 놀이 학습 프로그램은 5단계(총 11차시)로 개발하였다. 보수 개념 신장을 위한 프로그램의 개발과 조직은 디에네스(Dienes)의 놀이 학습 단계 이론에 근거하여 각 차시와 수업 내용을 구성하여 개발하였다. 본 연구는 프로그램의 각 단계별 수업의 과정과 학생들의 반응, 연구자의 관점 등을 종합하여 기술하고 이로부터 학생들의 연산 능력에서의 변화와 수학에 대한 태도 변화를 함께 살펴본 것이다. 수업을 진행하면서 학생들의 연산 능력과 수학적 태도 두 측면에서 모두 긍정적인 변화를 이끌어낼 수 있었는데, 따라서 1학년 수학에서부터 보수 개념을 효과적이고 체계적으로 신장시킬 수 있는 프로그램을 조직화하고 지도할 필요성을 제기한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1412-1416
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• 2009

최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 이상호우의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우를 예측하기 위해 많은 방법들이 사용되고 있으나 강우의 메커니즘은 매우 복잡하여 수문순환과정에서 가장 예측하기 힘든 요소이며, 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 모두에 있어 상당한 불확실성을 내포하고 있다. 기상예측모형 등을 이용하여 강우예측에 대한 정도를 높여가고는 있으나 많은 수문학적 모형에서 요구하는 시공간적으로 정도가 높은 강우를 예측하기에는 힘들다. 인공신경망은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 연결강도를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화하기 때문에 모형의 구조에 적합한 최적 매개변수를 추정할 수 있다. 따라서 정확한 예측이 어려운 강우사상을 과거의 자료로부터 신경망의 수학적 알고리즘을 통해 강우의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 인공신경망의 기법 중 오류 역전파 알고리즘을 통하여 과거의 강우사상들을 입 출력 자료로 이용하여 인공신경망을 학습시켜 강우의 예측에 대한 정도를 높이도록 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권4호
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• pp.699-722
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• 2015

본 연구의 목적은 라그랑주의 방정식론을 바탕으로 한 방정식의 해법을 고등학교 1학년 수업에 적용하여 방정식의 해법과 관련한 근과 계수의 관계와 대칭성의 의의를 인식하게 하는 것이다. 대칭성은 라그랑주의 방정식론의 핵심 아이디어이며, 근과 계수의 관계는 그의 해법에 있어 중요한 수단이다. 학생들은 수업을 통해 근과 계수의 관계에 대한 학습 의의를 인식하였고, 대칭성의 아이디어를 이해하였으며, 새로운 해법에 흥미를 나타내었다. 이러한 연구는 학교수학에서 다루는 국소적인 방정식의 해법만이 아닌 교수학적 조직화에 의한 체계적인 방정식론에 대한 경험을 주며, 방정식의 해법과 관련한 지식들의 연결성을 이해하게 한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제9권2호
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• pp.85-110
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• 2005

시각적 표현은 문제해결을 이끄는 안내자의 역할을 수행하며, 문제해결의 결정적 단서를 제공하는 유용한 도구이다. 수학과 교수-학습에서 교사는 시각적 표현의 중요성을 강조하여야 하며, 아동은 문제상황에 대한 감각을 길러야 한다. 따라서 본 연구의 목적은 아동이 문제해결 과정에서 사용하는 시각적 표현의 특징을 분석하고 성공적으로 문제를 해결한 학생들의 표현 유형을 정리하여, 아동이 문제에서 제시하는 여러 가지 조건을 적절한 시각적 표현 방법으로 조직화하게 하는데 시사점을 주고자 하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 아동의 문제해결지를 분석한 결과, 초등 수학 문제해결 과정에서 대부분의 아동은 다양한 방법으로 조건을 표현하는데 익숙하지 못하였으며 시행착오 단계를 거치지 않고 처음 선택한 전략을 끝까지 사용하는 경향을 보여 문제를 읽고 생긴 처음 이미지가 문제해결에 중요한 영향을 끼친다는 것을 알았다. 또한 성공적으로 문제를 해결한 아동은 계산식에 의존하기보다는 여러 가지 정보를 해결할 수 있는 형태로 표현하여 문제를 해결하였으며, 문제해결 과정을 직관적으로 파악할 수 있을 정도의 명료하고 조직화된 그림을 그린다는 것을 알 수 있었다.