• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.593-606
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• 2011

2008학년도 대전 소재 C 대학교 공과대학 신입학생 전체에 대하여 미분적분학 기초학력진단평가를 실시하였다. 그 결과 보충지도가 필요하다고 판단되는 하위 13%의 학생들에게 1 2학기 동안 수준별 기초보충수업을 실시하였으며, 기초보충수업을 받은 학생들이 그렇지 않은 학생들에 비하여 학기말 성적에서 유의미하게 높은 성취도증가를 보였다. 특히 대학입학전형 방법의 다양화에 따라 고등학교에서 미분적분학을 이수하지 않고 입학한 학생들의 경우에서도 보충학습을 통하여 정규미적분학 수업을 따라 갈 수 있는 기초와 동기를 부여하였다. 본 논문은 미분적분학 학습 부진 공대 신입생들에게 학기별 다양한 형태의 수준별 보충수업을 실시한 후 성취도를 분석하였으며, 그 형태에 따른 효과를 알아보았고, 이를 바탕으로 향후 공과대학에서 수학 성적 부진 학생들에 대한 성취도 향상 프로그램을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권2호
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• pp.299-327
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• 2023

본 연구에서는 초등학교 5학년 2학기 '합동과 대칭' 단원을 대상으로 탐구형 소프트웨어를 활용한 수업에서 학생들에게서 나타난 귀납적 추론 능력의 수준과 시각화 구성 요소의 양상이 어떠한지 파악하고자 하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 1개 반, 총 19명을 대상으로 탐구형 소프트웨어 중 GeoGebra를 활용한 합동과 대칭 수업을 진행하고 학생들의 활동 결과물을 중심으로 분석하였다. 연구 결과 학생들의 귀납적 추론 능력 수준이 비슷한 수준을 유지하거나 발전되는 형태로 나타났고 학생들이 소프트웨어의 다양한 기능을 활용하여 도형의 새로운 성질을 귀납적으로 추론하는 모습이 나타났다. 또한 시각화 측면에서 학생들이 조건에 맞는 도형을 빠르고 쉽게 그릴 수 있었고 지필 환경과는 다르게 '측정', '대칭' 기능을 활용하여 복잡하면서도 정확히 합동과 대칭인 외적 표상을 변형, 조작하는 모습이 나타났다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 도형 영역에서 탐구형 소프트웨어의 활용에 대한 시사점을 도출하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.562-568
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• 2016

포인트 클라우드 데이터는 어떠한 형태를 표현하기 위해 무수히 많은 점들을 갖는 데이터 집합으로 특정 벡터 시스템에서 표현될 수 있으며, 일반적으로 3차원 좌표 공간에서 다양한 특성을 갖게 된다. 본 논문은 3차원 좌표 시스템의 포인트 클라우드에서 기존 방법(Hough Transform)보다 빠른 실린더 형태의 파이프 추정을 목표로 한다. 이를 위해 비교적 빠른 RANdom SAmple Consensus(RANSAC)를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 실린더 형태의 파이프 추정은 두 가지 형태의 수학적 모델을 근거로 파라미터를 계산하고, 결과를 조합하여 예측한다. 두 가지 수학적 모델은 구(Sphere)와 직선(Line)이며, RANSAC 적합을 통해 실린더의 축과 반지름이 될 수 있는 구의 파라미터(중심과 반지름)를 계산하고, 이를 직선화하여 실린더를 추정한다. 이는 법선 추정(Normal Estimation) 및 분할(Segmentation) 없이 비교적 정확도를 유지하며, 빠르게 실린더 매칭을 할 수 있게 한다. 빠른 실린더 매칭은 실시간 파이프 추정이 필요한 레이저 스캐닝 및 건설 역설계 분야에서 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.874-878
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• 2007

최근 들어 하구의 이용도가 높아져 감에 따라 용수 취수, 염해 방지공, 하도 계획, 수질 개선 등의 문제와 관련하여 하도 내로 침입하는 염수쐐기를 적절히 제어해야 될 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해 염수쐐기의 형태와 거동특성을 정확하게 예측하고 내부유동 구조를 구명하는 것이 필요하다. 염수쐐기의 수리학적 특성에 관한 국내외 연구는 미흡한 실정이다. 국내에서는 하구에서의 유동장 해석을 위한 연구와 염수침입 현상과 반대로 담수 유출이 해양환경에 미치는 영향에 관한 해양공학적 연구가 주로 수행되었다. 국외에서는 1950년대 초반에 하구에서의 염도 혼합양상과 확산계수의 결정 및 수학적 모형에서 각 항들의 상대적 중요성 평가와 같은 기초적인 연구가 수행되었으며, 1970년대에 컴퓨터의 급속한 발전에 힘입어 다양한 수치적 기법이 개발되어 폭이 좁고 성층화된 하구에서의 수치계산이 수행되었다. 본 연구에서는 정상 염수쐐기의 형태 및 거동특성을 파악하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 실험은 염수수조, 담수유입부, 수로부로 구성된 실험수로에서 수행되었으며, 염수와 담수간의 밀도차에 근거하여 실험 조건을 설정하였다. 실험을 통하여 밀도차와 담수유입량에 따라 염수쐐기의 형태 및 거동특성이 지배됨을 관찰할 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제26권2호
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• pp.173-188
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• 2016

교수학적 변환 관련 국내 연구는 약 25년 동안, 국외 연구는 약 35년 동안 이루어졌다. 본 연구는 국내와 국외에서 이루어진 교수학적 변환 관련 연구의 동향을 살펴보고 과제를 제안하는 데에 목표를 두었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 연구에서는 교수학적 변환 이론이 수학교과서와 수학수업을 심층적으로 이해하는 관점이자 방법이 된다는 것을 구체적인 사례를 통하여 입증하는 데에 치중해왔다. 그동안 파악한 사례를 메타적으로 분석하거나 새롭게 설계하여 적용한 사례를 기초로 교수학적 변환 이론의 발전에 기여하는 연구가 이루어질 필요가 있다. 둘째, 국내에서도 수학교육학 외부의 연구 중에는 극단적인 교수 현상을 추가로 확인하거나 메타적으로 교과의 내용을 분석하는 것까지 시도한 경우가 있었다. 이들 연구를 수학교육학 내부의 논의맥락에서 재해석하여 시사점을 도출할 필요가 있다. 셋째, 실재 또는 실재의 복합체로서 학교수학을 이해하고 기술하려는 연구가 이루어질 필요가 있다. 국외에서는 이와 관련하여 다양한 연구가 이루어졌으므로 이를 국내실정에 부합되는 형태로 수정하여 적용함으로써, 우리나라 고유의 실재 또는 실재의 복합체가 무엇인지를 파악하여 개선하는 연구가 이루어질 필요가 있다. 넷째, 국외 연구에서는 교수학적 변환 이론을 인류학, 기술문명 시대의 인간과 교육, 인간행동학, 인식론 등 다양한 학문분야의 주요 개념과 연결해왔다. 국내 연구에서도 연구대상을 확장하고 다양한 연결을 시도할 필요가 있다. 다섯째, 국내 연구에서 사용하는 교수학적 변환 관련 개념과 용어에 대한 이론적인 논의가 필요하다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.347-361
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• 2006

이 연구의 목적은 수학영재아들의 교실문화를 이해하는데 있다. 이를 위해, 두 영재 교육원에서 진행된 수학수업을 지속적으로 관찰하여 그들의 교실문화를 형성하는 요소들이 무엇인지를 찾고자 하였다. 수업과정에서 관찰된 내용을 확인하거나 보완하기 위해서 수시로 면담이 실시되었다. 이런 과정을 거쳐 수집된 정성적 자료는 그때그때 분석되어 수학영재아들의 교실문화를 구성하는 요소들로 주제화 되었다. 이 주제들로 범주화된 자료는 다시 통합적으로 분석되었는데, 그 결과로 다음을 확인하였다; 첫째, 수학영재아들은 학업능력을 최고의 가치기준으로 삼는다. 둘째, 수학영재아들은 영재교육원에서 영재아다운 모습을 보여야 한다는 강박관념을 갖는다. 셋째, 수학영재아들은 탐구, 토론형 학습의 장점을 잘 이해하면서도 토론에 적극적으로 참여하지 않는다. 넷째, 영재교육원과 일반학교 교실문화의 차이는 수업형태, 교사와 학생의 역할 차이에서 연유된다.

• 인지과학
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• 제16권1호
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• pp.53-67
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• 2005

본 연구는 전문성에 따른 범주화 양상의 차이를 확인하고, 범주화 훈련이 전문성에 따라 인지 문제 해결에 어떠한 영향을 주는지 살펴보았다. 실험 떼서는 수학 연립방정식 문제를 사용하여 전문성 수준에 따른 집단별 문제 범주화 양상의 차이를 확인하였다. 전문가는 주로 문제 해결방법과 관련된 문제의 구조적 특징을 범주화의 기준으로 사용하였지만, 초보자는 문제의 표면적 정보를 기준으로 하여 범주화하였다. 그러나 문제의 구조를 명시적으로 표현한 조건 범주화 상황에서 초보자의 범주화 양상이 전문가와 같은 형태로 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 초보자와 전문가의 범주화 양상이 다른 것은 초보자들이 문제의 깊은 구조를 파악하는데 어려움이 있기 때문인 것으로 보인다. 실험 2에서는 문제의 구조가 명시적으로 표현된 조건 범주화 훈련이 문제해결 능력의 향상을 가져올 수 있는지 알아보기 위하여 문제 해결 훈련을 한 집단과의 비교를 통해 전이 검사수행을 살펴보았다. 실험 결과, 전문가 집단은 문제해결 훈련이 효과적이었던데 반해, 초보자 집단은 문제 분류훈련이 더 효과적인 것으로 나타났다. 이는 초보자의 경우 문제의 깊은 구조를 파악하기 어렵기 때문에 이를 명시적으로 보여주어 훈련시킴으로써 문제 해결에 도움을 주기 때문인 것으로 보인다. 따라서 전문성의 수준에 따라 서로 다른 형태의 교육방법이 사용되어야 할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제24권1호
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• pp.235-257
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• 2010

21세기는 새로운 지식을 창조할 수 있는 창의적인 인재가 국가발전을 이끈다는 시대적 관심에 따라 세계 여러 나라가 영재교육에 관심을 쏟고 있다. 우리가 잘 알고 있는 미국, 영국, 러시아, 독일, 호주, 이스라엘, 싱가포르 등 영재교육에 관한 관련법을 제정하여 영재교육을 실시하고 있으며 우리나라도 2000년 1월 영재교육진흥법이 공포되고 2002년 4월 영재교육진흥법시행령이 공포 시행됨으로써 영재교육의 활성화의 계기를 마련하게 되었다. 그리고 2008년 10월 영재교육진홍법의 시행령을 개정하였는데 그 주요 취지는 영재교육을 특수교육대상자와 소외계층까지 영재교육의 기회를 확대하는 방안의 마련이다. 이러한 방안의 하나로 각급 학교에 영재학급의 설치를 확대하여 영재교육의 기회를 많은 학생들에게 제공할 수 있도록 하고 있다. 하지만 영재교육의 기회의 확대와 함께 영재교육의 질에 관하여 생각을 해봐야 할 것이다. 무분별한 기회의 확대라는 사회적 견해에 대해 영재학급에서 진행하고 있는 교수-학습 프로그램의 질적인 부분에 대한 평가의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 영재학급을 운영하고 있는 3학교의 중학교 1학년 수학-교수 학습 프로그램을 정규교육과정과 영재교육과정의 비교표를 통해 각각의 해당영역을 살펴보고 영재교육과정 중 어느 영역의 내용을 다루는지 살펴보고 수학-교수 학습 프로그램을 기존에 개발된 평가 틀을 수정 보완한 프로그램 평가기준에 맞추어서 프로그램을 평가해보았다. 따라서 본 연구에서는 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 내용영역의 구성과 프로그램의 적절성을 평가하기 위해 다음과 같은 연구문제를 선정하였다. 가. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용영역의 구성은 7차 교육과정에 따른 것인가? 1. 정규 교육과정의 어떤 내용 영역에 해당하는 프로그램인가? 2. 영재교육과정 중에서 심화와 선택 중 어느 영역에 해당하는 프로그램인가? 3. 내용 영역이 적절하게 편성되어 운영되고 있는가? 나. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램은 적절한가? 1. 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재교육의 교육목표에 일치하는가? 2. 프로그램의 내용은 수학영재교육의 특성을 반영하고 학생들의 영재성을 발현시키는가? 3. 교수-학습 모형과 방법은 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있도록 다양한가? 4. 프로그램의 평가는 학습목표와 내용, 사고력의 향상정도를 반영하는가? 이러한 연구문제를 바탕으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용은 정규 교육과정의 수와 연산과 도형, 측정, 확률과 통계, 문자와 식의 영역에 해당하는 프로그램이었으며 함수영역에 관한 내용을 직접적으로 다루지는 않았고 주로 수와 연산과 도형 영역에 관한 내용이 프로그램의 주를 이루고 있었다. 또 영재교육과정 중에서는 심화 영역과 선택 영역의 내용을 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태로 적절히 제시하고 있었다. 둘째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재의 방향과 철학에 일치하며 영재의 특성을 반영하여 일반 학생들에게 제시되는 학습목표와는 달리 학생들의 창의성인 문제해결력을 함양하고 주변 사물에 대해 호기심을 가지고 끊임없이 탐구하는 태도와 해당 교과 영역에서 요구되는 사고능력과 탐구능력, 연구 조사기술을 함양하는 등의 학습목표를 제시하고 있다. 또한 사고전략에 있어서는 시각화, 기호화, 단계화, 탐구 전략을 사용하였으며 교수-학습 모형으로 강의식, 협동학습, 발견학습, 문제해결기반학습을 적용하였으며 교수-학습 활동으로 실험, 탐구, 적용, 예상과 추측, 토론(추측과 반박), 적용, 반성의 활동을 통해 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태의 교수-학습 전략 및 모형을 활용하였으며 교수-학습 프로그램에서 사전 평가에 대한 언급을 하지는 않았지만 프로그램 활동을 진행하는 과정에서 학습목표를 반영하였으며 학생들의 사고력을 향상시킬 수 있도록 여러 가지 활동을 통하여 원하는 평가를 지필평가의 형태보다는 산출물과 수행평가 그리고 포트폴리오를 가지고 평가하는 방법을 주로 사용하였다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.103-106
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• 2001

최근 들어 인간의 의지를 컴퓨터에 전달하기 위한 수단으로 컴퓨터 시각기반 방식으로 제스처를 인식하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 제스처 인식에서 가장 중요한 문제는 실시간 처리로 알고리즘의 단순화와 처리시간의 감소이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 기하학적 집합론에 근거하고 있는 수학적 형태론을 적용하였다. 형태론적 형상분해를 적용하여 얻은 손짓 형상의 원시형상 요소들의 방향성은 손짓에 관한 중요한 정보를 내포하고 있으며 이러한 특징에 근거하여 본 연구에서는 주 원시형상 요소와 부 원시형상원소의 중심점을 연결하는 직선으로부터 특징벡터를 이용한 형태론적 제스처 인식 알고리즘을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 증명한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.80-80
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• 2004

베어링리스 모터는 기존의 전동기와 자기베어링을 결합한 기술로 축 길이가 줄어들어 회전 속도를 높일 수 있으며 소형화가 가능하다는 장점이 있다(Fig. 1). 베어링리스 모터를 설계하기 위한 첫 번째 단계는 베어링리스 모터의 수학적 모델을 도출하는 것인데, 기존의 연구에서 부상용 전류와 부상력의 관계는 잘 정립되어 있다. 그러나, 회전자의 변위에 따른 부상력의 변화는 명확히 정의되어 있지 안다. 본 논문에서는 분산 자기 회로 이론을 이용하여 회전자의 움직임에 따른 부상력의 변화를 스프링계수의 형태로 모델링하였다.(중략)