• East Asian mathematical journal
• /
• 제39권2호
• /
• pp.93-117
• /
• 2023

The aim of this study is to explore the pre-service math teachers' characteristics of education to develop their AI literacy and SW competency, and to derive some implications. We conducted a 14-hours AI and SW education program for pre-service teachers with theory and practice, and an analysis on class observation data, video frames of classes and interview, Python programming assignments and papers. The results of this case study for 3 pre-service teachers are as follows. First, two students understood artificial neural network and deep learning system accurately, furthermore, all students conducted a couple of explorations related with performance improvement of deep learning system with interest. Second, coding and exploration activities using Python improved students' computational thinking as well as SW competency, which help them give convergence education in the future. Third, they responded positively to the necessity of AI literacy and SW competency development, and to applying coding to math class. Lastly, it's necessary to endeavor to give a coding education to the student's eye level according to his or her prerequisite and to ease the burden of student's studying AI technology.

• East Asian mathematical journal
• /
• 제40권2호
• /
• pp.149-166
• /
• 2024

This study is to establish the domains and the standards of instructional evaluation on the teacher knowledge dealing with the knowledge of 'teaching and learning methods and assessment'. Especially, in this study, the instruction assessment standards are developed focused on the five types of mathematics competencies such as problem solving, communication, reasoning, connection, information and handling, which were emphasized in the mathematical curriculum revised in 2022. By the result, ten domains such as an instruction involving instruction goal and content, problem-solving competency, data treatment competency, learners' achievement level and attitude, communication competency, reasoning competency, connection competency, the assessment method and procedure based on the competency, the assessment tool development based on the competency, assessment result based on the competency were new established. According to those domains, the total 20 instructional evaluation standards were developed. This study is limited to consider the domain of 'teaching and learning methods and assessment' among the domains of teacher knowledge, while dealing with the elements of mathematics competencies in the standards. However, instructional evaluation standards reflecting these competencies should be developed in the other diverse domains of teacher knowledge.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
• /
• 제63권2호
• /
• pp.255-272
• /
• 2024

본 연구의 주요 목적은 인공지능 사고를 함양할 수 있는 수학 융합 수업을 설계하고 이를 적용함으로써 나타나는 초등학생들의 인공지능 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 미국의 AI4K12 Initiative가 개발한 인공지능 빅 아이디어의 학습목표(Learning Objective) 및 지속적 이해(Enduring Understanding)와 2015 개정 초등학교 수학과 교육과정 성취기준을 연계하여 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업을 설계 및 실시하였다. 수학적 내용 수업 2개, 수학적 과정 수업 2개로, 수학적 내용 수업은 인공지능 빅 아이디어의 Perception-Processing, Learning-Nature of Learning과 연계하였으며 수학적 과정 수업은 Representation & Reasoning-Search, Representation & Reasoning-Reasoning과 연계하였다. 설계한 수업 중 Learning-Nature of Learning을 제외한 세 개의 수업을 대상 학년에 맞추어 K 초등학교 5학년 두 학급, 6학년 한 학급에 적용하였다. 수업 중 학생 담화 및 활동지, 수업 관찰 자료를 수집하였으며, 이를 컴퓨팅 사고 분류 체계를 기반으로 인공지능 사고 구성 요소를 추가하여 구성한 인공지능 사고 분석틀을 사용하여 분석하였다. 연구 결과, 인공지능 빅 아이디어가 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업 설계 시 준거로서 기능할 수 있고 이를 통해 초등학생들에게도 인공지능 교육이 가능함을 확인할 수 있었다. 수학 융합 수업은 학생들의 다양한 인공지능 사고를 촉진할 수 있었는데, 구체적으로 수업 과정에서 데이터, 모델링과 시뮬레이션, 컴퓨팅 문제해결, 인공지능 사고 요소가 다양하게 나타난 것에 비해 시스템 사고 요소가 나타나는 빈도수는 상대적으로 적었다. 또한 입체도형 및 공간감각 등의 수학적 내용 요소와 수학 교과역량에 해당하는 수학적 과정 요소의 성취를 보여주었다. 요컨대 인공지능 빅 아이디어를 기반으로 한 수학 융합 수업은 초등학생들의 인공지능 개념 및 원리 이해와 수학적 내용 요소의 이해 및 과정 요소의 강화에 도움이 된다고 할 수 있다. 더욱이 학생들은 수업 중 기존 문제해결 방법의 구조적 일관성을 유지한 채 이를 새로운 문제해결로 확장하는 모습을 보여주었는데, 이러한 반응을 통해 인공지능 사고의 전이 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 기초하여, 대상 학년과 빅 아이디어의 하위 요소를 확장함으로써 초등학생들의 다양한 인공지능 사고 요소를 함양하려는 수학 수업 설계를 통한 교수학적 노력 및 지속적인 연구가 필요하다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2014

본 연구에서 프로그래밍 교육과정의 내용 요소는 정보과학 영재가 아닌 과학영재학생들을 위한 도구교과로 설계되었다. 먼저, 도구교과로써의 프로그래밍 교육과정은 2학기 동안의 수업 결과를 바탕으로, 프로그래밍의 이해, 객체지향 프로그래밍, 시뮬레이션 프로그래밍의 3영역으로 구성하여 내용요소를 설계하였다. 그 후, 과학영재 고등학교 학생들에게 수학, 과학 수업이나 연구에서 활용 가능 여부 확인을 위해, 한 학기동안 수업 및 프로젝트과제, 문제해결과제를 수행하였다. 연구 결과를 통해, 학생들이 Computational thinking 기반의 문제해결능력 뿐 아니라 수학, 과학 분야에서의 수치 해석 및 시뮬레이션 프로그램 개발 역량이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 학생들은 프로그래밍 학습이 과학, 수학 공부나 연구를 하는데 필요한 도구교과라는 생각으로 바뀐 것을 알 수 있었다. 본 연구결과가 과학영재학교에서 도구교과 성격으로서의 정보 교과의 프로그래밍 교육과정을 설계하는데 가이드라인을 제시할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국학교수학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.257-275
• /
• 2019

로봇은 4차 산업혁명 시대를 대표하는 테크놀로지로, 미래를 살아갈 학생들은 로봇을 유연하게 다룰 수 있는 역량을 갖출 필요가 있다. 따라서 로봇을 학교 수업에 효과적으로 도입하기 위한 교수학적 연구가 요구되며, 특히 로봇을 활용한 문제해결에서 필수적이라 할 수 있는 수학에 초점을 두어 로봇을 활용한 수업을 어떻게 설계하고 평가할 것인지에 대한 연구가 이루어질 필요가 있다. 본 연구는 이를 위한 기초 연구로, 로봇 활동의 수준을 정의하고자 시도하였다. 이를 위하여 학생의 학습 수준에 대한 대표적 연구인 Van Hiele의 기하 학습 수준 이론을 시작점으로 설정했으며, LEGO 마인드스톰 활동 수준을 설정하기 위한 매개로 LOGO를 선택하였다. Olson et al.(1987)의 연구에서는 Van Hiele의 기하학습 수준에 대응하는 LOGO 활동 수준을 정의했는데, 본 연구에서는 LOGO와 LEGO 프로그래밍의 태생적인 유사점에 주목하여 Van Hiele의 기하 학습 수준에 따른 LOGO 활동 수준에 LEGO 마인드스톰 활동 수준을 연계하여 로봇을 활용한 수학 수업에서의 활동 수준을 분석하고 정의하였다.

• 한국초등수학교육학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.75-92
• /
• 2019

2015 개정 수학과 교육과정에서는 학생들에게 그래프를 지도할 때 신문, 인터넷에 있는 그래프를 소재로 활용할 것과 자료를 수집, 분류, 정리하여 그래프를 그리고 해석하는 일련의 통계적 문제 해결 과정을 겪어볼 것을 권장하고 있다. 전통적인 교과서를 통해 학생들이 배우는 그래프는 단일한 형태의 그래프들이었고, 특히 5~6학년군의 그림그래프는 수치만 커졌을 뿐 기본 개념은 3~4학년군의 내용을 반복하고 있다. 다행히 2009 개정 교육과정부터는 일부 그래프의 특성을 서로 비교하면서 상황에 적합한 그래프를 선택할 수 있도록 하고 있으며 현실 세계 사용되는 그래프는 여러 가지 그래프들이 복합된 인포그래픽 형태로 제시되는 경우가 대부분이다. 본 연구는 인포그래픽을 활용한 통계 프로젝트 수업 사례 분석을 통해 초등학교 5학년 교실에서 활용 가능한 인포그래픽 활용 통계 프로젝트 수업을 구체화하는 방안을 제안하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
• /
• 제26권3호
• /
• pp.421-442
• /
• 2016

이 연구는 현직 교사 38명이 삼각형의 무게중심 수업을 관찰한 결과를 검토하여 교사들의 수업 분석 관점의 특징을 기술함으로써 수업 실행 지식과 관련된 논의에의 시사점을 얻고자 하였다. 이를 위해 교사들이 작성한 수업 관찰 결과를 교사 지식의 분석틀인 KQ에 비추어 해석하였으며, 삼각형의 무게중심 교수-학습에 대해 선행 연구에서 지적한 주요 이슈와 관련하여 분석하였다. 이로부터 무게중심 수업 분석에서 드러나는 교사 지식의 특징을 6가지로 요약하였으며, 교사들의 수업 실행 역량 개발과 관련된 몇 가지 시사점을 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
• /
• 제24권2호
• /
• pp.83-102
• /
• 2021

교육과정에 관한 노티싱은 교사가 교육과정 자료에 내재된 내용과 교수학적 기회에 대해 어떻게 이해하는지에 관한 것이다. 교육과정에 관한 노티싱에서 교육과정 자료의 어떤 측면에 관심을 기울이고 그것에 관해 어떻게 해석하는지에 따라 교육과정의 실행 모습이 달라지기 때문에, 예비교사교육에서는 수업 전문성 신장을 위해 교육과정에 관한 노티싱의 과정 중 관심을 기울이고 해석하는 과정에 초점을 둘 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 초등예비교사가 비율 수업을 설계하기 위하여 교육과정 자료를 활용할 때 관심을 기울이는 대상을 찾고, 그것에 관해 어떻게 해석하는지를 분석하였다. 이러한 분석결과에 따른 논의를 통해 초등예비교사의 수업 설계 역량 신장을 위해 예비교사교육에서 교육과정에 관한 노티싱을 활용하는 방안에 관한 시사점을 도출하였다.

• 한국초등수학교육학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.215-238
• /
• 2016

교육과정 개정 주기의 단축으로 인해 새로이 고시된 2015 개정 수학과 교육과정에서는 개정의 취지와 방향에 따라 내용상의 적잖은 변화가 야기되었다. 초등학교의 경우, 학습자의 학습 부담 경감 및 교과 역량 강화를 위한 시간 확보의 차원에서 많은 내용이 삭제 또는 상향 이동된 것으로 나타난다. 본 연구는 2009 개정 교육과정과의 비교를 통해 2015 개정시 큰 변화가 야기된 주제에 대해 역대 교육과정에서의 관련 내용의 지도 시기와 내용 범위를 조사하여 변화의 적절성 및 방향성을 검토하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 수와 연산 영역에서 자연수의 혼합 계산과 분수와 소수의 혼합 계산, 도형 영역에서 물체의 위치와 방향, 측정 영역에서 아르(a)와 헥타르(ha), 톤(t), 수의 범위와 어림하기, 원기둥의 겉넓이와 부피, 규칙성 영역에서 규칙과 대응, 정비례와 반비례이다. 분석 결과는 향후 초등 수학과 교육과정의 방향성을 설정하는 데 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.343-376
• /
• 2018

본 연구의 목적은 실제 테크놀로지 활용 수업을 실천하는 수학교사를 대상으로 TPACK 관점에서 인식의 특징을 비교 분석한 후, 그 인식이 실제 수업에 발현되는 부분 또는 인식 차이가 드러난 항목에 대해 근거를 밝힐 수 있는 부분을 살펴봄으로써, 향후 테크놀로지 활용 수업을 실천하고자 하는 교사들에게 그 방향성을 제공하고자 한다. 이를 위해, 의도적 표본추출(purposeful sampling)을 사용하여 현직 수학교사 2명을 선정하였고, 교사의 일반적 배경, TPACK 인식에 대한 특징을 분석하고자 조사 연구와 인터뷰를 실시하였으며, TPACK 관점에서 수업 실제를 살펴보기 위해서 동영상과 수업 자료, 인터뷰 내용을 질적으로 분석하였다. 그 결과, 테크놀로지 활용 수업을 실천하는 두 교사는 TPACK 중에서 자신이 많이 보유하고 있다고 인식하는 하위 지식을 중심으로 실제 수업 상황과 연결짓고 있었다. 또한 테크놀로지 활용 수업은 테크놀로지의 기능적인 역량만이 효율적인 수업을 이끄는 충분조건이 아님을 확인할 수 있었다. 마지막으로 테크놀로지 활용 수업은 수학 내용, 테크놀로지, 교수법을 단순하게 아는 것에서 더 나아가 경험에 기반을 둔 현장실천력이 중요할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 테크놀로지 활용 수업을 실천하고자 하는 교사들에게 방법적 지침을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 향후 TPACK에 관한 연구나 교사연수 프로그램 개발의 방향성에 시사점을 제공할 수 있을 것이다.