• 인지과학
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• 제24권3호
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• pp.271-300
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• 2013

사람과 동물은 수량(numerosity)의 대략적인 많고 적음에 대한 직관적 판단 능력을 가지고 태어난다. 이를 대략적 수 감각(이하, 수 감각, number sense)이라 한다. 수 감각은 오래 전부터 동물의 수렵, 채취, 사냥 및 생존에 필수적인 능력으로 진화된 것으로 추정된다. 선행 연구에 따르면, 수학 발달 장애를 가진 아동은 수 감각이 정상적인 아동에 비해 매우 둔감하다. 반대로, 수 감각이 민감한 사람들은 수학적 성취도가 더 높다. 이러한 결과는 생애 초기부터 발달하는 수 감각 표상의 정확도가 학령기 이후 숫자에 기반한 수학적 인지 발달의 근간이 된다는 가설을 뒷받침한다. 최근 연구들은 수 감각 훈련을 통해 수학 성취도의 향상과 수학 관련 뇌 기능의 변화를 가져올 수 있는지를 검증하고 있다. 한편, 수량은 불연속적인 양(discrete quantity)으로서 길이, 면적, 시간 등 연속적인 양(continuous quantity)과 밀접한 관계가 있을 것으로 기대할 수 있다. 이와 같은 관점에서 수, 시간, 공간 등 다양한 차원의 양적인 표상의 정보처리는 후측 두정엽(posterior parietal cortex), 특히 두정 내 고랑(intraparietal sulcus, IPS)에 위치한 공통의 뇌 기제(common brain mechanism)에 기반한다는 가설이 대두되었다. 이 가설을 검증하는 실험적 증거와 후속 연구의 방향을 소개한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.247-265
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• 2009

수학 교실에서 학생들은 교사나 동료 학생과의 의사소통을 통하여 수학적 지식을 구성하고, 서로의 지식을 타인과 교환하게 된다. 그런데 수학 학습의 주요 과정이 문제해결 활동임을 고려할 때, 학교 수학에서 다루어지는 어떤 문제 유형이 수학적 의사소통을 촉진시키는가를 알아보는 것은 중요하다. 이를 위해 본 연구에서는 수학 문제유형을 정형-개념형 문제, 정형-절차형 문제, 비정형 문제, 실생활 문제로 구분하여 소집단 문제해결 과정에서 구성원들의 의사소통 패턴을 분석하였다. 연구 대상자로 초등학교 4학년 8명의 학생을 선정하여 2개의 소집단으로 구성하였고, 2개의 소집단이 각각 5시간에 걸쳐 4가지 문제 유형으로 구성된 5세트의 문제를 해결하였다. 결과 분석을 위해 소집단 문제해결 과정을 비디오로 녹화하여 전사한 자료와 관찰일지, 문서자료를 이용하였다. 그 결과, 비정형 문제와 같은 문제해결 방법이 다양한 문제일수록 소집단 구성원들의 수학적 의사소통 참여도가 높았다. 또한 비정형 문제에서 다양한 풀이 방법에 대한 논의 및 새로운 풀이 전략에 대한 아이디어 공유와 같은 다수 참여의 의사소통 패턴이 나타났고, 수용적 합의, 논쟁적 합의, 정교화된 합의 등 다양한 합의 패턴이 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제26권1호
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• pp.85-108
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• 2012

본 연구의 목적은 도형 영역과 수와 연산 영역에서 나타나는 초등학교 3학년 학생들의 정당화 유형에 대한 반응과 오류 유형을 검사하여 학생들의 정당화 지도에 대한 시사점을 제공하는 것이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 수와 연산 영역에서 학생들은 정당화 유형 검사지를 해결함에 있어서 경험적 정당화 유형과 분석적 정당화 유형을 고루 사용했다. 둘째, 도형 영역에서는 분석적 정당화에 비해 경험적 정당화 비율이 높게 나타났는데, 경험적 정당화와 분석적 정당화의 비율이 고루 나타난 수와 연산 영역과의 차이가 있었다. 셋째, 정당화 과정에서 발생한 학생들의 오류를 분석해 본 결과 풀이과정 생략의 오류, 개념 및 원리의 오류, 문항 이해의 오류, 기술적 오류의 순으로 나타났다. 따라서 특히 도형 영역에서는 학생들에게 경험적 정당화는 물론이고 분석적 정당화에 대한 경험을 많이 제공할 필요가 있다. 또한 학생들의 오개념 및 잘못 이해하고 있는 원리를 정확하게 파악하여 재지도할 필요가 있겠다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.193-210
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• 2009

급변하는 사회 환경에 따라 학교교육도 다양성을 추구하고 있는 가운데 교실 내에서도 획일적인 수업이 아니라 학생의 수준에 따라 교육과정을 편성하여 운영하도록 요구되는 추세이다. 이에 본 연구에서는 초등학교 6학년 학급 내 기존의 수업방법에서 탈피하고, 개정 제7차 수학과 교육과정에서 강조하고 있는 수준별 수업을 현장에 적용하기 위해 실험집단을 상, 하 집단으로 편성하여 각 집단에 맞는 수준별 수업 프로그램을 구안하여 적용한 후, 수학 학업성취도 및 수학적 성향에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 이 연구는 개정 제7차 수학과 교육과정이 추구하는 목적을 사전에 적용하여 분석해 봄으로써 교실에서 수준별 수업의 방향을 제시하고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권4호
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• pp.531-549
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• 2023

수학 지도서는 교사 학습을 지원하는 중요한 자료임에도 불구하고 초등학교 수학 지도서가 교사 학습을 지원하는 양상을 탐색한 연구는 거의 없다. 본 연구의 목적은 우리나라 초등학교 3~4학년군 수학 지도서의 교육적 특징을 분석하는 것이었다. 이를 위해 10종의 수학 지도서에 대해 수, 연산, 도형, 측정, 자료와 가능성, 규칙성 영역에 부합하는 6개 단원을 선정하여 '우리나라 수학 교육과정 자원의 교사 학습 기회(Teacher Learning Opportunities in Korean Mathematics Curriculum Materials)'의 7가지 차원별로 수학 지도서의 교육적 특징(educative features)을 분석하였다. 분석 결과 지도서에는 교수를 위한 수학 내용 지식이 풍부히 제공되지만 학생의 오류나 오개념 정보는 충분하지 않았다. 매 차시 수업 담화의 전반적인 흐름과 요점을 제공했지만, 근거나 구체적인 전략은 부족했다. 수학 내용 측면의 과정중심평가방안, 보충 및 심화 활동이 다수 있었지만 맞춤형 수업에 대한 설명은 부족했다. 교구 및 공학 도구 활용에 관한 교사 지식은 특정 단원이나 내용에 대해서만 제시되었고, 수학 공동체에 관한 교사 지식은 수학 교과 역량, 수학 교실 문화, 동기 유발에 관한 것이었다. 연구 결과를 토대로, 교사 학습을 적극적으로 지원하도록 수학 지도서를 개선하는 것에 대한 시사점을 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.381-400
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• 2023

인공지능과 빅데이터를 활용하여 실세계의 다양하고 복잡한 문제를 해결해야 하는 시대가 도래함에 따라 수학적 접근을 통하여 실제적인 문제를 해결할 수 있는 문제해결역량이 요구되고 있다. 실제 2015 개정 수학과 교육과정과 2022개정 수학과 교육과정은 수학적 모델링을 실세계의 문제를 해결하는 활동과 역량으로써 강조하고 있다. 하지만 국내외 교과서에 제시되는 실세계 문제는 실제 상황에서 거의 일어나지 않은 인위적인 문제의 비율이 높은 실정이다. 이에 따라 국내외에서는 수학적 모델링 과제의 특징 중 현실성에 주목하며 학생들의 일상을 반영하고 있는 진정성 있는 과제의 필요성을 제안하고 있다. 하지만 기존의 연구들은 현실성에 대한 이론적인 제안에 초점이 맞춰져 있으며, 현실성에 대한 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 교사의 역량을 분석한 연구는 미흡하다. 이에 따라 본 연구는 수학적 모델링을 위한 과제의 특징 중 현실성에 대한 현직 수학 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 과제 개발 역량을 분석하는 데에 목적을 두었다. 먼저 이를 위해 선행연구를 분석하여 현실성을 위한 5가지 조건을 정립하였다. 이후 수학적 모델링을 주제로 교사 직무 연수를 시행하였으며, 이에 참여한 교사 41명을 대상으로 사전-사후 조사를 실시하였다. 이때 사전-사후 조사에서는 현실성이 반영되지 않은 과제를 제시하였으며, 주어진 과제가 현실성을 반영하고 있는지를 판단하고, 그 판단의 근거를 현실성을 위한 5가지 조건 중에 선택할 수 있도록 하였다. 이후 사전-사후 조사에서 현직 수학 교사들이 선택한 객관식 선택지를 코딩하여 빈도분석을 시행하였으며, 사전-사후로 빈도를 비교하여 현직 수학 교사들의 현실성에 대한 인식변화를 확인하였다. 또한 현직 수학 교사들이 제작한 수학적 모델링 과제를 현실성의 관점에서 평가하여 교사들의 과제 개발 역량을 확인하였다. 그 결과, 현직 수학 교사들이 과제에 대한 현실성을 판단할 때, '수학 밖의 실생활 소재를 사용' 이라는 현실성에 대한 단편적인 조건만을 고려하는 미흡한 인식에서 현실성의 5가지 조건을 다각도로 고려하는 인식으로 변화됨을 보여주었다. 특별히 사전-사후 조사에서 현실성에 대한 판단이 뒤바뀐 현직 수학 교사들을 중심으로 판단의 근거들을 확인한 결과, 현실성을 위한 5가지 조건들 중에 특정 조건을 사전 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하지 않았다가 사후 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하게 된 현직 수학 교사들의 인식의 변화를 확인할 수 있었다. 더불어, 현직 수학 교사들이 수학적 모델링을 위해 개발한 과제를 평가한 결과, 현직 수학 교사들은 현실성을 수학적 모델링 과제에 반영하는 역량을 보였다. 다만 현실성의 5가지 조건 중 '학생들의 일상에서 일어날 수 있는 상황', '문제 해결의 필요성', '실세계 현상으로서의 결론 요구'에 대해서는 상대적으로 낮은 반영 비율을 보였다. 또한 사후 조사에서 과제의 현실성에 대해 올바른 판단을 할 수 있었던 교사 집단보다 올바른 판단을 할 수 없었던 교사 집단에서 과제 개발 역량이 낮은 교사들의 비율이 좀 더 많이 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 본 연구는 수학 교사들이 수학적 모델링을 수업에 활용할 수 있도록 하기 위한 교사 교육의 방향성을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제26권2호
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• pp.177-203
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• 2012

중등교육과정에서 수학적 내용사이의 연결과 수학과 다른 학문 사이의 연결의 중요성이 강조되고 있다. 이에 본 연구에서는 미술과 수학이 모두 시 공간적 능력의 활용을 포함하는 학문이라는데 주목하여 그래프와 부품식 영역의 지도에서 활용 가능한 소집단 그림그리기 활동을 실시하였다. 일반계 고등학교 1학년 학생을 대상으로 실시한 소집단 그림그리기 활동과정에서 나타나는 학생들의 수학에 대한 흥미변화를 살펴보고자 하였으며, 학생의 전략적 사고의 촉진가능성을 살펴보고 그 구체적인 특정을 분석하는데 목적을 두었다. 연구 결과, 그래프를 활용한 소집단 그림그리기 활동은 학생들의 수학에 대한 흥미변화에 긍정적인 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 활동과정에서 다양한 전략적 사고가 나타남으로써 이러한 활동이 고등사고활동인 전략적 사고를 촉진시키는데 효과적임을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권5호
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• pp.441-448
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• 1998

A cellobiose-utilizing recombinant yeast having $\beta$-glucosidase activity was developed for ethanol production from a mixture of glucose and cellobiose. Using $\delta$-sequences of Tyl transposon of yeast as target sites for homologous recombination, a heterologous gene of $\beta$-glucosidase was integrated into the chromosome of Saccharomyces cerevisiae. The $\delta$-integrated recombinant yeast, Saccharomyces cerevisiae L2612 (Pb-BGL), showed perfect mitotic stability even in nonselective media and showed ca. 1.5 fold higher $\beta$-glucosidase activity than the recombinant yeast harboring the $2\mu$-based plasmid vector system. A mathematical model was developed to describe the $\beta$-glucosidase formation and ethanol production from the Saccharomyces cerevisiae L2612 ($p\delta-BGL$). The model newly described that the heterologous $\beta$-glucosidase production mediated by ADH1 promoter is regulated by glucose and repressed by ethanol.

• 한국학교수학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.69-96
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• 2008

본 논문은 현행 중등수학에서 기하교육의 문제점을 인식하고 Freudenthal의 학습이론에 토대를 둔 수학화 활동에 적합한 학습자료의 개발 및 교수-학습활동에 따른 수학화 과정을 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 중학교 수학 8-나 단계 기하영역을 중심으로 Freudenthal의 학습 이론과 관련된 활동 중심의 학습자료와 van Hiele의 학습 단계 이론을 토대로 교수-학습 모형을 개발하여 수업에 적용한 후 수학화 활동의 효과를 분석한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제4권3호
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• pp.331-346
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• 2002

This study has two purposes. One is to know that it is Possible to use portfolio in the elementary math class. The other is to make a useful method for using portfolio. We got the following conclusion through the study. Portfolio gave students an opportunity that they could review their mathematical thinking. But it couldn't work very well for the low-level students. They didn't pay attention to the class. So, careful prepa-ration and training were necessary for the portfolio material. And the portfolio material must be prepared by appropriate contents. Teacher had to do math class by considering students ability. The math class could be much better for motivation, teaching-learning activity impro-vement and communication tool by using portfolio material. There are several imple-mentation processes in preparation, execution and utilization of the class. 1) Preparation: Teacher must decide if it is appropriate for portfolio by analyzing the course and textbook and set a final goal. And then teacher has to select an appropriate item and make a schedule for the class. The portfolio material must contain valuable things from which students learn mathematics and use in their life. The student level, utilization purpose and contents are considered when one prepares portfolio material. 2) Execution: Students are supposed to understand about the portfolio very well. It is important for them to get the opportunity for reviewing through math class diary, their opinion, friends opinion and teachers opinion. 3) Utilization: Parents review ameliorates the communication among teacher, student and parents about learning activity.