• 제목/요약/키워드: Mathematical connections

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Vibration-based structural health monitoring for offshore wind turbines - Experimental validation of stochastic subspace algorithms

  • Kraemer, Peter;Friedmanna, Herbert
    • Wind and Structures
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    • 제21권6호
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    • pp.693-707
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    • 2015
  • The efficiency of wind turbines (WT) is primarily reflected in their ability to generate electricity at any time. Downtimes of WTs due to "conventional" inspections are cost-intensive and undesirable for investors. For this reason, there is a need for structural health monitoring (SHM) systems, to enable service and maintenance on demand and to increase the inspection intervals. In general, monitoring increases the cost effectiveness of WTs. This publication concentrates on the application of two vibration-based SHM algorithms for stability and structural change monitoring of offshore WTs. Only data driven, output-only algorithms based on stochastic subspace identification (SSI) in time domain are considered. The centerpiece of this paper deals with the rough mathematical description of the dynamic behavior of offshore WTs and with the basic presentation of stochastic subspace-based algorithms and their application to these structures. Due to the early stage of the industrial application of SHM on offshore WT on the one side and the required confidentiality to the plant manufacturer and operator on the other side, up to now it is not possible to analyze different isolated structural damages resp. changes in a systematic manner, directly by means of in-situ measurement and to make these "acknowledgements" publicly available. For this reason, the sensitivity of the methods for monitoring purposes are demonstrated through their application on long time measurements from a 1:10 large scale test rig of an offshore WT under different conditions: undamaged, different levels of loosened bolt connections between tower parts, different levels of fouling, scouring and structure inclination. The limitation and further requirements for the approaches and their applicability on real foundations are discussed along the paper.

GeoGebra를 활용한 역동적인 시각적 표상에 기반한 이차곡선 지도 방안 (Instruction method for Quadratic Curve Based on Dynamic Visual Representation by applying GeoGebra)

  • 양성현;강옥기
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제13권3호
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    • pp.447-468
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    • 2011
  • 고등학교 수학교과과정에서 이차곡선에 관련된 단원의 지도는 다른 어떤 단원보다도 연결성이 고려된 지도가 필요한 단원이다. 다시 말해 대수적 접근 방식과 기하적 접근 방식이 동시에 병렬적으로 지도되어야 한다. 특히 대수적 조작력이 미흡한 하위권 학생들에게는 이차곡선에 대한 성질을 역동적으로 표현하는 시각적 표상을 심어주는 기하적 접근 방식이 더욱 중요하다. 이를 위하여 본 연구는 이차곡선의 지도에 있어서 GeoGebra에 기반한 역동적인 시각적 표상의 중요성을 제안하고자 현행 고등학교 '기하와 벡터' 10종의 교과서와 익힘책의 이차곡선 단원 중 포물선에 관련된 부분을 분석하여 시각적 표상을 극대화할 수 있는 지도 방안을 제안하는 실험적 수업을 진행하고 학생들의 표상의 변화를 분석하였다.

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지식기반사회에서의 초등수학과 교육과정 개발을 위한 기초연구로서의 제 7차 초등 수학 교과서 분석 (Analysis of Elementary School Mathematics Textbooks for the Development of Mathematics Curriculum to Meet the Needs of the Knowledge-Driven Society)

  • 김경자;정미화;손지원
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제6권1호
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    • pp.11-28
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    • 2002
  • The purposes of this study were to analyze elementary school mathematics textbooks developed in accordance with the 7th national amended curriculum and to find implications for the development of a new revised curriculum to meet the needs of the knowledge-based society. Elementary school mathematics textbooks and accompanying practice books were analyzed. Teacher's manuals were also studied to examine the intentions of the textbook developers. The two major questions were sought. First, to what degree do elementary school mathematics textbooks and practice books match with the intentions of the national curriculum\ulcorner Second, how do elementary school mathematics textbooks and practice books facilitate student's learning for understanding mathematics\ulcorner The findings were as follows. First textbooks, practice books, and teacher's manuals appeared not to reflect the intentions of the 7th amended curriculum to the full extent. Second, characteristics and roles of textbooks, practice books, and teacher's manuals were not clearly defined and therefore, they were not very feasible for teaming for understanding mathematics. The recommendations for a new revised curriculum were suggested. First, regarding the contents presented in the textbooks, the idea of structure of subject matter need to be considered in order to help students to understand connections of concepts and relationships between concepts and functions in mathematics. Second, more ill defined problems should be presented to develop problem solving ability in real life contexts in students. Third, contents for relearning and enrichment need to be reorganized to reflect students' real ability. Fourth, uses of the concrete and the manipulative need to be more realistically suggested. Fifth, more prototypes of performance assessment tasks, scoring rubrics, and portfolios need to be presented in a more teacher-friendly manner. Sixth, characteristics and roles of textbooks and practice books need to be more discernible.

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부모의 양육신념, 양육태도 및 양육행동이 유아의 다중지능에 미치는 영향 (Impact of the Parental Beliefs, Parental Attitude and Parental Behavior of Parents on the Multiple Intelligences of Preschoolers)

  • 하순련;서현아
    • 한국보육지원학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.131-156
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    • 2013
  • 본 연구는 유아부모의 양육신념과 양육태도 및 양육행동의 각 변인들의 중요성에 관한 충분한 이해와 또한 이들 간의 관련성을 살펴보고, 이를 통해 유아의 흥미와 관심, 강점과 약점 등 유아의 구체적인 욕구를 중심으로 유아의 다중지능 경험을 보다 통합적으로 실천할 수 있는 기반을 마련하고자 하였다. 이를 위해 유아부모들을 대상으로 설문조사를 실시하고, 변인 간의 관계를 알아보기 위하여 다중회귀분석을 실시하였다. 그 결과, 첫째, 유아의 성별에 따른 다중지능의 차이를 살펴본 결과, 유아의 성별구분에 따라 언어지능, 음악지능, 논리수학지능, 공간지능에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 언어지능, 음악지능, 공간지능은 여아가 높은 수준을 나타냈으나 논리수학지능은 남아가 높은 수준으로 나타났다. 둘째, 유아 연령에 따른 다중지능의 차이를 살펴본 결과, 유아의 연령구분에 따라 전체 다중지능가운데 논리수학지능, 신체운동지능, 자연지능에서 만 5세 유아가 만 4세 유아와 비교하여 높은 수준을 보여주었다. 셋째, 유아부모의 양육신념, 양육태도, 양육행동이 유아 다중지능의 각 하위변인에 미치는 상대적 영향력을 알아보기 위한 중다회귀분석 결과, 전체적으로 유아 다중지능의 가장 큰 변인은 유아부모의 양육태도였으며, 그 다음이 유아부모의 양육행동이었으며, 양육신념은 극히 영향력이 적은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 유아의 다중지능을 향상시키기 위하여 부모의 양육태도 및 양육행동을 증진시킬 수 있는 다양한 지원이 요구됨을 알 수 있다.

IB DP 수학과 교육과정 문서 체재의 일관성 분석 연구 (A Study on Coherence in the Structure of IB DP Mathematics Curriculum Documents)

  • 오국환;이창석;이경원;권오남
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.75-96
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    • 2021
  • 이 연구는 우리나라 차기 수학과 교육과정의 문서 체재의 일관성 구현의 시사점을 도출하기 위해 국제적으로 주목받고 있는 IB 교육과정 내의 수학과 교육과정 문서 체재의 일관성을 탐구하였다. 이를 위해 IB DP 고등학교 교육과정 문서의 외·내적 체재의 일관성을 기준으로 분석하였다. 먼저, IB DP 수학과 교육과정은 문서의 목차와 형식을 동일하게 제시하여, 과목별·주제별로 교육과정 문서는 일관된 서술을 보였다. 다음으로, 동일한 과목 주제 구성 및 평가방법의 구성, 빅 아이디어 제시, '안내, 명료화, 교수요목 연계'와 같은 장치 마련을 통해 일관성 있는 과목 간, 과목 내의 교육과정 문서의 서술을 이루었다. 마지막으로, '연결'에서 실세계 맥락, 다른 과목, IB 교육과정 '지식론'과의 연계 방안을 서술함으로써 타 교과와의 연계를 통해 교육과정 문서의 일관된 서술을 이루었다. 이러한 연구 결과를 토대로 수학과 교육과정 문서 항목의 구체적이고 일관적인 제시, 개정 교육과정의 과목별 영역과 평가 방법의 일관적인 제시, 타 교과와의 연계를 통한 일관성 있는 교육과정 문서 구현에 대한 시사점을 도출하였다.

수학 수업 지도안에 나타난 교사가 설계하는 형성평가 분석 (Examining Mathematics Teachers' Intentions regarding Formative Assessment)

  • 이다은;김구연
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.527-546
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    • 2021
  • 수학교사가 수업 중에 형성평가를 통해서 강조하는 바가 무엇인지 그 내용과 형식을 알아본다. 각 시·도 교육청 혹은 학교 홈페이지를 통해서 최근 5년 동안에 작성된 총 93개의 수업에 해당하는 형성평가 자료를 수집하였고 형성평가의 내용과 유형이 어떠한지를 살펴보았다. 수업자료에 제시된 형성평가의 문항 총 307개의 문항을 교과서와 비교하였으며 인지적 노력수준은 어떠한지를 분석하였다. 자료를 분석한 결과, 교사가 수업에서 제시하는 형성평가 문항들의 대부분이 절차의 개념의 연결성 없이 공식이나 규칙, 알고리듬 등의 특정 절차를 적용해서 답을 구하는 수준에 해당하는 것으로 나타났다. 또한 대부분의 문항들이 교과서의 문제들과 유사한 형태이며 수식 등에서 숫자를 변형하거나 할 뿐 구조적으로 크게 다른 점은 드러나지 않았다. 형성평가를 어떻게 시행할 것인지 방법의 측면에서 3가지 유형 즉 관찰평가지, 자기평가지, 동료평가지 등으로 나타났다. 즉, 교사가 주로 자신이 학생을 관찰하기 위해 구성한 관찰평가지, 학생들이 스스로의 학습을 평가하도록 하는 자기평가지와 동료평가지 등을 활용하는 것으로 드러났다. 중요한 사실은 교사들은 학생들이 수학의 내용을 어떻게 이해하는지를 파악하기보다는 수업에서 학생들이 얼마나 적극적으로 참여했으며, 모둠활동 시 맡은 역할을 잘 수행했는지 등 수업 태도 등에 더 관심을 둔다는 점이었다.

소수의 곱셈과 나눗셈에 대한 초등 수학교과서 비교 분석: 한국, 일본, 싱가포르, 핀란드를 중심으로 (A Comparative Analysis on the Primary Mathematics Textbooks for Multiplication and Division of Decimals: Focusing on Korea, Japan, Singapore, and Finland)

  • 박만구;박혜민;최은미;표정희
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제25권3호
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    • pp.251-278
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 한국, 일본, 싱가포르, 핀란드의 초등 수학교과서의 소수의 곱셈과 나눗셈에 대하여 어떻게 제시하고 있는지 분석하여 수학교육을 위한 시사점을 얻고자 하는 것이다. 소수의 곱셈과 나눗셈은 학생들이 자주 오개념을 가지는 것에 비하여 이를 표현하는 최근 초등 수학교과서의 비교 연구는 많지 않았다. 이 연구를 위하여 한국의 초등 수학교과서와 TIMSS나 PISA와 같은 국제성취도 연구에서 높은 수학 성취도를 나타내는 일본, 싱가포르, 핀란드에서 널리 사용하는 초등 수학교과서를 선정하였다. 분석은 소수의 곱셈과 나눗셈과 관련한 초등 수학과 교육과정, 지도 시기와 내용, 실생활 소재, 시각적 모델의 사용, 알고리즘의 형식화 방법의 관점에서 살펴보았다. 연구 결과, 소수의 곱셈과 나눗셈 관련 수학과 교육과정은 한국과 핀란드의 경우 어림을 포함하고, 일본과 싱가포르는 실생활 연계를 보다 강조하며 핀란드는 중등에서 연산이 완성되도록 하고 있다. 지도 시기와 내용은 짧은 기간에 집중적으로 지도하거나 여러 학년과 학기에 분산하기도 한다. 실생활의 소재는 모든 나라에서 간단한 문장제 형식으로 제시하였고, 시각적 모델의 사용이나 알고리즘의 형식화 방법은 단위 환산 등에서 자연수의 연산과 연계하도록 한다. 이러한 분석을 통해 교과서 개발 및 교사 연수에 제안을 하였다.

특성화 고등학교 수학부진 학생들의 엑셀을 활용한 함수의 과정-대상 관점 형성에 대한 연구 (A Study on Formation of the Process-Object Perspective of Function Using Excel to Specialized High School Math Underachievers)

  • 최지연;허혜자
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제23권2호
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    • pp.213-235
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    • 2013
  • 본 연구는 수학과목 학습이 부진하고, 특히 함수식과 그래프의 관계에 대한 이해가 부족한 특성화 고등학생들을 대상으로 학생들에게 친숙한 엑셀 프로그램을 사용하여 지도한 효과를 살펴보았다. 엑셀의 식, 표, 그래프를 한 화면에 담을 수 있는 기능과 스크롤바를 이용하여 그래프를 움직이는 기능이 주로 사용되었다. 함수개념을 과정관점과 대상관점으로 나누고, 함수 표상을 표, 식, 그래프로 나누었을 때 학생들이 지도를 통하여 표상 내에서 또는 관점 간 유연한 전환이 일어나는 것을 목표로 지도하였고 긍정적인 효과가 나타났다. 실험은 특성화 고등학교 2학년 학생 5명을 대상으로 5일간 컴퓨터실에서 실시되었다. 학생들에 대한 진단평가를 토대로 중학교 수준의 함수와 그래프를 엑셀을 이용해서 지도하였다. 학생들에게는 엑셀파일이 제공되었고, 학생들은 수업 중에 실제 조작해보고 조작결과를 배포된 활동지에 적고 함께 토론하는 방식으로 수업을 진행하였다.

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2009 개정 수학 교과용 도서의 인성 요소 분석 -3, 4학년을 중심으로- (A Study on the Elements of Character in the Elementary Mathematics Textbooks Based on the 2009 Revised Curriculum -Focused on the 3rd and 4th Grades-)

  • 박용준;박만구
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.545-561
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    • 2015
  • 본 연구는 2009 개정 3,4학년 수학 교과용 도서에서 인성 요소를 어떠한 방식으로 포함하고 있는지 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이 연구에서는 교과서 및 교사용 지도서에 제시된 자료 중에서 인성 요소를 발견할 수 있는 부분을 먼저 찾고, 그것이 어떤 방식으로 수학적 내용과 연계되고 있는가를 분석하였다. 본 연구의 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 3,4학년 수학 교과서 대부분의 단원에서 인성 요소를 발견할 수 있었으나 특정 인성 요소에 편중되어 있었다. 둘째, 인성 요소를 연계하고 있는 방식으로 직접적인 인성적인 소재 활용이 가장 많았고, 수학적인 개념과 접목, 광의의 관점에서 접목, 그리고 문제해결 단계에서 접목하는 방법 순으로 빈도가 많았다. 셋째, 상대적으로 책임, 인내, 공정, 용기 등의 인성 요소가 취약하게 다루어졌다. 본 연구 결과 시사점으로는 편중되어 있는 인성의 요소를 가능한 고르게 반영하여 초등학교 수학 교과용 도서를 개발할 필요가 있다. 그리고 단순한 인성적인 소재 활용 외에도 수학적인 개념과 접목하거나 광의의 관점에서 접목하는 등의 수학적으로 보다 의미 있는 인성 요소 연계방안에 대한 후속적인 연구가 필요함을 제안하였다.

우리나라와 싱가포르의 중학교 수학 교육과정 비교 (A Comparative Analysis on the Secondary School Mathematics Curriculum in Korea and Singapore)

  • 서동엽
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제26권3호
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    • pp.443-465
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    • 2016
  • 본 연구는 우리나라와 싱가포르의 중학교 수학 교육과정을 비교하여 차이점을 분석하는 것을 목적으로 한다. 최근 우리나라의 수학 교육이 어렵다는 지적이 있으며, 국제 비교를 통하여 이러한 지적이 적절한지 또는 다른 특성은 어떤 것이 있는지를 알아보고, 이로부터 우리나라 수학 교육과정에 대한 시사점을 제공하고자 한다. 이를 위하여 두 나라의 수학 교육과정 문서와 수학 교과서를 중심으로 비교 연구를 수행하였다. 비교결과는 다음과 같다. 첫째, 싱가포르의 수학 이수 계열은 다양한 편이며 다양한 트랙마다 다른 교과서를 이용하여 수학을 학습하고 있어서, 우리나라의 수준별 수업과는 다른 특징을 가지고 있다. 둘째, 우리나라의 수학 교육과정의 내용 도입 시기가 싱가포르의 도입 시기보다 전반적으로 빠르지는 않은 편이나, 싱가포르의 내용 성취 기준이 우리나라보다 구체적인 편이다. 그래서 특정 내용 주제에 대하여 다루어야 할 사실 또는 제외해야 할 사실을 구체적으로 제시하는 편이다. 셋째, 싱가포르의 수학 교과서에서 문제해결을 중심으로 한 교육 방식의 예를 찾아볼 수 있다. 이 경우 개념은 탐구 과정 없이 간단히 도입하고 이를 활용한 문제해결에 초점을 맞추기도 한다. 넷째, 싱가포르의 수학 교과서가 우리나라보다는 내적 연결성을 더 강조하는 편이다.