At present, the time of easy oil and gas is over. Now, the largest part of fossil fuels is concentrated in the deepest levels of tectonic structures and in the sea shelves. One of the most cumbersome operations of their extraction is the bore-hole drilling. In connection with austere tectonic and climate conditions, their drivage every so often is associated with great and diversified technological difficulties causing emergencies on frequent occasions. As a rule, they are linked with drill string accidents. A key role in prediction of these situations should play methods of theoretical modelling. For this reason, there is a growing need for development and implementation of new numerical methods for computer simulation of critical and post-critical behavior of drill strings (DSs). In this paper, the processes of non-linear deforming of a DS in cylindrical cavity of a deep bore-hole are considered. On the basis of the theory of curvilinear flexible rods, non-linear constitutive differential equations are deduced. The effects of the longitudinal non-uniform preloading, action of torque and interaction between the DS and the bore-hole surface are taken into account. Owing to the use of curvilinear coordinates in the constraining cylindrical surface and a specially chosen concomitant reference frame, it became possible to separate the desired variables and to reduce the total order of the equation system. To solve it, the method of continuation the solution by parameter and the transfer matrix technique are applied. As a result of the completed numerical analysis, the critical states of the DS loading in the cylindrical channels of inclined bore-holes are found. It is shown that the modes of the post-critical deforming of the DS are associated with its irregular spiral curving prevailing in the zone of bottom-hole-assembly. The possibility of invariant state generation during post-critical deforming is established, condition of its bifurcation is formulated. It is shown that infinite variety of loads can correspond to one geometrical configuration of the DS. They differ each from other by contact force functions.
본 연구는 수학적 모델링의 과제공간을 설정하고 이를 기반으로 모델링 과제의 복잡성을 나타내는 평가척도(rating scheme)를 설계하여 예비 수학교사를 대상으로 두 가지의 실험연구 결과를 얻었다. 첫째는 종전의 문제구조를 표현한 문제공간을 발전시켜 모델링 과제에 맞는 과제공간을 설정하고, 모델링 과제의 복잡성을 수치로 나타내는 계량적인 평가척도를 설계하여 의미 있는 타당도를 확인하였다. 둘째는 모델링의 과제 복잡성에 대한 평가척도, 학생 성취수준, 과제 특수 발견 전략의 개수 사이의 일관된 패턴이 있음을 발견하였다.
본 논문에서는 한국, 중국, 일본, 싱가포르 등 4개국 수학 교과서의 곱셈구구 지도내용을 비교하였다. 이를 위해 곱셈구구 지도시기와 지도순서, 곱셈구구의 주요 요소의 지도 내용을 중심으로 나라별 교과서를 분석하였다. 비교 분석 결과를 바탕으로 추후 우리나라 수학 교과서를 개발할 때 숙고해야 할 쟁점들을 도출하였다. 곱셈구구 지도 단원의 수, 구구단의 범위와 단과 단 사이의 연속성과 비약, 곱셈 모델의 다양성과 일관성 확보, 0단과 1단의 지도, 곱셈의 원리 이해와 암기의 조화 등이 쟁점으로 도출되었다.
수학적으로 그리고 역사적으로 중요한 의미를 갖는 소수는 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 오랜 기간 동안 다루어지고 있다. 학생들이 소수 개념을 충실히 이해하도록 지도하기 위해서는 먼저 소수의 다양한 측면을 지도 과정에서 고려할 필요가 있다. 소수의 다양한 의미 지도를 간과할 경우, 이전에 배운 수 체계가 학생들의 소수 개념 이해를 제한하거나, 소수의 의미가 한 가지에 국한되어 소수의 계산이 힘들어 질뿐만 아니라 실수의 이해까지도 약화될 수 있다. 이에 따라 이 연구에서는 소수를 사용하는 다양한 상황에서의 소수의 역할과 기능에 주목하여 소수의 의미를 등분할 소수, 양 소수, 조작 소수, 비율 소수, 몫 소수, 배 소수로 구분하였고, 그것을 바탕으로 제7차 교육과정에 따른 초등학교 교과서에서 소수를 어떻게 도입하고 있는지 분석 비판하였다.
학생들이 실제 문제 상황에서 수학을 이용하고 문제를 해결하는 것은 수학교육의 중요한 목표이다. 이 연구는 수학적 모델링이 그러한 수학 학습의 목표에 적합하다고 보고 수학적 모델링을 통해서 학생들이 어떤 수학내용을 학습하고 어떤 추론을 경험하고 사용하는지 살펴보았다. 학생들은 수학적 모델링 과정에서 학교수학에서 강조되어 왔던 연역과, 규칙성을 찾는데 기여했던 귀납 뿐 아니라 여러 유형의 가추를 사용하였다. 하나의 사례 연구를 통해 일반화할 수는 없지만, 수학적 모델링에서 연역은 수학적 모델이 옳은지 현실에 비추어 확인하는 과정에서 그리고 수학적 결과를 유도하여 해를 구할 때, 귀납은 수학적 모델이 옳은지를 실험적으로 검증해 보고자 할 때 사용되었다. 가추는 현실 모델로부터 수학적 모델을 추상화하고, 수학적 결과에 대한 현실적 근거를 제시하는 해석을 하고, 현재의 수학적 모델을 수정하여 새로운 수학적 모델을 도출하는데 사용되었다.
학생들의 산술 활동 (수의 사칙연산) 학습에 관한 연구 중 분수량을 포함한 나눗셈 문제의 해결을 위한 자연수 지식의 활용을 상세히 다룬 연구가 매우 부족한 실정이다. 교수실험이 연구방법으로 사용된 본 정성연구에서는, 일년간 행해진 교수실험 중 일부 자료의 분석을 바탕으로 다양한 포함제 분수나눗셈 상황을 해결하기 위해 어떻게 자연수 나눗셈의 기본이 되는 단위분할 도식을 수정, 구성해 나갈 수 있는지에 대한 가능한 발달 경로(나머지가 있는 단위분할 도식, 분수 단위분할 도식)를 제시하고 있다. 따라서 본 연구는 다른 수 체계(자연수, 분수)에서 같은 종류의 연산(나눗셈)에 대한 조작적 연결성을 고찰함으로써 현재 학생들이 가지고 있는 수 연산에 관한 분절적 이해를 올바르게 지도할 수 있는 방안을 제시한다.
본 연구에서는 비례적 추론의 바탕이 되는 비 개념을 우리나라의 초등학교에서 어떻게 지도하여 왔는지를 분석하였다. 먼저 비 개념과 관련된 용어에 대하여 논의하고, 비 관련 개념을 그동안 어떻게 지도해왔는지를 알아보기 위해 교수 요목기부터 제7차 교육과정까지의 교과서에서 비 개념을 어떻게 기술했는지를 비판적으로 검토하였다. 이에 대한 대안으로서 오랫동안 현실주의 수학교육에 바탕을 두어 개발한 네델란드의 Wiskobas 프로그램을 통해 우리나라 비에 대한 지도의 방향이 어떠해야하는지에 대한 교육적 시사점을 찾아보았다. 그 시사점으로 비례적 추론을 개발하기 위한 프로그램의 조기 도입, 직관적이고 개념적인 비 개념 도입, 문맥 문제와 실생활 관련 문제 개발, 시각적 모델 사용의 필요성이 제기되었다.
Recently, many large organizations have multiple data sources (MDS') distributed over different branches of an interstate company. Local patterns analysis has become an effective strategy for MDS mining in national and international organizations. It consists of mining different datasets in order to obtain frequent patterns, which are forwarded to a centralized place for global pattern analysis. Various synthesizing models [2,3,4,5,6,7,8,26] have been proposed to build global patterns from the forwarded patterns. It is desired that the synthesized rules from such forwarded patterns must closely match with the mono-mining results (i.e., the results that would be obtained if all of the databases are put together and mining has been done). When the pattern is present in the site, but fails to satisfy the minimum support threshold value, it is not allowed to take part in the pattern synthesizing process. Therefore, this process can lose some interesting patterns, which can help the decider to make the right decision. In such situations we propose the application of a probabilistic model in the synthesizing process. An adequate choice for a probabilistic model can improve the quality of patterns that have been discovered. In this paper, we perform a comprehensive study on various probabilistic models that can be applied in the synthesizing process and we choose and improve one of them that works to ameliorate the synthesizing results. Finally, some experiments are presented in public database in order to improve the efficiency of our proposed synthesizing method.
본 연구는 진보주의 교육과 구성주의 교육이 학습자의 주관적 지식을 강조한다는 측면에서 공통점이 있으며, 이 두 교육 사조로부터 도출된 교육 원리가 수학교육 연구와 현장에 채택되어 적용될 때 유사한 문제점 또는 부작용이 발생한다는 문제의식을 전제로 수행되었다. 주관적 지식을 강조하는 진보주의와 구성주의는 이를 교육 현장에 적용함에 있어 주관적 지식 강조의 의미, 그 목적 및 적용 방향을 분명히 할 필요가 있었다. 이 문제에 대해 먼저 과거 진보주의의 교육적 적용 방식에 대해 Dewey의 이론을 바탕으로 반성해보고, 이를 거울삼아 동일한 문제에 대한 현재 구성주의의 교육적 적용에 대해 비판적 성찰을 시도하였다. 이를 통해 구성주의에 대한 발전적 이해와 수학 교실에서 보편적 이론으로 자리매김할 수 있는 논의의 단초를 제공하고자 하였다.
수학적 모델링 활동은 실생활에서 마주할 수 있는 상황을 수학적 모델로 변환하여 문제를 해결하는 과정으로 다양한 측면의 활용이 기대되고 있다. 수학적 모델링 활동에 대한 학생들의 인지적, 정의적 및 사회적 측면을 분석하기 위하여 초등학교 5학년 학생 10개 모둠을 대상으로 수학적 모델링 활동을 진행하고 과정 및 결과를 분석하였다. 활동 결과, 각 모둠은 실생활과 관련된 과제를 해결하기 위해 수학적인 모델을 만들고 필요한 정보를 수집하는 과정에서 수학적 개념과 원리를 적용하였다. 흥미, 수학적인 성취감 및 수학에 대한 태도에 대한 변화가 관찰되었으며 모둠원 간 협업, 의사소통을 경험하였다. 분석 결과를 바탕으로 효과적인 수학적 모델링 활동을 위한 교수학적 시사점 및 지도시 유의점을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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