• 제목/요약/키워드: Strategies of Mathematics Learning

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중학교 수학교과의 온라인 게임형 콘텐츠 개발 (Game Based Online Contents Development in Middle School Mathematics)

  • 조은순;김인숙
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.248-256
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    • 2007
  • 본 연구는 효과적인 교육방법으로 급속히 관심이 확산되고 있는 게임형 콘텐츠를 중학교 수학교과에 적용할 수 있는 콘텐츠 설계 전략을 수립하여 이를 기반으로 콘텐츠로 개발한 후 적용을 통해 현장 적용시 시사점을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구에서는 중등 수학교과 학습을 위한 게임형 콘텐츠 설계모형을 구축하고, 이를 기반으로 실제 콘텐츠로 개발한 후 운영상의 고려할 점들이 무엇인지를 실제 수업 현장에서 분석하였다. 중학교 수학교과용 게임형 콘텐츠 개발을 위해 문헌고찰, 기존 사례조사, 분석, 관련 사이트 검색, 전문가 회의 및 학교 현장 전문 교사진 검토 및 적용 테스트 등 다양한 연구 방법을 적용하여, 교육용 게임형 콘텐츠의 설계전략을 수립하고 이를 토대로 실제 콘텐츠를 개발하였으며 개발된 콘텐츠를 실제 중학 수학교과에 적용하여 현장적용 시 발생하는 문제점을 추출하여 최종 수정하였다. 연구결과, 게임형 콘텐츠는 학습자들의 흥미유발과 학습동기 향상에 긍정적인 영향을 주었으며, 향후 다른 교과와 다양한 학습자 그룹으로 확산될 가치가 충분하다고 판단하였다. 또한 본 논문의 결과는 향후 중학교 온라인 게임형 콘텐츠, 특히 수학교과의 현장 적용시 중요한 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

교사 의견 조사에 기초한 수학 교과에서의 수업평가 기준 및 활용 탐색 (The Study on the Investigation of the Evaluation Standards for Mathematics Teaching according to the teacher's opinion research)

  • 황혜정
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.39-62
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    • 2013
  • 본 연구자는 수학 수업에서 요구되는 교사 지식을 '교과 내용 지식', '학습자 이해 지식', '교수 학습 방법 및 평가 지식', '수업 상황 지식' 네 가지로 상정하고, 각각의 지식에 대한 수업평가 영역 및 기준 마련을 위한 연구를 순차적으로 수행한 바 있다. 하지만, 이와 같이 마련된 평가 기준은 실제로 교사의 의견 수렴을 거치지 않은 것이기 때문에 다분히 추상적이고 형식적 측면이 강하므로, 평가 기준의 양이나 기준 내용의 가독성, 적절성 등이 보다 객관적인 시각에서 제 삼자에 의해 판단, 검증될 필요가 있겠다. 이러한 취지에서 본 연구에서는 위의 선행 연구들 중에서 가장 최근에 수행된 결과로부터 마련된 교사 지식에 관한 수업평가 기준을 면밀히 검토하여, 현장에서 보다 수월하게 효율적으로 활용 가능한 평가 기준을 마련하고, 이의 활용 가능성 및 방안을 탐색하여 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 몇몇 현장 교사들을 대상으로 수업평가 기준을 활용하여 본인의 수업을 실제로 점검해 보게 하고, 두 차례에 걸쳐 설문 조사를 실시하였다. 또한, 설문 조사에 앞서, 본 연구의 대상인 교사들에게 보다 나은(가독성 있고 효율적인) 수업평가 기준 및 사용법을 제공하고자 사전 연구를 실시하여 수업평가 기준 및 활용법을 일차적으로 수정 보완하였다. 한 마디로, 본 연구는 교사 지식에 대한 교사 자신의 자기평가 방법에 따라 측정 용이한, 즉 실제적 활용 가치에 초점을 둔 수업평가 기준을 최종적으로 마련하고자 하였다. 궁극적으로, 이러한 연구 결과로부터의 기대는 합리적이고 효과성을 거둘 수 있는 평가 기준이 마련되어 이를 토대로 교사의 수업 전문성 신장이 보다 적극적으로 고무됨으로서 교실 수업이 개선되도록 하는 데 도움이 되고자 함이다.

EEG Feature Engineering for Machine Learning-Based CPAP Titration Optimization in Obstructive Sleep Apnea

  • Juhyeong Kang;Yeojin Kim;Jiseon Yang;Seungwon Chung;Sungeun Hwang;Uran Oh;Hyang Woon Lee
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권3호
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    • pp.89-103
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    • 2023
  • Obstructive sleep apnea (OSA) is one of the most prevalent sleep disorders that can lead to serious consequences, including hypertension and/or cardiovascular diseases, if not treated promptly. Continuous positive airway pressure (CPAP) is widely recognized as the most effective treatment for OSA, which needs the proper titration of airway pressure to achieve the most effective treatment results. However, the process of CPAP titration can be time-consuming and cumbersome. There is a growing importance in predicting personalized CPAP pressure before CPAP treatment. The primary objective of this study was to optimize the CPAP titration process for obstructive sleep apnea patients through EEG feature engineering with machine learning techniques. We aimed to identify and utilize the most critical EEG features to forecast key OSA predictive indicators, ultimately facilitating more precise and personalized CPAP treatment strategies. Here, we analyzed 126 OSA patients' PSG datasets before and after the CPAP treatment. We extracted 29 EEG features to predict the features that have high importance on the OSA prediction index which are AHI and SpO2 by applying the Shapley Additive exPlanation (SHAP) method. Through extracted EEG features, we confirmed the six EEG features that had high importance in predicting AHI and SpO2 using XGBoost, Support Vector Machine regression, and Random Forest Regression. By utilizing the predictive capabilities of EEG-derived features for AHI and SpO2, we can better understand and evaluate the condition of patients undergoing CPAP treatment. The ability to predict these key indicators accurately provides more immediate insight into the patient's sleep quality and potential disturbances. This not only ensures the efficiency of the diagnostic process but also provides more tailored and effective treatment approach. Consequently, the integration of EEG analysis into the sleep study protocol has the potential to revolutionize sleep diagnostics, offering a time-saving, and ultimately more effective evaluation for patients with sleep-related disorders.

중학교 과학 영재들의 공학 설계 과정에 대한 인식 조사 연구 (A Study on Perceptions of Scientifically Gifted Middle School Students about Engineering Design Process)

  • 송신철;한화정;심규철
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.835-846
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    • 2017
  • 본 연구에서는 중학교 과학영재들의 성별과 재능영역에 따른 공학 설계 과정에 대한 인식을 조사하였다. 공학 설계 과정에 대한 인식 조사 도구는 문제 정의 능력, 정보 수집 및 활용 능력, 아이디어 도출 능력, 탐구 수행 능력, 협업능력(의사소통, 협동, 리더십) 등의 총 5개 영역으로 구성되어 있으며, 리커르트 5점 척도로 설문에 응답하도록 하였다. 연구 대상으로는 총 102명(남자 69명, 여자 33명)의 중학교 과학영재들이 설문 조사에 참여하였으며, 성별과 재능영역(물리학, 생명과학, 소프트웨어, 수학, 천문지질, 화학)에 따라 비교 분석하였다. 과학영재들은 자신의 공학 설계 과정에 대해 높은 수준의 인식을 갖고 있었다. 따라서 과학 영재들의 성별과 재능영역에 따라 관심분야의 영재성이 충분히 발휘될 수 있도록 공학 설계 과정을 반영한 맞춤형 영재 교육 프로그램의 개발이 필요하다. 또한 과학영재들의 실제적인 요구를 충분히 반영하여 과학 영재를 위한 공학 설계 프로그램의 교수 학습 방법 및 전략이 수립되어야 할 것이다.

수학 영재 교육 대상 학생의 기하 인지 수준과 증명 정당화 특성 분석 (An Analysis of Justification Process in the Proofs by Mathematically Gifted Elementary Students)

  • 김지영;박만구
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제14권1호
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    • pp.13-26
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 초등수학 영재 교육 대상 학생들의 기하 인지 수준과 그들이 증명을 전개하는 과정에서 논리적인 정당화의 특성을 분석하고 이를 기반으로 수학 영재 교육을 위한 시사점을 제시하는 것이다. 이를 위하여 서울특별시 A영재교육원에 재학 중인 5, 6학년 학생 18명을 대상으로 그들의 기하 수준을 확인하고 그들이 기하문제를 증명을 하고 설명하는 과정에서 어떤 논리적인 정당화를 해 가는지 분석하였다. 연구 결과 이들은 van Hieles의 기하 사고의 0수준부터 4수준 중에서 대부분 2∼3수준에 있었다. 그리고 증명의 정당화 과정에서 이 영재 교육 대상 학생들은 잘라 붙이기와 수치적 접근을 사용하려는 시도와 이미 선행으로 학습한 내용의 기억을 되살려 사용하는 예가 많았고, 독창적이고 일반적인 증명으로 이끌어가는 데는 어려움을 가지고 있었다. 따라서 초등수학 영재 교육 대상자들을 위한 교육은 이들의 수준에 맞는 보다 정교화된 과제로 이들이 자신들의 증명의 정당화 과정을 인지하면서 보다 창의적이고 연역적 사고의 수준으로 이끌어 줄 필요가 있다.

소외 영재의 논리적 사고력과 상위인지에 대한 연구 (A Study about the Logical Thinking Ability and the Metacognition of Economically Disadvantaged Gifted Students)

  • 이미순;조석희;이현주
    • 영재교육연구
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    • 제16권2호
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    • pp.167-191
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 영재성과 학년수준에 따른 논리적 사고력과 상위인지적 특성을 규명함으로써, 학생의 인지능력 신장뿐 아니라 자기-주도적인 학습능력 증진의 중요성을 피력하는 실증적인 기초를 제공하는데 있다. 이에 1, 2차에 걸쳐 표집한 일반 학생(n=199), 소외 영재(n=133) 및 일반 영재(n=111)를 대상으로 논리적 사고력 검사(조석희 외, 2006)를 실시하여 '언어,' '수' 및 '공간' 영역에서 인지능력을 측정하였고, 상위인지 능력에 대해서는 기존의 지적 능력에 대한 신념 검사(조석희, 한석실, 2004)와 학습 전략 검사(조석희, 한석실, 2004)를 수정, 보완하여 사용하였다. 수집된 자료는 학생의 영재성과 학년수준에 따라 논리적 사고력 및 상위인지의 하위 변인에 대해 다변량분산분석을 실시하였다(MANOVA). 연구결과, 영재는 일반 학생에 비해, 그리고 일반 영재는 소외 영재에 비해 논리적 사고력 하위 영역에서 모두 높게 나타났으며, 이상의 논리 사고력에서의 차이는 학생의 영재성과 학년수준에 따라 다른 경향성을 나타내었다. 또한 논리적 사고력에서의 차이 외에 영재는 일반 학생에 비해, '상위인지 통제' 능력이 높아 자신의 학습을 계획하고 관리하는 것으로 나타났다. 그러나 소외 영재와 일반 영재의 상위인지 능력에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

학습자의 인지수준과 학습내용의 인지요구도를 고려한 중등화학 학습전략 개발에 대한 연구 (Teaching Strategy Development of Secondary School Chemistry Based on the Cognitive Levels of Students and the Cognitive Demands of Learning Contents)

  • 강순희;박종윤;정지영
    • 대한화학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.578-588
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    • 1999
  • 본 연구에서는 제 6차 교육과정에서 사용되고 있는 고등학교 화학I교과서의 내용이 그 교과서를 배우는 학생들에게 인지요구도 측면에서 적절한가를 알아보고, 학생들이 이해하기 어렵게 서술된 부분에 대해서 교과내용을 학생들의 인지수준에 맞게 재구성하는 학습전략을 제시하고자 하였다. 교과서 내용을 이해하는데 필요한 인지요구도를 알아보기 위하여 영국에서 개발된 교과내용 분류틀(CAT)을 사용하여 3종의 교과서 내용을 분석하였고, 학생들의 인지수준과 논리유형별 형성정도를 알아보기 위하여 논리적 사고력 검사지(GALT 축소본)를 사용하여 서울지역 고등학교 2학년 학생 821명을 대상으로 조사하였다. 학생들의 인지수준 조사결과는 학교별로 차이가 있었으나 평균적으로 형식적 조작 수준 46.3%, 과도기 43.0%, 구체적조작 수준 10.7%로 나타났다. 교과서의 인지요구도 수준 분석 결과는 출판사별로 대동소이하였으며, 대부분의 개념들이 초기 형식적 조작 수준으로 나타났다. 후기 형식적 조작 수준을 요구하는 개념으로는 `원자량과 분자량', '화학반응에서의 양적 관계', '원소의 주기적 성질' 등이었다. 이러한 연구 결과는 현장 교사들에게 어떤 개념들이 학생들에게 어려운가를 알 수 있게 해주고 학습전략을 구상하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 교과내용의 인지요구도를 낮추기 위해 본 연구의 결과를 이용하여 교과서의 내용을 재구성하는 과정을 제시하여 누구나 본 연구의 결과를 활용할 수 있도록 하였다.

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