• 제목/요약/키워드: mathematics-applying ability

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용용과 모델 구성을 중시하는 수학과 교육 과정 개발 방안 탐색

  • 정은실
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제30권1호
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    • pp.1-19
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    • 1991
  • This study intends to provide some desirable suggestions for the development of application oriented mathematics curriculum. More specific objects of this study is: 1. To identify the meaning of application and modelling in mathematics curriculm. 2. To illuminate the historical background of and trends in application and modelling in the mathematics curricula. 3. To consider the reasons for including application and modelling in the mathematics curriculum. 4. To find out some implication for developing application oriented mathematics curriculum. The meaning of application and modelling is clarified as follows: If an arbitrary area of extra-mathematical reality is submitted to any kind of treatment which invovles mathematical concepts, methods, results, topics, we shall speak of the process of applying mathemtaics to that area. For the result of the process we shall use the term an application of mathematics. Certain objects, relations between them, and structures belonging to the area under consideration are selected and translated into mathemtaical objects, relation and structures, which are said to represent the original ones. Now, the concept of mathematical model is defined as the collection of mathematical objcets, . relations, structures, and so on, irrespective of what area is being represented by the model and how. And the full process of constructing a mathematical model of a given area is called as modelling, or model-building. During the last few decades an enormous extension of the use of mathemtaics in other disciplines has occurred. Nowadays the concept of a mathematical model is often used and interest has turned to the dynamic interaction between the real world and mathematics, to the process translating a real situation into a mathematical model and vice versa. The continued growing importance of mathematics in everyday practice has not been reflected to the same extent in the teaching and learning of mathematics in school. In particular the world-wide 'New Maths Movement' of the 19608 actually caused a reduction of the importance of application and modelling in mathematics teaching. Eventually, in the 1970s, there was a reaction to the excessive formallism of 'New Maths', and a return in many countries to the importance of application and connections to the reality in mathematics teaching. However, the main emphasis was put on mathematical models. Applicaton and modelling should be part of the mathematics curriculum in order to: 1. Convince students, who lacks visible relevance to their present and future lives, that mathematical activities are worthwhile, and motivate their studies. 2. Assist the acqusition and understanding of mathematical ideas, concepts, methods, theories and provide illustrations and interpretations of them. 3. Prepare students for being able to practice application and modelling as private individuals or as citizens, at present or in the future. 4. Foster in students the ability to utilise mathematics in complex situations. Of these four reasons the first is rather defensive, serving to protect or strengthen the position of mathematics, whereas the last three imply a positive interest in application and modelling for their own sake or for their capacity to improve mathematics teaching. Suggestions, recomendations and implications for developing application oriented mathematics curriculum were made as follows: 1. Many applications and modelling case studies suitable for various levels should be investigated and published for the teacher. 2. Mathematics education both for general and vocational students should encompass application and modelling activities, of a constructive as well as analytical and critical nature. 3. Application and modelling activities should. be introduced in mathematics curriculum through the interdisciplinary integrated approach. 4. What are the central ideas of, and what are less-important topics of application-oriented curriculum should be studied and selected. 5. For any mathematics teacher, application and modelling should form part of pre- and in-service education.

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Sfard의 구상화(Reification) 이론에 근거한 중·고등학생의 이차방정식 근의 공식 개념 형성 수준 분석 (An analysis on the secondary students' conceptualization level of the formula of quadratic equation based on Sfard's reification theory)

  • 장현석;이봉주
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제57권3호
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    • pp.231-246
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    • 2018
  • In this paper, we applied Sfard's reification theory to analyze the secondary students' level of conceptualization with regard to the formula of quadratic equation. Through the generation and development of mathematical concepts from a historical perspective, Sfard classified the formulation process into three stages of interiorization, condensation, and reification, and proposed levels of formulation. Based on this theory, we constructed a test tool reflecting the reversibility of the nature of manipulation of Piaget's theory as a criterion of content judgement in order to grasp students' conceptualization level of the formula of quadratic equation. By applying this tool, we analyzed the conceptualization level of the formula of quadratic equation of the $9^{th}$ and $10^{th}$ graders. The main results are as follows. First, approximately 45% of $9^{th}$ graders can not memorize the formula of quadratic equation, or even if they memorize, they do not have the ability of accurate calculation to apply for it. Second, high school curriculum requires for students to use the formula of the quadratic equation, but about 60% of $10^{th}$ graders have not reached at the level of reification that they can use the formula of quadratic equation. Third, as a result of imaginarily correcting the error of the previous concept, there was a change in the levels of $9^{th}$ graders, and there was no change in $10^{th}$ graders.

역할극 중심의 실생활 문제 상황의 어림학습 지도에 관한 연구 - 초등 3학년을 중심으로 - (Teaching and Learning on the Computational Estimation Using Role Play in an Actual Life Problem Situation - Centered on the 3rd Grade -)

  • 김영랑;박영희
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제16권4호
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    • pp.273-295
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    • 2006
  • 본 연구는 수학학습 능력이 서로 다른 3학년 6명의 학생을 대상으로 총 6회의 실생활 문제 상황을 활용한 어림수업을 실시하여 어림에 어떤 변화가 보이는지 분석하고 어림학습 전과 후에 실생활 문제 상황 학습지를 투입하여 그에 대한 변화를 비교해 보았다. 실생활 문제 상황을 활용하여 역할극으로 진행된 어림수업에서 학생들은 자신의 생활과 친숙한 문제 상황 속에서 어림을 사용하였으며, 문제 상황에 따라 적절한 자리 수를 결정할 수 있음을 확인하였다.

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Visual Observation Confidence based GMM Face Recognition robust to Illumination Impact in a Real-world Database

  • TRA, Anh Tuan;KIM, Jin Young;CHAUDHRY, Asmatullah;PHAM, The Bao;Kim, Hyoung-Gook
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권4호
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    • pp.1824-1845
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    • 2016
  • The GMM is a conventional approach which has been recently applied in many face recognition studies. However, the question about how to deal with illumination changes while ensuring high performance is still a challenge, especially with real-world databases. In this paper, we propose a Visual Observation Confidence (VOC) measure for robust face recognition for illumination changes. Our VOC value is a combined confidence value of three measurements: Flatness Measure (FM), Centrality Measure (CM), and Illumination Normality Measure (IM). While FM measures the discrimination ability of one face, IM represents the degree of illumination impact on that face. In addition, we introduce CM as a centrality measure to help FM to reduce some of the errors from unnecessary areas such as the hair, neck or background. The VOC then accompanies the feature vectors in the EM process to estimate the optimal models by modified-GMM training. In the experiments, we introduce a real-world database, called KoFace, besides applying some public databases such as the Yale and the ORL database. The KoFace database is composed of 106 face subjects under diverse illumination effects including shadows and highlights. The results show that our proposed approach gives a higher Face Recognition Rate (FRR) than the GMM baseline for indoor and outdoor datasets in the real-world KoFace database (94% and 85%, respectively) and in ORL, Yale databases (97% and 100% respectively).

Flipped Learning이 대학수학의 학업성취도에 미치는 영향 (Flipped Learning mathematics impact on the University Academic Achievement)

  • 김동률
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.209-218
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    • 2017
  • 대학기초수학 교과목은 많은 대학에서 필수 과목으로 개설 운영하고 있으나 학업 성취도가 낮은 학생들에게는 수학을 포기하는 경우가 많아지고 있어 대안적 방법으로 학생들이 자기 주도적으로 흥미를 갖고 협업을 통해 과제를 해결하도록 하는 학습자 중심 교수법으로 잘 알려진 Flipped Learning이 제시되고 있다. 따라서 Flipped Learning 수업을 본 교과목에 적용함으로써 강의식 수업의 문제점을 보완하여 학습능력을 향상하고 수학에 대한 흥미를 높일 수 있는지 그 효과성을 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 Flipped Learning 수업을 적용한 실험집단과 기존 강의식 수업을 적용한 통제집단의 비교연구에서 교육적 효과성을 알아본 결과 첫째, 단원테스트 결과에서는 실험집단이 통제집단보다 평균이 20점 이상 높게 나타나 학습능력 향상에 큰 효과가 있는 것으로 나타났고 둘째, 성찰저널 분석에서도 통제집단과 달리 실험집단에서는 어렵게만 느꼈던 수학에 대한 태도에도 긍정적인 의견의 내용이 많이 나와 흥미도 향상에도 효과가 있었다.

데이터 시각화를 적용한 클라우드 기반 곱셈구구 연습 애플리케이션 개발 (Development of cloud-based multiplication table practice application using data visualization)

  • 강설주;박판우;배영권
    • 정보교육학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.285-293
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    • 2022
  • 예상보다 길어진 코로나19 사태는 학생들의 수학 교과 기초학력에 적지 않은 손상을 끼쳤다. 본 논문에서는 학생들의 기초 곱셈 연산 능력 개선에 도움을 줄 수 있는 곱셈구구 연습 애플리케이션을 클라우드에 기반하여 개발하였으며, 학생 개별 맞춤형 지도를 위해 데이터 시각화 기술을 접목시켜 교사의 피드백을 돕고자 하였다. 구글에서 개발한 Flutter framework, Google Cloud, Google Sheets를 통합적으로 활용하여 애플리케이션의 성능을 높였다. K광역시 소재 초등학교 6학년 72명의 학생들이 본 애플리케이션을 일주일간 곱셈구구 활동에 활용한 결과, 학생들의 곱셈구구 소요 시간이 초기에 비해 28%이상 감소한 가운데, 학생들의 학습 데이터가 오류없이 정교하게 수집된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 Flutter framework를 통해 진행한 개발 사례가 다른 교육용 학습 애플리케이션 개발로 이어질 수 있기를 희망한다.

수학과 연계한 장소기반 지구과학 프로그램에 대한 교육봉사활동 사례 연구: 지구의 크기 측정 (A Case Study of Service Education Activities Applying Mathematics into a Place-Based Earth Science Program: Measuring the Earth's Size)

  • 유은정;김경화
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.518-537
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    • 2019
  • 본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학 과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

조종성지수에 의한 충돌회피동작의 양적 파악에 관한 연구 (A Study on the Quantative Analysis of a Ship's Collision Avoding Action by Using the Maneuvering Indices)

  • 윤점동
    • 한국항해학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.27-44
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    • 1977
  • The Maneuvering Indices of a ship are the values that decide the quantity of her motion in turning when her rudder is turned over to an angle to the starboard or the port. They consist of two kinds of indices, one of which is called index K and the other, index T. Index K decides a ship's turning ability and index T does the length of time delay of a normal turning motion after her rudder has finished the turn of an ordered angle. Generally, the values of the indices are calculated through some mathematic formulas with figures of her heading degrees recorded at a fixed time intervals during her Z test. The values of the same kind index of a ship appear differently according to the ship'sspeed, trim, rudder angle and loaded condition, etc. In this paper, the author analyzed all the amthematic formulas required to calculate the values of the indices in their forming process and examined them from the point of mathematics and dynamics and also actually figured out the values of maneuvering indices of the M.S. "HANBADA", the training ship of Korea Merchant Marine College through her Z test. The author supposed a case in which two same typed ships as the "HANBADA" in size, shape and conditions were approaching each other in meeting end on situation and each ship turned her rudder hard over to the starboard respectively when they approached to the distance of 3 times as long as the ship's length. The author worked out mathematic formulas calculating forward and transverse ship's motions within the above mentioned situation for the quantative analysis of the collision avoding action to certify whether they are in collision status or not. Applying the calculated values of the maneuvering indices of the "HANBADA" to the motion calculating formulas, the author found out the two ships were passing over each other with the clearing distance o 39m between their port quarters. With the above mentioned examinations and explanations, the author demonstrated that a ship's motion in any collision avoiding action can be shown with quantities of time and distance within reliable limit.istance within reliable limit.

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초등학교 6학년 수학 우수아들의 대수 기호 감각 실태 분석 (Symbol Sense Analysis on 6th Grade Elementary School Mathematically Able Students)

  • 조수경;송상헌
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.937-957
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    • 2010
  • 본 연구는 우리나라 초등학교 6학년 수학 우수아들이 보여주는 대수 기호 감각에 대한 인식과 이해 정도를 바탕으로 그들이 실제로 문자 기호를 표현하는 과정을 분석하여 대수 학습을 위한 시사점을 제안하는 것이다. 이를 위하여 Arcavi(1994)와 Driscoll(1999)의 연구에서 제시한 문항을 초등 우수아의 수준에 맞게 수정 보완하여 기호 감각의 5가지 구성요소(기호 도입의 필요성 인식, 기호의 의미 읽기, 맥락에 적합한 기호 선택, 기호의 시각화를 통한 패턴 추측, 다른 맥락에서 기호의 역할)를 검사할 수 있는 문항을 선정하였고 그 결과를 집단의 수준별, 유형별로 분석 하였다. 초등학교 6학년 수학 우수아들의 대수 기호 감각에 관한 학습 실태를 분석한 결과 학생들은 자신이 소속한 집단별(대학부설 과학영재교육원_A수준; 교육청부설 영재교육원 및 영재학급_B수준; 그리고 일반학급 우수아_C수준)로 차이점이 나타났으며, 요소별로도 대수적 기호의 의미 이해를 중심으로 그 특성이 뚜렷하였다. 기호 감각의 5개 요소는 완전하게 구분되는 것이라기보다는 기호의 의미 읽기를 중심으로 내적으로 밀접하게 관련되어 몇 가지 요소의 조합에 의하여 드러남을 알 수 있었다.

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담화 중심 수학 수업의 효과 분석 (Analysis of the Effects of Discourse-Based Math Instructions)

  • 홍금희;최재호
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.559-577
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    • 2011
  • 본 연구는 수학교실에서 학생들에게 능동적으로 학습에 참여할 기회를 제공하고 의사소통에 있어서 자신의 아이디어를 표현하는 가장 기본적인 전달 방법인 말하기 경험을 확대하는 담화 중심 수학 수업을 초등학교 5학년 학생들에게 적용해 봄으로써 담화 중심 수학 수업이 학생들의 수학적 태도와 수학 학업성취도에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 그 결과로 담화 중심 수학 수업은 수학 학업성취도의 향상에는 유의미한 차이가 나타나지 않았으나 수학적 태도 중 융통성, 의지력, 호기심, 반성, 가치에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며 수학적 태도에 매우 긍정적인 영향을 주었다. 또한 담화 중심 수업에 대한 설문 조사 및 서술형 평가 등을 통해 담화 중심 수학 수업이 학생들에게 문제 해결에 있어 다양한 방법을 모색해보는 기회를 제공하였으며 흥미와 호기심을 갖고 수업에 참여하도록 할뿐만 아니라 문제를 단순하게 푸는 차원을 넘어서서 원리를 발견하는 경험을 하고 있음을 알 수 있었다. 이렇게 볼 때 담화 중심 수학 수업은 수학적 태도에 긍정적인 영향을 주며 의사소통 능력 신장에도 도움을 줄 수 있다는 결론을 얻을 수 있다.

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