• 제목/요약/키워드: the value of mathematics

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20세기초의 삼체문제에 관해서 (Three body problem in early 20th century)

  • 이호중
    • 한국수학사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.53-67
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    • 2012
  • 오늘날, 우주비행궤도의 정밀계산은 매우 실용적인 학문이 되었다. 프엥카레의 천체역학의 주요 키워드는 적분불변, 주기해, 점근해, 특성지수, 단일값을 갖는 새로운 적분의 불가능성등으로 볼 수 있다. 적분불변은 모든 시간에 걸쳐서 일정한 적분 값을 유지하는 것을 말한다. 곡선의 호상에서 취한 적분은 2, 3차원으로 확장하였다. 고유치는 궤적의 형식에 따라서 분류되는 바 매듭, 초점들, 말 안장점, 중심과 같은 것이다. 주기해에서는 고유값에 해당하는 특성지수에 따라서 주기해를 갖는다고 하였다. 주기해의 안정성은 특성지수의 성질을 조사하는 것과 동일한 것이다. 분지라고 불리는 천체궤도의 카오스적 존재 가능성을 프엥카레는 예외적 궤도의 존재로 주장하였고, 이는 아다마르의 견해대로 우연에 의한 확률적 궤도의 존재를 말하는 것이다. 호모크리닉점의 존재는 삼체문제의 이중 점근해를 말하고, 이것은 궤적이 카오적임을 말해주는 것이다. 주어진 조건에 따라서 엑스포넨셜 함수의 고유값인 특성지수가 계속 변함으로, 매우 작은 간격에서도 분지들은 얻게 되고, 원래의 주기와는 다소 멀어지는 것이다. 주기해의 안정성문제는 특성지수를 연구하는 것과 같다. 프엥카레는 궤적의 거동이 선형변환의 고유값 성질에 의존하고 이 고유값들과 서로 다른 특이점들 사이에 매우 밀접한 관련이 있음을 발견하였다. 뷔른스, 질덴, 순드만, 힐, 다윈, 벌코프, 하이테커, 아다마르등의 이론전개는 프엥카레의 이론과 불가분의 관계를 갖는다.

초등학교 5학년 학생의 통계적 변이성 개념의 이해와 그 지도에 관한 연구 (Understanding of the Statistical Variation Concept of Elementary School 5th Graders and Study on its Lesson Plans)

  • 김영미;박영희
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제16권3호
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    • pp.221-249
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 초등학교 5학년 학생들이 통계적 변이성 개념과 관련하여 가지고 있는 수학적 지식의 특성과 이것이 수업을 통해 어떻게 변화하는지 알아보는 것이다. 본 연구에서는 초등학교 5학년 학생들이 통계적 변이성 개념과 관련하여 가지고 있는 수학적 지식의 특성을 살펴보기 위하여 사전검사를 실시하였다. 사전검사 결과 드러난 학생들의 수학적 지식의 특성 중 미흡한 측면은 바로 잡고, 잘된 점은 더욱 증가시키기 위해 통계적 변이성 수업을 실시하였다. 통계적 변이성수업 후 학생들은 최적 값의 빈도수나 편중성, 평균, 예측 가능한 안정적인 성향 대신 통계적 변이성 개념을 고려하였다. 그리고 표 그래프 그리기 수업을 통해 이에 대한 이해가 증가하여 표와 그래프가 혼합된 문제를 바르게 해석하였다. 전체적인 분포, 범위가 비슷한 집합을 비교하는 상황에서는 평균을 함께 고려하여 안정적으로 답을 구했다.

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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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고등학교 수학 수업에서 과정 중심 평가 수업을 위한 피드백 중심 수업 자료 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Feedback-Based Instructional Materials for Process-Focused Assessment Classes in High School Mathematics Classes)

  • 이동근;한창훈
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.107-138
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    • 2022
  • 본 연구는 현장의 동일교 소속 교사들을 중심으로 교원학습공동체 프로그램을 이용하여 피드백에 주목하여 과정 중심 평가를 수업에 적용할 수 있는 수업 자료를 개발한 연구이다. 특히 실제 수업에 적용 가능한 수업 자료를 개발하는 것을 목적에 두고 진행한 연구이다. 이때 학교 현장 수업에서 과정 중심 평가를 적용할 때 어떻게 적절한 피드백을 제공할 것인지 고민하였다. 이동근, 안상진(2021)의 자료 개발 연구의 절차를 따라 진행하였으며, 자료 개발 자체의 절차는 교육과정 분석에 근거한 성취기준의 재구성과 이해도 확인 전략을 수립하여 평가계획을 수립하였다. 다음으로 평가과제와 채점 기준표 및 사전 피드백 준비표를 개발하였다. 또한 이들 개발 자료들에 근거하여 실제 수업 적용 시의 장면을 예상할 수 있는 학습 지도안을 결과물로 함께 개발하였다.

고랭지배추 생육을 위한 유비쿼터스 센서 네트워크 품질관리 알고리즘 개발 (Development of Ubiquitous Sensor Network Quality Control Algorithm for Highland Cabbage)

  • 조창제;황근보;윤상후
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.337-347
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    • 2018
  • 농업활동의 위험은 대부분은 기상에 의해 발생한다. 효율적인 농작업을 위해선 기상정보를 활용해야 한다. 현대 농업은 첨단 기술인 ICT와 융합을 통해 고부가가치를 창출하는 방향으로 발전하고 있다. 본 연구에서는 고랭지배추의 효율적인 재배를 위한 USN 관측장비를 통한 기상관측장비의 품질관리 알고리즘을 다룬다. 기상관측에서 정확한 관측이 중요하다. 이를 위해서 기상청에서는 기상관측 장비별로 품질관리 알고리즘을 개발하여 기상정보의 정확성 검증을 통해 정상자료 여부를 판정한 후 이를 활용한다. 연구자료는 2015년부터 2017년까지 3년간 대표적인 고랭지배추 재배지인 안반덕, 귀네미에 설치된 5개 USN 자료이다. 품질관리 알고리즘은 지속성검사, 기후범위검사, 시간변동성검사, 공간분포검사로 구성되어 있다. 마지막으로 본 연구에서 제안하는 품질관리 알고리즘은 기상자료의 공간적 특성을 고려한 잠재적 이상관측 여부도 확인할 수 있다. 또한 품질관리를 거친 자료를 토대로 고랭지배추와 기상관측자료의 상관성을 분석함으로써 효율적 농산업 관리에 도움이 될 것으로 보여진다.

테크놀로지를 활용한 교사의 확신(self-confidence)에 영향을 미치는 요인 탐색 (An analysis of factors which affect teachers' self-confidence in using technology for mathematics class)

  • 홍예윤;임연욱
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.565-577
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    • 2012
  • 그래픽 계산기와 같은 공학 도구를 사용하는 수학 수업에 있어서 교사의 확신에 영향을 주는 여러 가지 요인들이 있다. 공학 도구를 사용하는 교사의 태도와 같은 내적 요인과 학교 관계자, 또는 동료교사의 지원 등과 같은 외적 요인들이 있다고 할 수 있다. 교육적 기술 지식(PTK: Pedagogical Technology Knowledge)이 교사의 테크놀로지를 사용하는데 있어서 확신을 결정짓는 중요한 요인임을 알 수 있었고, PTK의 발전은 테크놀로지에 대한 교사의 생각, 그리고 그것의 활용과 도구장착(instrumentation)으로 이루어진다고 할 수 있다. 본 연구는 예비교사와 현직교사를 포함한 19명을 대상으로 수학교육과정을 대수, 함수, 기하, 미적분, 통계 영역을 중심으로, 테크놀로지의 활용에 중점을 두어 테크놀로지를 도구장착으로 발전시키고 PTK를 확대하는 것에 중점을 둔 연구이다. 본 연구에서는 그래픽 계산기와 GSP, AutoGraph과 같은 다양한 경험을 통하여 교사들의 테크놀로지에 대한 태도를 도구장착과 도구화의 개념으로 분석하여 이것이 교사의 확신에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보았고, 테크놀로지에 대한 전문적 지식의 발전, 교육의 질에 대한 교사들의 변화를 살펴보았다. 연구 결과 테크놀로지에 대한 교사 개인의 태도와 확신이 아주 강하다면, 부정적인 잠재적제약(constraints)와 방해요인(obstacles)은 크게 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다. 특히 교사의 배우고자 하는 확고한 의지와 더불어 수학 학습에 있어서 테크놀로지의 가치에 대한 강한 확신은 테크놀로지의 효율적 활용에 결정적인 요소라고 할 수 있었다.

FOCUS 문제해결과정이 수학 문제해결력 및 수학적 태도에 미치는 영향 (The Effects of the FOCUS Problem Solving Steps on Mathematical Problem Solving Ability and Mathematical Attitudes)

  • 이연주;류성림
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.243-262
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    • 2017
  • 본 연구에서는 FOCUS 문제해결과정을 적용한 교수.학습 방법이 학생들의 수학 문제해결력과 수학적 태도에 미치는 효과를 분석함으로써 앞으로의 수학학습을 개선하고자 하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 4학년 1학기 수학의 2개 단원에 걸쳐 총 13차시에 대하여 FOCUS 문제해결과정을 적용하였고, 수학 문제해결력 검사와 수학적 태도 검사를 사전과 사후 모두 사용한 후 t-검정을 실시한 결과를 토대로 학생들의 변화를 분석하였다. 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, FOCUS 문제해결과정에 따른 학습활동이 학생들의 수학 문제해결력 향상에 긍정적인 효과를 보였다. 둘째, 수학적 태도 가운데 수학적 호기심, 수학적 반성, 수학적 가치의 3가지 요인에 있어서는 통계적으로도 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실험집단의 학생들의 변화를 분석한 결과에서는 수학적 태도에 속하는 6가지 요인 모두에 대하여 긍정적인 태도 형성에 영향을 주었다고 볼 수 있다. 셋째, FOCUS 단계에 따라 문제를 풀어봄으로써 학생 스스로 성공했을 때의 만족감을 느꼈으며 검토와 반성을 통하여 자신의 오류를 직접 찾고 해결해나갈 때의 기쁨으로 인하여 FOCUS 문제해결과정을 적용한 활동이 보다 지속적으로 이루어진다면 학생들의 문제해결력에 있어서도 크게 의미 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

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가정교육과 학생들의 학과만족도와 진로결정수준 (Major satisfaction and career decision level of students in dept. of Home Economics Education)

  • 신혜원
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.55-66
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    • 2013
  • 가정교육과 학생들의 학과만족도와 진로결정수준을 살펴봄으로써 가정교육과 학생들의 진로지도에 도움이 되고자 하였다. 2011년 10월에서 11월까지 서울소재 2개 대학과 지방소재 2개 대학 가정교육과 학생들과 서울소재 A대학의 국어와 수학교육과 학생들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 가정교육과 학생들의 일반적 관심에 따른 학과만족도는 보통이상이나 사회적 인식에 따른 학과만족도는 낮게 나타났으며 국어나 수학교육과와 비교해 매우 낮게 나타났다. 학교에 따라서도 학과만족도에 차이가 나타났으며, 학년이 높을수록 학과만족도가 높게 나타났으나 성별에 따라서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 가장 고려하는 직업으로 타과교사와 전공 비관련 직업을 들었고 가정교사는 가장 고려하지 않는 것으로 나타났으며, 전공 관련 직업을 고려하는 학생들이 전공 비관련 직업을 고려하는 학생들보다 학과만족도가 높게 나타났다. 진로결정수준은 보통으로 나타났으며 학과, 학교, 학년, 성별, 고려직업 모두에 따라서 유의한 차이가 나타나지 않았다. 진로결정수준은 학과만족도 중 일반적 관심 만족에만 정적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 이상에서 가정교과가 사회에서 꼭 필요하고 타 교과와 차별화되는 교과로 인식될 수 있도록 가정교과의 패러다임을 확립하고 이에 따른 교과과정으로 개편하여 가정교과에 대한 비전을 제시하고, 교과내용에 대한 흥미를 높이고 학습동기를 유발할 수 있는 교수방법을 개발 사용하는 등의 노력을 기울임으로써 학생들의 가정교육에 대한 신념과 열의를 높여 학과에 대한 만족도를 높여야 할 것으로 생각된다. 또한 학생들의 전공과 관련된 다양한 진로에 대한 정보제공이나 진로상담 등이 활성화되어야 할 것으로 생각된다.

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The influence of the initial strains of the highly elastic plate on the forced vibration of the hydro-elastic system consisting of this plate, compressible viscous fluid, and rigid wall

  • Akbarov, Surkay D.;Ismailov, Meftun I.;Aliyev, Soltan A.
    • Coupled systems mechanics
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    • 제6권4호
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    • pp.439-464
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    • 2017
  • The hydro-elastic system consisting of a pre-stretched highly elastic plate, compressible Newtonian viscous fluid, and the rigid wall is considered and it is assumed that on the plate a lineal-located time-harmonic force acts. It is required to investigate the dynamic behavior of this system and determine how the problem parameters and especially the pre-straining of the plate acts on this behavior. The elasticity relations of the plate are described through the harmonic potential and linearized (with respect to perturbations caused by external time-harmonic force) form of these relations is used in the present investigation. The plane-strain state in the plate is considered and the motion of that is described within the scope of the three-dimensional linearized equations of elastic waves in elastic bodies with initial stresses. The motion of the fluid is described by the linearized Navier-Stokes equations and it is considered the plane-parallel flow of this fluid. The Fourier transform with respect to the space coordinate is applied for a solution to the corresponding boundary-value problem. Numerical results on the frequency response of the interface normal stress and normal velocity and the influence of the initial stretching of the plate on this response are presented and discussed. In particular, it is established that the initial stretching of the plate can decrease significantly the absolute values of the aforementioned quantities.

Finite element modeling of high Deborah number planar contraction flows with rational function interpolation of the Leonov model

  • Youngdon Kwon;Kim, See-Jo;Kim, Seki
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제15권3호
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    • pp.131-150
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    • 2003
  • A new numerical algorithm of finite element methods is presented to solve high Deborah number flow problems with geometric singularities. The steady inertialess planar 4 : 1 contraction flow is chosen for its test. As a viscoelastic constitutive equation, we have applied the globally stable (dissipative and Hadamard stable) Leonov model that can also properly accommodate important nonlinear viscoelastic phenomena. The streamline upwinding method with discrete elastic-viscous stress splitting is incorporated. New interpolation functions classified as rational interpolation, an alternative formalism to enhance numerical convergence at high Deborah number, are implemented not for the whole set of finite elements but for a few elements attached to the entrance comer, where stress singularity seems to exist. The rational interpolation scheme contains one arbitrary parameter b that controls the singular behavior of the rational functions, and its value is specified to yield the best stabilization effect. The new interpolation method raises the limit of Deborah number by 2∼5 times. Therefore on average, we can obtain convergent solution up to the Deborah number of 200 for which the comer vortex size reaches 1.6 times of the half width of the upstream reservoir. Examining spatial violation of the positive definiteness of the elastic strain tensor, we conjecture that the stabilization effect results from the peculiar behavior of rational functions identified as steep gradient on one domain boundary and linear slope on the other. Whereas the rational interpolation of both elastic strain and velocity distorts solutions significantly, it is shown that the variation of solutions incurred by rational interpolation only of the elastic strain is almost negligible. It is also verified that the rational interpolation deteriorates speed of convergence with respect to mesh refinement.