• 제목/요약/키워드: types of proof and reasoning

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학생들의 정당화 유형과 탐구형 소프트웨어의 활용에 관한 연구 (A study of the types of students' justification and the use of dynamic software)

  • 류희찬;조완영
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제9권1호
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    • pp.245-261
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    • 1999
  • Proof is an essential characteristic of mathematics and as such should be a key component in mathematics education. But, teaching proof in school mathematics have been unsuccessful for many students. The traditional approach to proofs stresses formal logic and rigorous proof. Thus, most students have difficulties of the concept of proof and students' experiences with proof do not seem meaningful to them. However, different views of proof were asserted in the reassessment of the foundations of mathematics and the nature of mathematical truth. These different views of justification need to be reflected in demonstrative geometry classes. The purpose of this study is to characterize the types of students' justification in demonstrative geometry classes taught using dynamic software. The types of justification can be organized into three categories : empirical justification, deductive justification, and authoritarian justification. Empirical justification are based on evidence from examples, whereas deductive justification are based logical reasoning. If we assume that a strong understanding of demonstrative geometry is shown when empirical justification and deductive justification coexist and benefit from each other, then students' justification should not only some empirical basis but also use chains of deductive reasoning. Thus, interaction between empirical and deductive justification is important. Dynamic geometry software can be used to design the approach to justification that can be successful in moving students toward meaningful justification of ideas. Interactive geometry software can connect visual and empirical justification to higher levels of geometric justification with logical arguments in formal proof.

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GSP가 중학생들의 증명학습에 미치는 영향: 사례연구 (An Influence of GSP to Learning Process of Proof of Middle School Students: Case Study)

  • 신유경;강윤수;정인철
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.55-68
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    • 2008
  • 이 연구에서는 중학생들이 '원의 성질' 단원의 증명학습 과정에서 어떤 어려움을 겪는지를 조사하여 GSP를 활용한 증명학습이 학생들의 어려움을 어떻게 완화시키는지를 탐구하였다. 진단검사를 통해, 학생들은 가정과 결론의 이해, 기호의 사용, 추론 과정 등에서 어려움을 겪고 있음을 확인하였다. 한편, 학생들은 GSP를 활용한 증명학습을 통해 자신의 추측이나 추론에 대한 피드백을 받을 수 있고, 구체적인 사례를 일반화하거나 증명에 필요한 아이디어를 능동적으로 찾는 탐구 태도를 형성할 수 있다는 것을 확인하였다.

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초등학생의 수학적 정당화에 관한 연구 (A study on mathematical justification activities in elementary school)

  • 권성룡
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제7권2호
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    • pp.85-99
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    • 2003
  • In this paper, firstly examined various proofs types that cover informal empirical justifications by Balacheff, Miyazaki, and Harel & Sowder and Tall. Using these theoretical frameworks, justification activities by 5th graders were analyzed and several conclusions were drawn as follow: 1) Children in 5th grade could justify using various proofs types and method ranged from external proofs schemes by Harel & Sowder to thought experiment by Balacheff This implies that children in elementary school can justify various mathematical statements of ideas for themselves. To improve children's proving abilities, rich experience for justifying should be provided. 2) Activities that make conjectures from cases then justify should be given to students in order to develop a sense of necessity of formal proof. 3) Children have to understand the meaning and usage of mathematical symbol to advance to formal deductive proofs. 4) New theoretical framework is needed to be established to provide a framework for research on elementary school children's justification activities. Research on proof mainly focused on the type of proof in terms of reasoning and activities involved. But proof types are also influenced by the tasks given. In elementary school, tasks that require physical activities or examples are provided. To develop students'various proof types, tasks that require various justification methods should be provided. 5) Children's justification type were influenced not only by development level but also by the concept they had. 6) Justification activities provide useful situation that assess students'mathematical understanding. 7) Teachers understanding toward role of proof(verification, explanation, communication, discovery, systematization) should be the starting point of proof activities.

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우리나라와 미국 수학 교과서의 과제 비교 : 평행사변형 조건을 중심으로 (A Comparative Study of the Mathematics Textbooks' Tasks of Korea and the USA : Focused on Conditions for Parallelograms)

  • 정혜윤;이경화
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제18권4호
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    • pp.749-771
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    • 2016
  • 이 논문에서는 우리나라와 미국 수학 교과서에서 다루고 있는 평행사변형이 되기 위한 조건 관련 과제를 과제의 구조, 증명과 추론 유형, 그리고 인지적 노력 수준에 따라 비교 분석하였다. 이를 통해 두 나라 교과서 과제의 공통점과 차이점을 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 과제 구조와 관련하여, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 구조가 더 다양하다. 둘째, 증명과 추론 유형과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 IC 과제와 DA 과제의 구성 비율이 높으며, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 유형이 더 다양하다. 셋째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 PNC 과제와 PWC 과제가 대부분을 차지하며, 우리나라의 경우 미국에 비해 구체적인 알고리즘적 절차를 이용하는 수학 과제를 제시하는 비율이 높다. 차이점을 토대로 우리나라 교과서 재구성에 필요한 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 과제의 구조 및 증명과 추론 유형과 관련하여, 구성의 다양성을 높여야 한다. 둘째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, PNC 과제에 대한 편중현상을 완화해야 하며, 과제 유형별 인지적 노력 수준에 대한 재고가 필요하다. 셋째, 과제의 주제 또는 소재와 관련하여, 수학 내적, 외적인 상황과의 연결성이 강화된 과제를 도입할 수 있는 방안의 재고가 필요하다.

행렬의 명제 문제에 대한 오류 분석 및 교정 지도 방안에 관한 연구 (A Study on Error Analysis and Correction Method in Proof Problems of Matrix)

  • 김혜진;김원경
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제49권2호
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    • pp.161-174
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    • 2010
  • The purpose of the study is to analyze various types of errors appeared in true-false proof problems of matrix and to find out correction method. In order to achieve this purpose, error test was conducted to the subject of 87 second grade students who were chosen from D high schoool. It was shown from this test that the most frequent error type was caused by the lack of understanding about concepts and essential facts of matrix(35.3%), and then caused by the invalid logically reasoning (27.4%), and then caused by the misusing conditions(18.7%). Through three hours of correction lessons with 5 students, the following correction teaching method was proposed. First, it is stressed that the operation rules and properties satisfied in real number system can not be applied in matrix. Second, it is taught that the analytical proof method and the reductio ad absurdum method are useful in the proof problem of matrix. Third, it is explained that the counter example of E=$\begin{pmatrix}1\;0\\0\;1 \end{pmatrix}$, -E should be found in proof of the false statement. Fourth, it is taught that the determinant condition should be checked for the existence of the inverse matrix.

중학교 학생의 증명 능력 분석 (Analysis on Students' Abilities of Proof in Middle School)

  • 서동엽
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제9권1호
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    • pp.183-203
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    • 1999
  • In this study, we analysed the constituents of proof and examined into the reasons why the students have trouble in learning the proof, and proposed directions for improving the teaming and teaching of proof. Through the reviews of the related literatures and the analyses of textbooks, the constituents of proof in the level of middle grades in our country are divided into two major categories 'Constituents related to the construction of reasoning' and 'Constituents related to the meaning of proof. 'The former includes the inference rules(simplification, conjunction, modus ponens, and hypothetical syllogism), symbolization, distinguishing between definition and property, use of the appropriate diagrams, application of the basic principles, variety and completeness in checking, reading and using the basic components of geometric figures to prove, translating symbols into literary compositions, disproof using counter example, and proof of equations. The latter includes the inferences, implication, separation of assumption and conclusion, distinguishing implication from equivalence, a theorem has no exceptions, necessity for proof of obvious propositions, and generality of proof. The results from three types of examinations; analysis of the textbooks, interview, writing test, are summarized as following. The hypothetical syllogism that builds the main structure of proofs is not taught in middle grades explicitly, so students have more difficulty in understanding other types of syllogisms than the AAA type of categorical syllogisms. Most of students do not distinguish definition from property well, so they find difficulty in symbolizing, separating assumption from conclusion, or use of the appropriate diagrams. The basic symbols and principles are taught in the first year of the middle school and students use them in proving theorems after about one year. That could be a cause that the students do not allow the exact names of the principles and can not apply correct principles. Textbooks do not describe clearly about counter example, but they contain some problems to solve only by using counter examples. Students have thought that one counter example is sufficient to disprove a false proposition, but in fact, they do not prefer to use it. Textbooks contain some problems to prove equations, A=B. Proving those equations, however, students do not perceive that writing equation A=B, the conclusion of the proof, in the first line and deforming the both sides of it are incorrect. Furthermore, students prefer it to developing A to B. Most of constituents related to the meaning of proof are mentioned very simply or never in textbooks, so many students do not know them. Especially, they accept the result of experiments or measurements as proof and prefer them to logical proof stated in textbooks.

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대학생들의 증명 구성 방식과 개념 이해에 대한 분석 - 부분 공간에 대한 증명 과정을 중심으로 - (An Analysis of Students' Understanding of Mathematical Concepts and Proving - Focused on the concept of subspace in linear algebra -)

  • 조지영;권오남
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제14권4호
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    • pp.469-493
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    • 2012
  • 본 연구는 증명을 성공적으로 구성하는 학생들은 수학적 개념을 어떻게 이해하고 있으며, 증명을 어떻게 구성하는 지를 살펴보고 이를 통해 증명을 구성하는 다양한 방식과 개념 이해의 관련성을 분석하는 데 목적이 있다. 증명 구성에 도움이 되는 수학 학습에 제언을 얻기 위해서는 증명을 구성하는 과정과 그 과정에서 개념이 어떻게 반영되고 이용되는 지를 살펴볼 필요가 있다. 이를 위하여 4명의 수학교육과 학생들을 대상으로 사례연구를 실시하였다. 그 결과 구문론적 증명을 하는 학생들은 형식적 개념의 내용을 정확하게 알고 있을 뿐만 아니라 그 개념이 담겨있는 명제는 어떠한 방식으로 증명하는 지 그 방법까지 알고 있었다. 실제 증명에서도 평소 증명 경험을 통하여 학습한 증명 전개 방법을 이용하여 증명하는 것을 볼 수 있었으며, 이로부터 증명 방법에 대한 절차적 지식이 구문론적 증명에는 중요한 요소라는 결론을 얻을 수 있었다. 의미론적 증명을 하는 학생들은 형식적 개념의 내용을 정확하게 알고 있고 그 내용과 의미를 본인만의 언어나 그림으로 표현한 개념 이미지를 가지고 있었다. 구문론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지와 비교해보았을 때, 의미론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지는 구문론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지보다 형식적 개념의 내용을 잘 반영하고 있었다. 이러한 개념 이미지는 개념 이미지를 활용하여 증명의 아이디어를 생각하고, 생각한 아이디어를 증명의 형식에 맞게 표현하는 데 사용된다는 점에서 의미론적 증명에 필요한 요소라는 것을 발견할 수 있었다.

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초등학교 교사들의 수학적 정당화에 대한 연구 (A Study on Mathematical Justification of Elementary School Teachers)

  • 김정하;강문봉
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제19권3호
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    • pp.371-392
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    • 2009
  • 본 연구는 초등학교 교사들의 수학적 정당화에 관한 인식을 설문 조사와 면담을 통하여 연구한 것이다. 초등학교 교사를 수학 관련 교과를 전공한 교사(수학 관련교사)와 그 밖의 교과를 전공한 교사(비관련 교사)로 구분하여 두 집단 간의 수학적 정당화의 인식과 정당화의 선호도를 조사 연구하였다. 조사 결과, 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 첫째, 우리나라 초등학교 교사들은 비교적 수학적 정당화에 대해 대체로 잘 이해하고 있다. 수학적 정당화는 필요하며 이는 논리적 사고를 기르거나 수학적 지식을 이해시키는 데에 좋은 방법이라는 것에 대해 잘 인식하고 있으며, 권위적 정당화를 선호하지 않고, 형식적 정당화나 귀납적 정당화를 더 가치 있게 여기고 있다. 둘째, 우리나라 초등학교 교사들은 자기 자신이 증명을 할 경우에는 형식적인 수학적 정당화를 선호하나, 학생들을 가르칠 경우 학생들의 이해를 위해 형식적 증명보다는 귀납적 정당화나 그림과 같은 단서를 이용하는 것이 더 효과적이라고 생각하고 있었다.

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대학 신입생들의 명제에 대한 이해 (First-year Undergraduate Students' Understanding about Statements)

  • 김영옥
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제11권2호
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    • pp.261-280
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    • 2009
  • 본 연구는 현재 우리나라 고등학교 1학년 명제단원의 내용 체계가 수학적 논리사고를 함양하기 위한 기초 준비로는 너무 약화되어 있어, 그러한 명제 교육을 받고 대학에 진학한 신입생들이 명제와 관련된 개념 이해에서 많은 어려움을 보일 것이라는 가정 하에서 진행되었다. 이에 본 연구는 제 7차 수학과 교육과정에 따른 명제교육을 받고 지방 중위권 대학에 입학한 이공계 신입생들의 명제에 대한 이해 정도를 알아보기 위해, 대학 기초 수학 학습에서 요구되는 기본 명제 개념들로 이루어진 문제를 적용하고, 그 문제 해결과정에서 보이는 신입생들의 오류와 특징들을 조사, 분석하였다. 본 연구의 결과는 이공계 신입생들의 명제 관련 개념들에 대한 이해 실태를 보고함으로써, 대학 수학 교육에서 수학적 논리 기초 개념들에 대한 지도를 어느 수준까지 해야 할 것인가에 대한 시사점을 제공하는데 그 의의가 있다.

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인터넷 쇼핑몰 유형에 따른 소비자 기대-성과에 관한 연구 (A Study on The Consumer Expectation - Performance according to the Types of Internet Shopping Malls)

  • 이인구;류학수
    • 산학경영연구
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    • 제17권2호
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    • pp.63-87
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    • 2004
  • 인터넷 쇼핑몰의 수는 2004년 2월 현재 3,415개이며, 이는 2003년 동월대비 333개가 늘어난 것으로 10.8%의 증가를 보여주고 있다. 그러나 많은 기업들이 수익성 부족으로 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이는 전자상거래를 이용하는 소비자들에 대한 연구와 조사 분석이 부족했음을 뜻한다. 지금과 같이 고객에 대한 체계적인 연구가 없이 개인적인 감각이나 세태의 추세에 의존하여 무분별하게 점포를 개설할 경우에 적자의 가능성은 더욱 높아질 것이다. 따라서 본 연구는 전자상거래의 한 영역인 기업-소비자간 인터넷 쇼핑몰을 중심으로 소비자의 기대-성과에 대한 차이를 보고자 하였다. 이에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 인터넷 쇼핑몰 유형에 따른 고객만족요인의 유의적인 차이를 알아본 결과, 소비자 불안 인터넷 유용성만 쇼핑몰 유형에 따라 차이가 있는 것으로 나타났으며, 고객서비스는 인터넷 쇼핑몰 유형에 따른 기대-성과 차이가 나타나지 않았다. 소비자들은 소비자 불안에 대해 쇼핑몰의 유형에 상관없이 성과보다 기대가 높은 것으로 조사되었다. 특히, 기대-성과 차이에 있어서 종합형과 전문점에서는 개인정보유출이 가장 큰 차이를 보여주고 있는 반면에 중개형의 기능불안은 기대-성과차이가 가장 적은 것으로 조사되었다. 또한 인터넷 유용성에 있어서 기대-성과 차이를 알아본 결과, 전문형에서는 제품 정보 풍부, 정보 탐색비용 절감성이 가장 큰 차이를 나타내고 있는 반면에 중개형은 정보탐색 비용의 절감성이 가장 적은 차이를 보여주고 있다. 둘째, 고객서비스, 인터넷 유용성, 소비자 불안과 고객만족과의 관련성을 알아보기 위하여 회귀분석을 실시한 결과 고객 서비스, 인터넷 유용성, 소비자 불안은 모두 고객만족에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 고객만족과 구전의도, 재구매 의도에 대한 관련성을 알아본 결과 고객만족은 구전의도, 재구매 의도에 모두 정(+)의 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 3차원 영상으로 표현하여 보여주고, 환자에 관한 각종 정보와 진단정보 등을 신속하게 제공한다. 본 논문에서 제안하는 의료영상정보시스템은 초고속 정보통신 망을 통하여 원격의료시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다. 외 해수 중에서 생물입자 size 분포 보다 더 광범위한 분포와 다양한 환경(입자의 비중, 해상의 바람, 저질상태, 수심 등)에 의한 것으로 추정되었다.ents should be given this natural ground of proof.understanding with multiple, dynamic representations of the problem using visualization. The strategies used in making a plan were collecting data, using pictures, inductive, and deductive reasoning, and creative reasoning to develop abstract thinking. In carrying out the plan, students can solve the problem according to their strategies they planned in the previous phase. In looking back, the program is very useful to provide students an opportunity to reflect problem-solving process, generalize their solution and create a new in-depth problem. This program was well matched with the dynamic and oscillation Polya#s problem-solving process. Moreover, students can facilitate their motivation to

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