• 제목/요약/키워드: 개념적 수학

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개혁 미분 방정식 수업에 기반한 학습자의 고유치 고유벡터 개념 발생 및 이해 (Students' Conceptual Development of Eigenvalue and Eigenvector in Reformed Differential Equation Course)

  • 신경희
    • 한국수학사학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.133-152
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    • 2004
  • 18세기 오일러와 베르누이에 의해 최초로 등장했던 고유치의 개념 발생의 장은 탄성을 가진 물체의 변위에 관련된 미분 방정식의 풀이 해법 문제였다. 역사 발생적 원리에 따라 용수철에 매달린 물체의 변위 문제를 모델로 개혁 미분 방정식 수업에 기반한 학습자의 고유치 고유벡터의 효과적인 개념 발생의 가능성을 논한다. 소그룹 토의 학습으로 진행된 교수 학습 모델의 실제 적용 과정과 방법, 효과적인 인지변화에 대한 교수학적 요인과 학생들의 수학에 대한 정의적 태도의 변화를 진술한다.

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초등학교 수학과 개념학습을 위한 스토리텔링 기반학습 콘텐츠 개발 (Development of Mathematics Learning Contents based on Storytelling for Concept Learning)

  • 오영범;박상섭
    • 정보교육학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.537-545
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 초등학교 3학년 학생들을 위한 수학과 개념 학습용 콘텐츠를 개발하고 그 교육적 효과를 검증하기 위한 것이다. 수학과 개념 학습을 위한 스토리텔링 기반 학습 콘텐츠를 개발하기 위해 교수체제 설계의 기본 모형인 ADDIE 모형을 활용하였다. 먼저, 교육과정 분석을 통해 54개의 핵심 용어를 추출한 후, 학습자들에게 친숙한 맥락을 반영한 스토리를 수학 개념과 결합하는 설계 전략을 마련하였다. 개발된 콘텐츠의 교육적 효과성을 검증하기 위해 학생과 교사들을 대상으로 설문지와 인터뷰를 실시하였다. 그 결과 콘텐츠에 대한 학생들의 이해도, 흥미도, 집중도, 기대감이 아주 높게 나타났으며, 교사들 역시 동기유발을 위한 유용한 교수 자료로 사용할 수 있음을 시사하였다.

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인지심리학의 관점에서 수학적 오류의 분석가능성 탐색 (Cognitive Psychological Approaches on Analysing Students' Mathematical Errors)

  • 김부미
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제14권3호
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    • pp.239-266
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    • 2004
  • 본 연구는 기존의 수학적 오류에 대한 연구들이 취했던 학생들의 현재 상태를 바탕으로 다양한 오류를 분석하는 방식이 아니라, 학생들의 문제해결과정에서 나타나는 수학적 오류를 인지심리학의 관점에서 분석가능한지를 탐색하는 것을 목적으로 한다. 이에, 본 연구는 Pauscal-Leone의 신피아제 이론을 중심으로 Schoenfeld의 구조 분석 단계(levels of analysis and structure)모형과 개념적, 인과적 관계의 이해를 형식화하는 도구로서 퍼지 인지 맵(Fuzzy Cognitive Map)을 활용하여 학생들의 증명 문제해결 과정에서 나타나는 오류를 분석하고 오도요인을 진단하였다. 연구 결과, 주어진 명제에서 정보를 해석할 때 F조작자가 강하게 활성화되어 나타나는 오도 요인으로 인하여 학생들은 증명에 필요한 개념노드를 충분하게 인출하지 못하거나 인과관계가 없는 개념노드를 나름대로 논리적으로 연결하여 잘못된 증명을 하고 있었다. 오류와 관련된 인지구조는 학생 나름대로의 논리적 알고리듬에 의한 LC 학습의 결과로 형성된 LC 학습구조로 볼 수 있다.

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마이크로월드에서 함수의 그래프에 대한 질적 접근

  • 김화경;송민호
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.267-276
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    • 2004
  • 이 글은 초등학교 학생들을 대상으로 상호변화적(covariational) 개념으로 변화율에 대한 교수실험을 담고 있다. 기하적 문맥에서 함수의 그래프를 자연스럽게 도입하고, 함수의 변화율에 대한 상호변화적 질적 접근의 예를 제시한다. 또한 언어적 명령을 통하여 스스로 함수의 그래프를 만들어보도록 하고 함수의 그래프를 분석하는 경험을 가지게 하여 이후 함수와 그 역함수와의 개념을 마이크로월드에서 경험하도록 하는 환경과 그 역할에 대하여 논의한다. 이 과정을 통한 마이크로월드, 학생, 연구자의 역할과 상호작용을 알아보고 이 후의 대수식의 도입에 대한 문제를 논의한다.

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확률 통계 지도를 위한 Excel의 활용방안

  • 서현경;강순자;임해경
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제9권
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    • pp.299-316
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    • 1999
  • 본 논문에서는 스프레드쉬트 프로그램 중에서 가장 활용도가 높은 Excel을 이용하여 만든 여러 가지 모의실험이 확률 통계학습에 어떻게 활용되는 지를 제시함으로써 개념의 지도 및 문제풀이 능력 향상의 효율성을 높이는 방안을 모색하고자 한다. 즉 이는 단순한 이론적 수치계산이 아닌 구체적 경험을 제시하여 학생들에게 확률적 상황에 내재된 확률적 정보의 의미를 파악하게 함으로써 확률의 개념에 대한 이해를 돕고 확률 통계단원에 대한 흥미를 유발케 하고자 한다.

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정의하기와 이름짓기를 통한 도형의 이해 고찰 -초등학교 4학년 도형 영역을 중심으로- (A Study on Defining and Naming of the Figures in the Elementary Mathematics - focusing to 4th grade Geometric Domains-)

  • 최수임;김성준
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.719-745
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    • 2012
  • 초등학교 4학년 수학은 도형 영역에서 다양한 개념들이 동시에 등장하는 시기로, 특히 삼각형이나 사각형 등과 같은 평면도형의 경우 그 개념이 총체적으로 학습되는 시기이다. 본 연구는 초등학교 4학년 학생들을 대상으로 그들이 학습한 도형 개념들에 대한 이해 정도를 파악하기 위해 '정의하기' 서술형 평가를 실시하고, 또한 그들이 갖고 있는 비형식적인 지식을 살펴보기 위한 '이름짓기'(naming) 서술형 평가를 실시하였다. 이를 통해 학생들이 이해하고 있는 도형의 개념정의와 개념이미지를 분석하고, 각각의 특징 및 반복해서 등장하는 오 개념과 그 원인을 분석하여 도형을 학습하고 지도하는 과정에서 생각해볼 유의점을 제안하고 있다. 더불어 학생들의 이름짓기 활동을 통해 도형의 어떤 요소에 가장 먼저 주목하는가를 분석함으로써 이 과정에서 그들이 인식하지 못하거나 빈도가 낮게 나타난 수학적 성질과 개념을 살펴보고 동시에 학교수학에서 도형 학습을 통해 갖게 되는 비형식적 지식을 고찰함으로써 도형 영역의 학습 지도를 위한 개선 방안을 제시하고 있다.

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나눗셈과 분수의 1차적 개념이 소수의 관계적 이해에 미치는 영향에 대한 사례연구 (A Case Study on the Effects of the Primary Concepts of Division and Fraction upon Relational Understanding of Decimals)

  • 김화수
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.353-370
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    • 2015
  • 본 연구에서는 나눗셈과 분수의 1차적 개념을 학습한 초등학교 3학년 영재아 3명을 대상으로 소수를 내용으로 하였을 때, 정확한 1차적 개념에 대한 학습과 개념의 연결로 소수에 대한 변형된 1차적 개념과 변형된 스키마를 어떻게 구성하여 소수에 대한 관계적 이해를 하는지에 대해 질적 사례연구를 통하여 알아보았다. 즉, 연구대상자들이 나눗셈과 분수의 1차적 개념을 바탕으로 어떻게 소수에 대한 관계적 이해를 하는지, 그리고 소수의 1차적 개념을 바탕으로 어떠한 변형된 1차적 개념을 형성하여 수직적 수학화를 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 정확한 1차적 개념에 대한 학습으로 형성된 변형된 1차적 개념과 그들의 연결로 구성된 스키마와 변형된 스키마가 소수에 대한 관계적 이해와 수직적 수학화에 중요한 요인으로 작용 한다는 것을 알 수 있었다.

'Mendel(1865)의 연구에서 발견한 수학적 연결고리'를 이용한 통합 수업 자료 개발에 관한 연구 (A study on the development of integrated class data using the mathematical linkage found in the study of Mendel (1865))

  • 이동근
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제58권3호
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    • pp.383-401
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    • 2019
  • 고등학교의 통합 교육에서는 각 교과 간의 공통 개념이나 아이디어를 중심 내용으로 다루어야 하기 때문에, 본 연구는 이미 학습한 과학적 개념인 'Mendel의 유전 법칙'을 이용하여 수학을 중심으로 한 통합 수업이 진행될 수 있도록 자료를 개발하고, 개발된 자료에 대하여 CVR 검증을 통하여 전문가 타당성을 확인한 연구이다. 선행연구에 의하면 중학교에서 학습한 과학 개념 중에서 수학과 연계가 비교적 적은 것으로 알려진 내용 중 Mendel의 유전 법칙을 대상으로 하여 연구를 진행하였다. 수학과 다른 과목을 통합한 수업에서는 두 과목 사이의 공통 연결고리가 풍부할수록 수업효과가 좋기 때문에, 본 연구에서는 확률 영역 이외에도 통계 영역의 개념까지 포함하여 조사를 진행하였으며, 이에 근거하여 1차시(100분) 수업에 해당하는 수업 자료를 개발할 수 있었다.

함수의 연속성에 대한 역사적 고찰 - 아리스토텔레스의 연속 개념과 해석학의 산술화 과정을 중심으로 - (A Historical Study on the Continuity of Function - Focusing on Aristotle's Concept of Continuity and the Arithmetization of Analysis -)

  • 백승주;최영기
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제27권4호
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    • pp.727-745
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    • 2017
  • 본 연구는 함수의 연속성에 대한 학문수학의 개념과 학생들의 인식의 차이를 탐구하기 위해, 아리스토텔레스의 연속 개념 및 함수의 연속성의 역사적 발달과정을 고찰하였다. 연속의 본질을 찾고자 했던 아리스토텔레스는 연속을 '분할 불가능한 하나의 전체'로 특징지었다. 19세기 이전 수학자들은 공간에 기초하여 함수의 연속성을 생각하였지만, 19세기 해석학의 산술화 이후 연속 개념은 현대적인 ${\epsilon}-{\delta}$ 정의로 나타났으며, 여러 학자들은 이 과정을 혁명적이라고 생각하였다. 학생들은 아리스토텔레스의 연속 개념 및 산술화 이전 수학자들과 유사한 관점으로 함수의 연속성을 생각하는 경향이 있었으며, 따라서 학생들의 개념을 단순히 오류로 보는 것은 무리가 있다. 함수의 연속성에 대한 본 연구는, 학생들의 오개념으로 인지되고 있는 것들은 때때로 오류라기보다는 역사적으로 존재해왔던 하나의 패러다임적 사고로서 볼 수 있음을 고찰하였다.