• Communications of Mathematical Education
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• v.35 no.3
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• pp.277-293
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• 2021

The purpose of this study was to find out how problem solving learning with open-ended mathematics problems for elementary school students affects their mathematical creativity and mathematical attitudes. To this end, 9 problem solving lessons with open-ended mathematics problems were conducted for 6th grade elementary school students in Seoul, The results were analyzed by using I-STATistics program to pre-and post- t-test. As a result of the study, problem solving learning with open-ended problems was effective in increasing mathematical creativity, especially in increasing flexibility and originality, which are sub-elements of creativity. In addition, problem solving learning with open-ended problems has helped improve mathematical attitudes and has been particularly effective in improving recognition needs and motivation among subfactors. In problem solving learning with open-ended problems, students were able to share various responses and expand their thoughts. Based on the results of the study, the researchers proposed that it is necessary to continue the development of quality materials and teacher training to utilize mathematical problem solving with open-ended problems at school sites.

• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.14 no.3
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• pp.907-935
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• 2010

The purpose of this study was to investigate the effects of using open-ended problems in ability-level activities in mathematics instruction and to draw some informative conclusions in order to improve the practice of teaching and learning mathematics in the elementary school. To fulfill the purpose, the research questions were established as follows: 1. Is there any difference between the academic achievements of the experimental group(doing ability-level activities using open-ended problems) and the control group(doing general ability-level activities)? 2. Which sub-group(grouped by achievement score in pretest) get affected most by ability-level activities using open-ended problem in the experimental group? 3. What kinds of responses do students show in their ability-level activities using open-ended problems? By applying t-test and analysing the response, the conclusions were drawn as follows: First, using open-ended problems in ability-level activities has positive effects on the academic achievement of the experiment group. The mean of posttest scores of the experiment group was statistically meaningfully higher(p<.05). Second, using open-ended problems in ability-level activities affect most to the achievement of lower sub-group in the experiment group. The mean of posttest scores of lower sub-group in the experiment group was statistically meaningfully higher than that of control group(p<.05). Third, students showed various and creative response in their ability-level activities using open-ended problems.

• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.14 no.3
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• pp.723-744
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• 2010

The aim of this study was to find the effects of open-ended problems on mathematical creativity and brain function. In this study, one class of first grade students were allocated randomly into two groups. Each group solved different problems. The experimental group solved the open-ended problems and the comparison group solved the closed-problems. Mathematical creativity was tested by the paper test. And Brain function was tested by an EEG(electroencephalogram) tester. The results of this study are as follows. Firstly, this study analyzed how the open-ended problems are effective on mathematical creativity. This analysis showed that it had a meaningful influence on the mathematical creativity(p=0.46). Accordingly, we could find out that open-ended problems make the student connect the mathematical concept and idea and think variously. Secondly, this study analyzed the effect of open-ended problems on brain function. This analysis showed that it did not have a meaningful influence on the brain function(p=.073) statistically but the experimental group's evaluation was higher than comparison groups' at the post-test. It also had a meaningful influence on the brain attention quotient(left) (p=.007), attention quotient(right) (p=.023) and emotion tendency quotient(p=.025). As a result of such tests, we could find out that open-ended problems are effective on brain function, especially on the attention ability. With the use of the open-ended problems, students could show quick understanding and response. An emotion tendency is also developed in the process. Because various answers are accepted, the students gain an internal reward at the process of finding an answer. Putting the above results together, we could find that open-ended problem is effective on mathematical creativity and brain function.

• Journal of the Korean School Mathematics Society
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• v.10 no.3
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• pp.303-322
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• 2007

This study is to investigate student's processes of problem solving using open-ended Geometric problems to understand student's thinking and behavior. One 8th grader participated in performing her learning in 5 lessons for June in 2006. The result of the study was documented according to Polya's four problem solving stages as follows: First, the student tended to neglect the stage of "understanding" a problem in the beginning. However, the student was observed to make it simplify and relate to what she had teamed previously Second, "devising a plan" was not simply done. She attempted to solve the open-ended problems with more various ways and became to have the metacognitive knowledge, leading her to think back and correct her errors of solving a problem. Third, in process of "carrying out" the plan she controled her solving a problem to become a better solver based on failure of solving a problem. Fourth, she recognized the necessity of "looking back" stage through the open ended problems which led her to apply and generalize mathematical problems to the real life. In conclusion, it was found that the student enjoyed her solving with enthusiasm, building mathematical belief systems with challenging spirit and developing mathematical power.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.926-927
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• 2019

본 논문은 개방형 얼굴 인식 문제를 다룬다. 이 문제는 학습되지 않는 대상에 의해 발생하는 거짓 양성 오류문제를 포함하며, 이로 인해 얼굴인식 기술을 보안 시스템에 적용하는 것을 어렵게 만든다. 본 논문에서는 이러한 개방형 얼굴 인식 문제를 효과적으로 해결하기 위해 먼저 얼굴 검증 방법으로 식별력이 강한 특징 벡터를 생성하고, 이를 바탕으로 일반적인 분류기가 아닌 추가학습과 실시간 처리가 가능한 군집화 방식의 알고리즘을 제안한다. 이 방법을 적용한 실험 결과 80 명의 얼굴이 포함된 FaceScrub 데이터 세트에서 4 명을 제외하고 학습시켰을 때 98%의 정확도와 0%의 특이도를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.01a
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• pp.175-176
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• 2016

본 논문에서는 개방형 교육시스템 학습모형을 적용한 디자인 패턴 교육을 위한 개방형 교육 시스템을 통한 학습을 제안한다. 소프트웨어 디자인 패턴은 정형화된 답이 없으며 상황에 따라 유동적으로 사용되지만, 기존의 디자인 패턴 온라인 교육 시스템은 일방적으로 이루어져 있고 시중에 판매되는 책을 통해 디자인 패턴을 이해하기에는 어려운 부분이 많이 존재한다. 따라서 이러한 문제를 해결하고자 디자인 패턴 교육을 위한 개방형 교육 시스템을 제안한다. 디자인 패턴의 개념과 사례를 통해 기본적인 지식을 습득하고 디자인 패턴의 퀴즈와 실습을 해 이해도를 높인다. 또한, 일방적인 학습이 아닌 사용자들 간의 토론을 통해 한 방향에서 디자인 패턴을 보는 것이 아닌 다양한 시점에서 볼 수 있어 창의력도 함께 증진할 수 있다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.16
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• pp.217-218
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• 2003

제7차 교육과정의 기본방향인 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 창의적인 한국인 육성'에서 볼 수 있듯이, 새로운 교육과정에서는 학생들의 창의력을 신장시키기 위한 방안으로 교과별 교육과정이나 재량활동 운영 등을 제시한 바 있다. 수학교육에서도 이러한 시대적 흐름에 발맞추어 수학적 창의력의 신장이 강조되고 있는 상황이다. 그동안 이론적인 측면과 실제적인 측면에서 수학적 창의성에 대한 성과가 축적되었다. 이론적인 측면에서 볼 때, Haylock(1987)등에 의해 창의력과 수학적 창의력의 구분되었으며, 특히 '수학적' 창의력에 대한 다양한 정의가 제안되었다. 실제적인 측면에서도 수학적 창의력을 측정하려는 평가 도구들이 그 동안 여러 가지로 개발하였다. 그러나, 이러한 수학적 창의력에 관한 전반적인 연구는 종국적으로 교실 수학수업에 반영되어야 함에도 불구하고, 그리 만족스럽지 못한 상황이다. 특히, 교실에서 수학수업을 실제로 담당하는 교사들이 수학적 창의력을 위한 수업을 하고자 하더라도 당장 가까이에서 구할 수 있는 교수 학습 자료가 여전히 부족한 상황이다. 물론 그 동안 교실 수학수업에서 사용할 수 있는 창의력 개발 프로그램이 전무한 것은 아니다. 그런데 그들 대부분은 게임이나 퍼즐을 이용한 것으로 그 수준이 단순 흥미유발에 그치고 있거나 소수의 영재아를 위한 소재를 중심으로, 특히 수학적 사고 과정을 따르기보다는, 시행착오를 거쳐 원하는 결과를 얻을 가능성이 많으며, 수학과의 연계성이 불분명한 채로 단순놀이에 그치는 경우가 적지 않아, 수업과 연관되어 창의력의 신장이라는 측면에서 볼 때, 적용하기 어려운 사례가 많다. 이러한 상황을 개선하는 데 기여하고자, 현재 교과교육공동연구 지원사업의 하나로 한국 학술 진흥재단의 지원을 받아, '개방형 문제(open-ended problems)'를 중심 소재로 한 '수학적 창의성'을 신장하기 위한 교수학습 프로그램을 개발하여, 중학교 1학년을 대상으로 연구를 진행하고 있다. 개방형 문제라 함은 명백한 정의가 어렵지만 Pehkeon(1995)는 개방형문제의 정의를 명백히 하기위한 시도로서 그 반대로 닫힌 문제에 대한 정의로부터 시작하여, 어떤 문제가 닫혀있다고 하는 것은 그 문제의 출발 상황과 목표 상황이 닫혀 있는 것, 즉 명백히 설명되어있을 때라면 개방형 문제는 이와 반대의 개념임을 시사하였다. Silver(1995)는 개방형 문제를 문제 자체가 다른 해석이 가능하거나 서로 다를 인정할만한 답을 가질 수 있는 문제 또는 풀이과정이 다양한 문제, 자연스럽게 다른 문제들을 제안하거나 일반화를 제시할 수 있는 문제라고 정의하였다. 따라서 개방형 문제란 출발상황이나 목표 상황의 일부가 닫혀있지 않을 때를 말하고 문제의 조건을 만족하는 해답이 여러 가지로 존재하는 문제를 뜻한다. 수학적 창의력을 개발하는 데, 다른 문제 유형보다도, 개방형 문제가 유리하다는 점은 이미 여러 학자들에 의해 주장되어왔다. 미국 국립영재교육센터(NRCG/T)는 기존의 사지선다형이나 단답형 문제와 질문들은 학생들의 사고 능력에 관한 정보를 거의 알려주지 못하기 때문에 한 가지 이상의 답을 요구하는 ‘open-ended' 또는 ’open-response' 문제와 질문을 가지고 수학 분야에서의 창의적 사고 능력과 표현능력을 측정해야 한다고 하였고, 개방형 문제가 일반적으로 정답이 하나인 문제보다 고차원적인 사고를 요구하게 하는 문제 형태라고 하였다. 본 연구에서는 이러한 근거를 바탕으로 개방형 문제의 유형을 다양한 답이 존재하는 문제, 다양한 해결 전략이 가능한 문제, 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확산적 사고의 요소인 유창성, 독창성, 유연성 등에 각각 어떤 영향을 미치는지 20주의 프로그램을 개발, 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. 개방형 문제를 활용한 수학적 창의력 신장 프로그램을 개발하고 현장 학교에 실험 적용하여 그 효과를 분석하고자 하는 본 연구는 창의력 신장에 비중을 두는 수학과 교수-학습 과정에 실제적인 교수 학습 자료를 제공하는 것뿐만 아니라 교사들에게는 수학교실에서 사용 가능한 실제적인 활용방안을, 학생들에게는 주어진 문제를 여러 가지 각도에서 생각하면서 다양한 사고를 경험하는 기회를 가질 수 있어, 수학을 보는 학생들의 태도에도 긍정적인 변화를 가져올 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.7 no.1
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• pp.23-44
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• 2003

The purpose of the study is to examine the phenomenon presented the process of problem solving activities of students with the mathematical context information accompanied problem based on Freudenthal's mathematizing theory and Realistic Mathematics Educations about cognitive and emotional aspects. In conclusion, taking a look at the results of study, open-ended contextual problem was had to offer in order to pull out various solutions. Teachers should help students develop their own methods, discuss their methods with others' and reinvent formal mathematics and its constructive process under the guidance of the teachers.

• Proceedings of the Korea Society of Mathematical Education Conference
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• 2006.10a
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• pp.63-78
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• 2006

미국에서 학교 수학 수업에서의 개방적 접근은 일본과 미국 연구자들의 공동연구의 결과물이다. 우리는 그것에 대한 세 가지의 측면을 실례로 살펴보면 접근을 시도하겠다. : 1) 개방된 과정(open process)(문제의 해답에 이르는 방법이 여러 가지이다: 2) 개방형 문제(open-ended problems)(문제에 대한 정답이 여러 가지가 될 수 있는 문제), 3) 일본에서 '문제로부터 문제(from problem to problem)'라고 불리는 것 혹은 문제고안(problem formulating)하기(학생들이 새로운 문제를 명확하게 나타내기 위해 자신의 생각을 써 내려 가는 것)수학 지도에서 일본의 개방적 접근에 대한 우리의 이해를 바탕으로, 우리는 미국에서 보다 효과적인 수학 지도를 위한 몇 가지 방법을 선택 적용해 보았다. 이러한 접근의 대부분은 학습 계획안을 만들 때 여러 교사가 함께 참여하고 일련의 토론과 수정과정을 거친 뒤, 많은 부분이 개선되고 효과적인 계획안을 만들어 낸다는 점에서 미국의 수학교사들에게 새로운 것이다. 또한 이 접근법에서는 교사가 문제를 해결하는 과정에서 학생 개개인이나 그룹을 활동적으로 관찰하여 그들의 활동을 비교하고 토론한다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.19 no.1 s.21
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• pp.15-24
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• 2005

오늘날 제 7차 교육과정은 학습자의 사고과정과 능력을 다양한 평가방식으로 실시하도록 권유하고 있다. 이러한 목적을 구현하기 위하여 수학과 평가는 교수-학습에 유용한 평가, 과정 중심의 평가, 다양한 방법을 활용하는 평가가 되어야 할 것이다. 이는 학습자로 하여금 스스로 학습하도록 가정하는 인식론적 변화에 바탕을 둔 최근의 평가 동향과 맥을 같이 하고 있다. 평가에서 학생의 수학활동 역시 특히 인지적 영역의 다양성을 지닌 개인에 의하여 이루어지기 때문에 수학 평가는 단편적인 정형화된 지식이 아닌 문제 해결의 전략이나 발견술과 같은 요소에서 강조되고 있는 비정형의 문제들을 통한 메타인지적인 발달과정을 고려해야 한다. 본 연구에서는 학생이 준개방형 평가문제를 해결하는 과정을 통해 자신이 얼마나 알고 있는가를 인식하며 자신의 문제 해결 전략을 점검하고 평가하는 인지적 능력에서 일어나는 변화를 알아보는 데 그 목적이 있다. 지금 현재 연구가 진행 중이며 본 연구의 결과는 다음 논문집에 발표할 예정이다.