• 제목/요약/키워드: 공간 기하적 사고

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공간 능력과 공간 기하적 사고에서 SketchUp활용의 효과 -중학교 1학년 입체도형의 측정 단원을 중심으로- (The impact of Google SketchUp on spatial ability and 3D geometric thinking of 7th grade students in volume measurement of solid figures)

  • 이현희;김래영
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제52권4호
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    • pp.531-547
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    • 2013
  • The purpose of the study is to examine how effects of activities using Google SketchUp on students' spatial ability and 3D geometric thinking in measuring the volume of solid figures. By comparing the results from pre- and post-tests between the experimental group and control group, we found that activities using Google SketchUp help students improve their spatial ability in the spatial orientation and visualization. In addition, more than half students in the experimental group moved from level 4 up to level 7 in thinking process of measuring the volume in terms of Battista(2004)'s levels. This study suggests that the instruction with Google SketchUp can help to improve students' spatial ability and 3D geometric thinking in the regular class in middle school. In addition, SketchUp can be an advanced technological tool to support students' self-directed learning, which create an efficient educational environment and a great opportunity to learn geometry in an effective manner.

비유클리드 기하학에서 이차곡선의 이해를 통한 예비교사교육 (Research on Pre-service Teacher Education Through Understanding of Conic Sections in Non-Endidean Geometry)

  • 강지은;김대환
    • 과학교육연구지
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    • 제47권3호
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    • pp.263-272
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    • 2023
  • 예비교사가 비유클리드 기하학에서 수학적 정의를 이용한 이차곡선의 학습으로 유클리드 기하학의 다양한 개념을 어떻게 이해하고 활용할 수 있는지를 살펴본다. 본 연구에서는 D 대학교 수학교육과 3학년 수업에서 수학적 정의를 이용하여 택시기하, 민코프스키 거리공간과 같은 비유클리드 공간의 이차곡선 학습이 예비교사들에게 새로운 기하학적 개념을 습득하고 수용하는 능력 향상에 도움을 줄 수 있음을 보였다. 이러한 결과로부터 택시기하와 민코프스키 거리공간에서의 정의를 활용한 이차곡선 학습이 창의적이고 유연한 사고를 유도하여, 예비교사들의 유클리드 기하학 교육 전문성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

자동차 사고 재구성 전문가 시스템의 설계 (A Design of Expert System for Reconstruction of Automobile Collision Accidents)

  • 김현경
    • 지능정보연구
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    • 제4권2호
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    • pp.35-44
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    • 1998
  • 자동차 사고 재구성이란 사고 상황으로부터 가능한 모든 정보를 수집, 분석하여 사고 거동 및 원인을 규명하는 작업을 의미한다. 본 논문에서는 자동차 사고 재구성에 직접 적용이 가능하도록 개발된 범용성의 정성적 충돌 전문가 시스템의 Prototype을 소개한다. 이 시스템은 충돌 전 물체의 운동 방향과 공간에서의 정보가 주어졌을 때, 충돌로 인한 물체의 순간적인 운동을 정성적으로 예측한다. 분야 모델은 정성적 충돌 이론과 정성적 계산을 제공하는 정성적 수학의 지식 베이스로 구성된다. 충돌로 인한 물체의 운동을 해석하는 데 있어, 충돌 전 물체의 운동 방향과 충돌시의 기하학적 배치사이의 상호 작용을 분석하는 것이 그 핵심을 이루고 있다. 본 논문에서는 그 상호 작용을 밝혀 내어 정성적 표현 방식에 의거하여 해석하는 충돌 이론을 소개하였다. 추론 기관을 설계하는데 있어서는 동력학 정보뿐만 아니라 공간 정보를 추론하기 위한 기법이 제시되었다.

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van Hiele 모델에 의한 기하학적 사고력 개발에 관한 연구(0 수준과 1 수준의 조작활동 중심으로)

  • 최창우
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제1권1호
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    • pp.59-71
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    • 1997
  • 기하학적 사고력 개발이라는 우리의 목표는 궁극적으로 보다 낮은 수준의 학생들에게 보다 높은 수준으로 나아가게 하는 경험을 주는 것이다. 학생들이 보다 높은 수준에서 추론할 수 있도록 하기 위하여 그들이 보다 낮은 수준에서 충분하고 효율적인 학습 경험을 가져야 한다는 것이다. 예를 들면 분수에서 이루어지는 것처럼 기계적인 암기식으로 사물을 학습함으로써 수준(단계)을 뛰어 넘으려고 노력하면은 그들이 학습한 것에 관한 많은 것을 기억할 수 없을 것이다. 조작에 관한 보다 풍부한 경험과 시각적으로 입체감을 주는 설명을 들은 어린이들이 보다 훌륭한 공간 추론을 할 수 있을 것이라 믿는다. 본 고에서는 기하학적인 사고의 개발에 관한 van Hiele 모델이 초등학교에서 기하 수업의 토론을 위한 기초로서 사용되어졌다. 그 모델의 수준들이 묘사되었고 일반적으로 초등학교 아동들의 사고는 0수준과 1수준이라 는 것이 밝혀졌다. 단지 극소수의 아동들이 2수준의 사고에 도달해 있을 것이다. 그러나 만약 초등학교에서의 수업이 기하학적인 개념을 구성하는데 주안점을 둔다면 보다 많은 어린이들이 2 수준의 사고를 보여줄 수 있을 것으로 생각된다. 0 수준의 어린이들은 도형의 형태에 초점이 맞추어져있고 1 수준의 어린이들은 도형의 성질을 이해하는데 에 있다. 2 수준의 사고자는 도형의 포함관계를 이해하고 비공식적으로 추론 할 수 있다. 처음 세 수준에서의 활동들에 대한 지침이 주어져 있으며 0 수준과 1수준에 연관되는 다수의 활동들을 묘사했다. 0수준의 어린이들을 위해 묘사된 활동들은 그들이 2차원 및 3차원의 도형 둘 다를 시각화하는데 도움을 주는 것이다. 1 수준에서 사고하는 학습자들을 위해 묘사된 활동들은 2차원 및 3차원 도형의 성질들을 강조했다. 아울러 본 고에서 언급한 활동들은 상호교수에의 접근을 반영했다. 그러한 접근방식은 학습자들로 하여금 그들의 활동과 의견으로부터 개념을 구성하게 해주며 그들의 활동 결과에 대해 다른 사람들과 의사소통 함으로서 개념을 명확하게 다듬어지게 해줄 수 있을 것이다. 아울러 평가 활동들이 본고의 마지막 부분에 주어져있다. 그러한 활동들은 교사들에게 어린이들의 기하학적인 사고수준을 결정하게 해주며 학습자들로 하여금 수업시간 이외에 보다 높은 사고수준으로 나아가게 해줄 수 있을 것으로 기대된다.

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모던 디자인 (Modern Design)의 디자인 사고에 대한 연구 (A study on the design thinking of Modern Design)

  • 오창섭
    • 디자인학연구
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    • 제13권1호
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    • pp.87-100
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    • 2000
  • 본 논문은 디자인 사고에 대한 이해를 바탕으로 모던 디자인 현상에 자리하는 디자인 사고를 고찰하고 있다. 디자인이라는 언어를 통해 일상 삶을 변화시키고자 했던 모던 디자인의 기획은 기하학적 조형과 기능에의 집착, 기계의 적극적 수용 등과 같은 구체적 현상으로 발현되었다. 그 이면에는 '효율과 편리에 대한 집착', '환원된 필요를 기능과 대응시키는 전략', '전문가 시스템을 바탕으로 한 부분의 합이 전체라는 믿음', '사적 공간과 공적 공간을 구분하는 것과 같은 이분법적 사고'들이 자리하고 있다. 수공예적인 생산양식에서 기계적 생산양식으로의 이행과 자아에 대한 인식 등이 가능했던 사회 분위기가 이러한 디자인 사고를 가능하게 하였다.

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유아의 쌓기 놀이 활동을 통한 기하학습에 관한 기초연구

  • 홍혜경
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제12권
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    • pp.21-32
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    • 2001
  • 쌓기놀이는 유치원에서의 주요 활동이며, 유아들이 가장 선호하는 놀이일 뿐 아니라 교육적 가치도 크다고 보고 있다. 특히 쌓기놀이는 다양한 크기, 형태의 나무 적목을 사용하여 구성하게 되므로 공간 관계, 기하학적 도형, 대칭, 합동 등의 수학적 경험을 제공할 수 있다는 것이다. 그러나 교육현장에서의 쌓기놀이는 유아가 자유롭게 구조물을 만든 후 이를 극화놀이로 확장되어 전개되는데 그치고 있어 이를 통한 수학적 경험은 크게 기대할 수 없으며 우연적일 수 밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 유아의 쌓기놀이를 보다 기하학적 사고와 탐색을 포함하는 교수-학습의 방안을 모색하고 현장 적용성을 검토하고자하였다. 본 연구의 내용은 유아의 쌓기놀이 활동에 기초한 기하학습의 모형을 설계하고, 이를 기초로 한 적용사례를 제시하는 것이다.

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교통량과 통행길이를 고려한 고속도로 교통사고 예측 연구 (Estimation of Freeway Traffic Accident Rate using Traffic Volume and Trip Length)

  • 백승걸;장현호;강정규
    • 대한교통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.95-106
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    • 2005
  • 교통사고는 도로기하구조, 교통특성, 운전자 특성, 주변환경 등이 복합적인 상호작용을 통하여 발생하게 된다. 고속도로는 양호한 도로기하구조 조건을 가지고 있으나 고속주행 특성으로 인해 사고원인 중 부주의, 졸음, 과속 등 운전자의 인적요인(Human Factor)에 의한 사고비율이 매우 높다고 보고되고 있다. 그러나 고속도로 교통사고 추정에 대한 기존연구들은 주로 특정지점에서의 도로기하구조조건, 교통 및 환경조건들과 교통사고와의 관계를 설명하기 위한 모형의 개발에 초점을 두어왔으며, 운전자 조건을 고려한 교통사고 추정에 대한 연구는 지금까지 거의 수행되지 않았다. 따라서 기존 연구들은 도로와 교통조건이 양호한 구간에서의 높은 교통사고율을 설명하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 본 연구의 목적은 개별 기 ${\cdot}$ 종점 쌍간의 통행길이분포(Trip Length Frequency Distributions)를 이용하여 공간적 시간적으로 변화하는 운전자의 심리적 ${\cdot}$ 생리적 인적요인을 고려하여 보다 현실적으로 교통사고발생율을 예측하는데 있다. 이를 위해 사고분석변수로 구간교통량에 대한 사고위험교통량의 비율인 잠재사고비율(PAR:Potential Accident Ratio)이라는 새로운 개념을 제시하였으며, 서해안 고속도로에 대한 사례분석결과 PAR, 교통량과 교통사고는 서로 밀접한 관계를 갖는 것으로 분석되었다.

3차원 기하 사고와 공간적 추론에서 예비 중등 수학교사의 표상활동에 관한 연구 (A study of representing activities of preservice secondary mathematics teachers in 3D geometric thinking and spatial reasoning)

  • 이유빈;조정수
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제53권2호
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    • pp.275-290
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    • 2014
  • This study investigated the types of the 3D geometric thinking and spatial reasoning through the observation of the 2D representing activities for representing the 3D geometrical objects with preservice secondary mathematics teachers. For this purpose, the 43 sophomoric students in college of education were divided into 10 groups and observed their group task performance on the basis of the representation they used. Observed processes were all recorded and the participants were interviewed based on the task. As a result, the role of physical object that becoming the object of geometric thinking and spatial reasoning, and diverse strategies and phenomena of the process that representing the 3D geometric figures in 2D were discovered. Furthermore, these processes of representing were assumed to be influenced by experience and study practice of students, and various forms of representing process were also discovered in the process of small group activities.

위험도로 곡선반경 개선의 경제적 접근에 관한 연구 (An Economic Approach for Improvement of Radius for Hazarouds Road)

  • 하태준;김정현;윤판;박제진;김영운
    • 대한교통학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.73-81
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    • 2003
  • 정부는 1980년대 이후 급증하는 교통사고 감소를 위한 실질적인 교통안전대책 추진 방안으로 "교통사고 잦은 지점"과 "위험도로"에 대한 개선방안을 제시하였다. 이중 "위험도로"의 경우는 도로여건이 조악하여 주행차량의 안전운행에 무리가 발생할 것으로 판단되는 도로구간이며 도로의 기하구조와 기타 환경적 요인에 일정 점수를 부여하여 그 평점으로 선정된다. 이런 위험도로에 대한 개선사업은 차량의 도로 주행시 차량안전만을 고려한 기하구조 개선을 중심으로 사업이 진행되어지고 있어 이로 인한 각 사업에 과다한 사업비가 투자되기도 하여 경제적 낭비를 초래하기도 한다. 이러한 현실하에 개선안 제시에서부터 경제적 접근이 필요하게 되어 본 연구에서는 효율적인 개선안 제시를 통해 사고에 대한 안전성 향상과 과다투자로 인한 경제적 낭비를 막고자 한다. 이를 위해 1995년에 선정된 건설교통부 광주국도유지사무소 관할 위험도로 자료를 선택하여 통계적 처리를 통한 교통사고 예측모형을 제시하였다. 이는 도로기하구조와 교통사고간의 상관관계를 정량적으로 나타냄으로서 특정 요인의 통제를 통한 교통사고 감소를 극대화하기 위함이다.` 또한 노선변경법을 기반으로 위험도로 개선방안의 적정 공사비 산출식을 제시하였다. 제시되어진 적정 공사비 산출식을 통한 공사비와 개선사업에 따른 교통사고 감소간의 비교를 통해 최적의 경제적 파급효과를 유도할 수 있는 개선안을 제시하였다. 그러나 본 연구는 자료선별의 공간적 제약에서 벗어나지 못했으며, 다양한 개선안에 대한 접근이 이루어지지 못한 한계를 내포하고 있어 이를 극복한 연구가 진행되어져야 할 것으로 사료된다.

Mobile Mapping System을 이용한 도로 평탄성과 편경사 분석 연구 (Analysis of Road Surface Irregularity and Superelevation Using Mobile Mapping System)

  • 김기창;윤하수;최윤수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.155-166
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    • 2019
  • 우리나라는 산업화 이후 경제발전으로 도로 인프라가 폭발적으로 증가하였고, 현재도 신설도로 구축과 기존도로의 보수와 확장 등으로 도로 인프라의 변화와 양적인 확대가 진행되고 있다. 이러한 도로 인프라는 차량의 안전 운전을 뒷받침하여야 하며, 도로 관리는 안전 운전의 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 논문은 중부내륙고속도로의 사고위험 구간에 대한 평탄성과 편경사를 MMS로 분석하여 MMS를 이용한 도로 기하구조의 분석 가능성을 확인하는 것이다. MMS를 이용한 도로 평탄성을 분석한 결과 연구 대상지 총 8개 구간에서 50%를 넘는 도로가 개량공사가 필요한 것으로 분석되었으며, 편경사의 경우 2개의 구간에서 편경사 기준을 50%이상 벗어난 것으로 나타났다. 이를 통하여 MMS를 이용한 도로기하구조 분석이 가능함을 확인 할 수 있었다. 향후, 모든 도로를 대상으로 진행 중인 정밀도로지도 구축에서 생성된 MMS 데이터와 본 연구에서 제안한 방법을 이용하면 도로기하구조에 따른 사고위험 구간을 효율적으로 조사할 수 있으며, 도로시설물의 유지관리에도 MMS 결과를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.