• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.24 no.1
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• pp.129-149
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• 2020

This study reports the results of analyzing the learning opportunities about the plane figures provided by the first and second grade mathematics textbooks. The plane figures that students learn during this period are important in that it serves as the basis for the later geometric education. With assumptions that mathematics learning is related to the problem of meaning and that meaning-related activity can be viewed as a symbolic activity, it adopts and uses the perspectives and tools of semiotics to analyze the learning opportunities provided by the mathematics textbook. The analysis of the semiotic process of the textbook activities revealed the significance of learning opportunities and helped to distinguish the seemingly similar learning opportunities. Based on the results of the analysis, I discussed the link between learning opportunities provided by grade 1 and grade 2 mathematics textbooks. Finally, the paper concludes with suggestions and conclusions and suggestions for further research.

• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.11 no.2
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• pp.199-216
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• 2007

The purpose of the present study was to analyze the types of errors made by students in the figure domain at the stages of first and second semester of 4th grade in elementary school that include the definition and the properties of figure, to identify the causes of such errors, and to help the teaching of the 4th grade figure domain. When the trends of errors were analyzed for each question, the most common error was the wrong use of theorems or definitions, and its main causes were student's low level in geometry and limited concept images. Thus, it is necessary to make them have clear understanding of these concepts and terms and students need to do various activities suitable for their level in geometry. In addition, figure images presented in the mathematics textbooks and the mathematics practice book have limitations. Thus, figures of various positions and lengths should be presented and described accurately, and the books should be redesigned for various practical activities.

• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.14 no.3
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• pp.701-722
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• 2010

Students have to investigate, experiment and inquire using the manipulative materials and real-world thing for studying Geometry. Manipulative materials activities encourage to understand mathematical concept and connection of symbol. Experiment activities using the computer focused the student's intuitive and inquisitive activities because of visualization of an abstract mathematics concept. This study developed a workbook through the use of manipulative materials and computer for operating and experimenting, and suggested a method for inquiry of geometrical properties and proved an effect. Manipulative materials-experiment activities was proven effective to middle level and lower level students in understanding the geometrical properties, and was proven effective to high level and lower level students when it comes to mathematical communication ability. When students operate, at first, they have to know about the feature and information of the materials, and the teacher has to make an elaborate plan and encourages the students to discuss about this.

• Journal of Digital Convergence
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• v.14 no.4
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• pp.397-405
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• 2016

Specially, the character in the kids animation is the fundamental visual element, and also has the high value which is to connect to various related businesses. The main purpose of this study is the analysis for character's appearance by the basic plane figure, and it has studied on the authority of recognition capability which is to catch the simple shape rapidly and clearly rather than complex shape. For this study, I established the standard of analysis and then applied that to the characters which were selected in broadcasting domestic kids animation on EBS. Through this procedure, I analyzed character's appearance with the distribution chart. As the result, the circular and oval shapes are the most frequently used shapes for character's appearance. Finally, I expect the result of this study could be one of the design index for the character creation in practical environment.

• Education of Primary School Mathematics
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• v.27 no.2
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• pp.155-171
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• 2024

This study compared and analyzed students' reasoning processes and justification methods when introducing the concept of "the sum of angles in a triangle" in mathematics classes with a focus on both measurement and geometric aspects. To confirm this, the research was conducted in a 4th-grade class at H Elementary School in Suwon, Gyeonggi-do, South Korea. The conclusions drawn from this study are as follows. First, there is a significant difference when introducing "the sum of angles in a triangle" in mathematics classes from a measurement perspective compared to a geometric perspective. Second, justifying the statement "the sum of angles in a triangle is 180°" is more effective when explained through a measurement approach, such as "adding the sizes of the three angles gives 180°," rather than a geometric approach, such as "the sum of the angles forms a straight angle." Since elementary students understand mathematical knowledge through manipulative activities, the level of activity is connected to the quality of mathematics learning. Research on this reasoning process will serve as foundational material for approaching the concept of "the sum of angles in a triangle" within the "Geometry and Measurement" domain of the Revised 2022 curriculum.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.13 no.2
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• pp.146-152
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• 2001

The fractal geometry is a non-Euclidean geometry which discribes the naturally irregular or fragmented shaps, so that it can be applied to fracture behavior of materials to investigate the fracture process. Fractal curves have a characteristic that represents a self-similarity as an invariant based on the fractal dimension. This fractal geometry was applied to the crack growth of cementitious composites in order to correlate the fracture behavior to microstructures of cemposite composites. The purpose of this study was to find relationships between fractal dimensions and fracture energy. Fracture test was carried out in order to investigate the fracture behavior of plain and fiber reinforced cement composites. The load-CMOD curve and fracture energy of the beams were observed under the three point loading system. The crack profiles were obtained by the image processing system. Box counting method was used to determine the fractal dimension, D$_{f}$. It was known that the linear correlation exists between fractal dimension and fracture energy of the cement composites. The implications of the fractal nature for the crack growth behavior on the fracture energy, G$_{f}$ is appearent.ent.

• Communications of Mathematical Education
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• v.13 no.2
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• pp.563-589
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• 2002

고학년으로 갈수록 지필 환경에만 머무르는 현실 속에서 생활 및 예술 작품 등에서 수학적 원리와 개념을 발견하도록 하는 테셀레이션 수업은 학생들의 흥미와 호기심을 유발하고 수학의 아름다움을 느끼게 하는 것 이상으로 기하학적 사고의 기초를 학습하는데 도움을 줄 수 있다. 이에 본 연구는 4학년까지 적용되고 있는 7차 교육과정을 중심으로 새롭게 등장하고 있는 테셀레이션에 대한 이해 및 교수 학습 자료가 체계적으로 정비되어 있지 못한 현실적인 문제의 해결 방안으로서 테셀레이션을 활용한 수학 학습의 내용을 분석하여 교사들에게는 테셀레이션의 이해 및 교수 학습 자료로서 , 학생들에게는 수학의 기하적 개념들을 쉽고 재미있게 학습할 수 있는 학습도구로서 활용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 테셀레이션을 구현할 수 있는 컴퓨터 소프트웨어를 활용하여 테셀레이션 교수 학습 자료를 개발하였고 이를 위해 다음과 같은 연구 내용을 설정하였다. 가. 테셀레이션의 정의와 예 그리고 종류를 알아보고 테셀레이션 속의 수학적 개념을 활용방법과 함께 제시한다. 나. 제7차 초등 수학 교육과정 중 도형 영역과 규칙성과 함수 영역을 중심으로 테셀레이션을 적용할 수 있는 내용영역을 분석하고 컴퓨터 소프트웨어를 활용한 테셀레이션 자료를 제시한다. 다. 제작된 테셀레이션 교수 학습 자료의 효과적 활용을 위한 활용 방안을 탐색한다. 라. 제작된 테셀레이션 교수 학습 자료의 활용 효과를 알아보기 위해 적용 실험을 하고 이에 대한 학생들의 반응을 분석하여 학습의 효과를 밝힌다. 제작된 테셀레이션 교수 학습 자료의 적용 실험을 위하여 광주대성초등학교 6학년 한 반을 선정하였고 약 4주에 걸쳐 컴퓨터 소프트웨어를 활용한 테셀레이션 교수 학습 자료를 투입하여 4번의 활동수업을 실시하였다. 수업 후 작성된 학습지와 소감문 및 연구자에 의해 관찰된 수업내용을 바탕으로 다음과 같은 연구 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 제7차 초등 수학 교육과정 중 도형 영역과 규칙성과 함수 영역을 중심으로 컴퓨터 소프트웨어를 활용한 테셀레이션 자료를 제시한 결과 지필적 환경에서 제한적이었던 탐구하고 조작해보는 활동을 할 수 있는 역동적인 수학 실험실 환경이 제공됨으로써 도구적 이해가 아닌 관계적 이해를 하는 것을 확인할 수 있었다. 수학적 개념을 암기하는 것에서 벗어나 자연스런 조작을 통해 학생들이 개념을 이해하고 탐구하는 과정 속에서 학생들은 수학을 공부한다기 보다는 수학 속에서 재미있게 놀이한다는 생각을 가지고 수업에 참여하였고 배우는 즐거움을 알고 자신감을 가지며 더 나아가 창의적인 생각을 하도록 하는 기회를 줄 수 있었다. 둘째, 테셀레이션은 우리 생활 속에서 쉽게 발견할 수 있는 것으로 수학이 단순히 책에서만 한정되지 않고 다양한 분야 즉 디자인, 생활 속에서의 벽지문양과 포장지, 예술작품 등에 활용되고 있음을 체험함으로써 수학이 실생활에 광범위하게 활용되고 있음을 알게 하였다. 역으로 생활 속에서의 테셀레이션을 통해 수학적 개념을 찾는 과정을 통해 수학이 아름다우면서도 실용적이라는 생각을 심어줄 수 있었다. 셋째, 테셀매니아, GSP, 캐브리, 거북기하 등 평소 수업에서는 활용도가 적은 컴퓨터 소프트웨어를 활용함으로써 컴퓨터 소프트웨어 자체에서 오는 호기심뿐만이 아니라 직접 조작하여 테셀레이션 작품과 개념을 익히고 새로운 작품과 학습을 해 내는 과정을 통해 자신감과 성취감 등에 있어 큰 변화가 있음을 발견할 수 있었다. 컴퓨터 기능이 미숙한 학생의 경우 처음에는 당황해 하고 어려워하는 부분도 있었으나 조작할 시간적 여유를 주고 교사와 우수한 학생들이 도우미로서 역할을 잘해내어 나중에는 큰 어려움 없이 마칠 수 있었다. 테셀레이션이라는 용어가 아직은 생소한 현장에서 교수 학습 자료가 부족하고 그에 따른 이해도 부족한 현실 속에서 컴퓨터 소프트웨어를 활용한 테셀레이션 교수 학습 자료가 교수 학습 현장에 투입되어 유용하게 사용될 수 있는지 그 가능성을 조사한 것을 목적으로 한 본 연구의 결과로서 테셀레이션이라는 주제는 도형 영역과 규칙성과 함수 영역에서 평면 도형의 각과 모양 등의 성질을 탐구하게 하고, 대칭변환의 개념을 효율적으로 학습하게 할 수 있고, 반복되는 모양에서 규칙성을 발견하고 부분과 전체를 파악하여 패턴을 인지할 수 있게 하며 제작하고 분석하는 과정을 통해 여러 가지 수학적 개념과 수학적 창의성, 수학적인 아름다움을 느끼게 할 수 있음을 발견할 수 있었다. 또한 테셀레이션은 수학적 개념은 물론 수학과 미술, 수학과 일상 생활과의 연결성을 논의하고 확인하는 데 흥미로운 주제가 될 수 있다. 초등학교 교육과정에서 새롭게 도입되고 있는 테셀레이션을 활용하여 지도하기 위한 교수 학습 자료로 유용하게 사용될 수 있고 앞으로는 테셀레이션과 관련된 내용이 직접적으로 교육과정 내에서 다루어지고, 또한 테셀레이션을 적용한 수업이 학생들의 기하학적 사고 및 수학적 태도에 미치는 영향과 관련한 연구가 뒤따라야 할 것으로 본다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.10
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• pp.519-528
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• 2000

최근 10 여년 동안 교육 현장의 각 부분에 여러 가지 종류의 테크놀로지가 도입되면서, 교육의 내용과 방법에 있어서 점진적인 변화가 나타나고 있다. 예를들어, 수학 과목에 있어서는 그래픽 계산기, 도형 및 기하 학습 프로그램, 스프레드 시트, 함수 그래픽 프로그램 등의 도입으로 교과 과정 전반에 걸친 변화가 일고 있는데, 처음에는 이들 테크놀로지가 단순히 기존의 수업에서 수많은 반복을 요하거나, 지필식 방식으로는 정확하게 나타내기 어려운 도형이나 그래프를 빠르고 정확하게 그려내주는 보조수단으로 사용되었지만, 시간이 지나면서 이들 테크놀로지에 대한 활용도가 높아지게 되고, 이들 테크놀로지에 대한 교사들의 활용능력이 증대됨에 다라서, 이러한 테크놀로지가 단순한 보조수단에 머무르지 않고 주지에 기술이나 개념을 설명하는 방법 자체를 변화시키고 있다. 예를들어, 함수 교육에 있어서 그래픽 프로그램이 사용될 때에도, 초기 단계에서는 이들 함수의 개념을 설명할 때에는 거의 집합론이나 대수학적인 방법을 이용하였고, 최종 단계로 이들 함수를 좌표계 위에 표현하기 위한 보조수단으로 잠깐씩 사용되는 경우가 대부분이었으나, 최근들어서는 함수 학습의 초기과정부터 곧바로 이들 그래프 프로그램을 적극적으로 도입하여 학습자로 하여금 다양한 그래프 조작을 하게 함으로써, 어려운 집합론이나 대수학적인 개념을 도입하지 않고서도 함수에 대한 개념을 시각적으로 직관적으로 파악하도록 하는 학습 방안들이 제시되고 있는 것이다. 본 고에서는 현행 중고등학교 함수 교육 과정에서 그래프에 대한 다양한 조작 기능을 제공함으로써 학습자로 하여금, 제시되는 함수에 대한 시각적이고 직관적인 이미지를 가질 수 있도록 하기 위해서 개발된 ‘그래프 마법사’라는 프로그램을 소개하고자 한다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.37 no.4
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• pp.635-652
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• 2023

This study conducts a comprehensive analysis of the curricular progression of the concepts and learning sequences of 'lines', specifically, 'line segments', 'straight lines', and 'rays', at the elementary school level. By examining mathematics curricula and textbooks, spanning from 2nd to 7th and 2007, 2009, 2015, and up to 2022 revised version, the study investigates the timing and methods of introducing these essential geometric concepts. It also explores the sequential delivery of instruction and the key focal points of pedagogy. Through the analysis of shifts in the timing and definitions, it becomes evident that these concepts of lines have predominantly been integrated as integral components of two-dimensional plane figures. This includes their role in defining the sides of polygons and the angles formed by lines. This perspective underscores the importance of providing ample opportunities for students to explore these basic geometric entities. Furthermore, the definitions of line segments, straight lines, and rays, their interrelations with points, and the relationships established between different types of lines significantly influence the development of these core concepts. Lastly, the study emphasizes the significance of introducing fundamental mathematical concepts, such as the notion of straight lines as the shortest distance in line segments and the concept of lines extending infinitely (infiniteness) in straight lines and rays. These ideas serve as foundational elements of mathematical thinking, emphasizing the necessity for students to grasp concretely these concepts through visualization and experiences in their daily surroundings. This progression aligns with a shift towards the comprehension of Euclidean geometry. This research suggests a comprehensive reassessment of how line concepts are introduced and taught, with a particular focus on connecting real-life exploratory experiences to the foundational principles of geometry, thereby enhancing the quality of mathematics education.

• Education of Primary School Mathematics
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• v.11 no.2
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• pp.141-159
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• 2008

The purpose of this study id to delve into how elementary mathematics textbook deal with the quadrilaterals from a view of Didactic Transposition Theory. Concerning the instruction period and order, we have concluded the following: First, the instruction period and order of quadrilaterals were systemized when the system of Euclidian geometry was introduced, and have been modified a little bit since then, considering the psychological condition of students. Concerning the definition and presentation methods of quadrangles, we have concluded the following: First, starting from a mere introduction of shape, the definition have gradually formed academic system, as the requirements and systemicity were taken into consideration. Second, when presenting and introducing the definition, quadrilaterals were connected to real life. Concerning the contents and methods of instruction, we have concluded the following: First, the subject of learning has changed from textbook and teachers to students. Second, when presenting and introducing the definition, quadrilaterals were connected to real life. Third, when instructing the characteristics and inclusive relation, students could build up their knowledge by themselves, by questions and concrete operational activities. Fourth, constructions were aimed at understanding of the definition and characteristics of the figures, rather than at itself.