• Title/Summary/Keyword: 기하학적 도형

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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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조선 산학의 삼각형 (Triangles in Chosun Mathematics)

  • 장혜원
    • 한국수학사학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.41-52
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    • 2009
  • 본 논문에서는 조선 시대의 산학서에서 다루어진 삼각형에 대한 내용을 고찰한다. 기하보다 대수에 대한 연구가 주를 이루었던 조선시대 산학 연구의 특성을 고려하면, 삼각형 자체에 대한 기하학적 탐구보다는 삼각형 모양의 밭의 넓이 측정 방법에 대한 설명이 기대된다. 그러나 예외적으로 직각삼각형인 구고에 대해서는 심도 있는 연구가 이루어졌고, 측정이라 하더라도 일반 삼각형에 대해서는 근삿값 수준으로 다루어진 것을 감안하면 삼각형 관련 내용에 대한 분석은 의의 있다고 생각된다. 조선의 산학서 <묵사집산법>, <구일집>, <산학입문>, <주해수용>, <산술관견>에 대한 고찰 결과, 삼각형 관련 내용은 크게 세 가지로 분류할 수 있 다. 측정의 필요가 있던 밭 모양과 관련한 도형의 측도, 측정 대상으로서의 도형으로부터 기하 연구 대상으로서의 도형으로 넘어가는 과도기적 내용, 서양 수학의 영향으로 인한 도형의 정의 및 성질에 대한 탐구와 타당화이다.

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전압원이 혼재된 대형 수동회로망의 기하학적 마디해석기법 (A Geometric Node Analysis of Large-scale Passive Network Including Voltage Sources)

  • 황재호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.733-735
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    • 1999
  • 전압원을 포함한 대형회로망의 컴퓨터적 해법을 위한 도형적 접근 방법을 제시하였다. 기본적인 회로망 해석법으로 마디해석법을 사용하였고, 전압원은 등가변환이 어려운 직렬 임피던스가 없는 경우로 한정하였다. 방향성 그래프의 기하학적 작도와 전압원이 연결된 마디와 마디 사이의 상관 관계식에 의해 회로망 행렬을 구성하였다.

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전류원을 포함한 대형 수동회로망의 도형적 해석 (A Geometric Analysis of Largre-scale Passive Network Including Current Sourses)

  • 황재호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.730-732
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    • 1999
  • 전류원을 포함한 대형회로망의 컴퓨터적 해법을 위한 도형적 접근 방법을 제시하였다. 기본적인 회로망 해석법으로 망로해석법을 사용하였고, 전류원은 등가변환이 어려운 병렬 임피던스가 없는 경우로 한정하였다. 방향성 그래프의 기하학적 작도와 전류원 전류 흐름도 작성에 의해 회로망 행렬을 구성하였다.

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매스매티카를 활용한 나비곡선의 작도 및 기하학적 성질 분석

  • 금영희;김영익
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.257-266
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    • 2004
  • 자연의 세계에서 나뭇잎, 돌기물, 구름, 해안선, 곤충의 모습 등에 내재하고 있는 아름다움은 흔히 균형성, 대칭성, 다양성 등으로부터 비롯된다. 자연 현상은 복소수를 활용하여 극좌표 표현으로 묘사되는 경우가 많다. 본 논문에서는 1989년 Temple H. Fay가 Amer. Math. Monthly 96(5)호에서 발표한 나비곡선 r= e$^{cos{\theta}}$-2cos4${\theta}$+sin$^5$($\frac{\theta}{12}$)의 기하학적 성질을 대칭 이동, 회전 이동, 수치적분, 미분, 극좌표계, 삼각함수, 지수함수 및 매개함수의 표현 등 고등학교 및 대학의 미적분학 관점에서 살펴 보고 극좌표 도형에 관한 흥미 유발과 더불어 컴퓨터 활용 방법을 제시하기로 한다. 수학전문 소프트웨어인 매스매티카를 활용하여 나비곡선의 작도 및 기하학적 성질을 분석하고자 한다.

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감은사 태극문양의 기하학적 의미 연구 (A Study on the Meaning of Geometric Analysis of Gameun Temple's Taegeuk Shapes)

  • 김일환;박태봉
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.435-444
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    • 2021
  • 본 논문은 감은사 금당지 석재의 태극문양 의미를 기하학적 도형원리를 통해 고찰하는데 목적이 있다. 감은사의 태극문양에 대해서는 수리천문학적으로 해석한 것이 고작인데, 본 논문은 문헌을 바탕으로 기하학적 의미를 통하여 호국정신의 감은사 창건유래가 역사기록과 일치할 수도 있음을 규명하고자 하였다. 특히 창건유래와 지리적 위치, 당시 최고 교육기관인 국학에서 『구장산술』을 교육과목으로 한 점과 수학 지식들이 당 농업과 건축, 예술 등 모든 분야에 영향을 준 점에 주목하였다., 그리고 발굴된 금당의 구조가 약 60cm 높이의 석조유구로 지하공간을 이루고 있어 금당 아래에서는 동해 바닷물이 바로 감은사지 아래까지 들어오는 '문무대왕 수중릉→용지→용당'으로 이어지는 용수로의 흔적과 역사기록 등을 고려하면, 이를 전설이나 고사로 치부하기 보다는 해룡이 머무를 수 있도록 감은사를 창건했다는 유래와 깊은 상관성이 있다고 추정할 수 있다. 이를 바탕으로 금당지 석재의 태극문양과 태극의 좌우로 톱날과 같은 삼각형문양 해석의 실마리를 동양 천원지방(天圓地方)과 서양 원(圓)도형의 원주율과 관련된 원적(圓積)에서 찾아보았다. 결론적으로 태극과 삼각형 문양은 음양조화의 상징인 용(龍)과 신(神)을 나타내는데, 이는 창건유래와 부합하는 상징도형으로 우리민족이 신비한 용을 음양조화의 상징으로 보았고 이에 대응한 음양조화 도형인 태극문양을 사용하여 신성시해 왔다는 것으로 결론 내릴 수 있다.

칠교판(七巧板)의 기하학적 특징을 이용한 교육자료 개발에 대한 연구 (A Study on Development of Instructional Materials Using Geometric Properties of Tangram)

  • 심상길;조정길
    • 한국수학사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.169-182
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    • 2008
  • 칠교판을 관찰하고 사용하는 경험을 통해 칠교판 조각들 사이의 길이, 각도, 모양, 넓이 등과 같은 기학학적인 특성을 파악하고, 이를 이용하여 칠교판을 활용한 활동에서 조각들을 유의미하게 분류하고, 조각의 사용에 대한 조합 등을 구하여 체계적으로 문제를 해결할 수 있다 이러한 과정을 학생들이 직접 경험할 수 있도록 구체적인 발문 형태의 문제로 제공함으로써 칠교판을 학교수학에서 효율적으로 활용하기 위한 기초 자료로 제시할 수 있다. 이는 수학자가 새로운 정리를 발견하듯이, 소박하고 직관적인 상태에서 도형들의 특징을 파악하고, 학생들 수준에 맞는 활동을 통해 도형과 도형 사이의 관계를 유추하여 주어진 문제의 해답을 시행착오에 의존하는 것이 아니라 논리적으로 추론하여 체계적으로 해답을 찾는 경험을 제공하는 과학적인 지도 방법이다.

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기하학적 형태를 활용한 테이블웨어 디자인개발 연구 (A Study on the Tableware Design using Geometric Pattern)

  • 유유리
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권8호
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    • pp.475-480
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    • 2014
  • 대상을 상징하는 기호로서의 의미를 포함하고 있는 기하학적 패턴은 조형표현에 있어서 20세기 이후 예술가들의 작품을 통해 재구성되어 현대적인 이미지를 나타내는 중요한 모티브가 되고 있으며 패턴의 단순하고 간결한 형태는 외형뿐만 아니라 문양 장식을 통하여 새로운 아름다움을 창출하고 있다. 기하학적 패턴의 문양장식은 단순화되고, 이성적이며 현대적인 세련미와 잘 어울린다. 이렇듯 기하학적 패턴을 활용한 문양은 팔각형, 반원, 삼각형, 사각형 등의 기하학적 도형들을 이용하여 단순한 미로 현대인에게 만족감을 준다. 또한, 기하학적 패턴은 규칙적이고 단순명료하여 시각적으로 강렬한 효과를 유도하며 운동감과 속도감이 주는 역동성으로 3차원적 공간감으로 확장되기도 한다. 이로 인해 주목성이라는 특성이 나타나는데 테이블웨어에서도 이러한 기학학적 패턴을 이용한 디자인은 강한 주목성으로 시각적인 즐거움을 준다. 또한 이는 우연성의 요소에 근거해서 만들어지는 형태가 아니기 때문에 객관화될 수 있으며 반복적인 재현이 가능하다. 이러한 반복구성은 테이블웨어를 만드는 많은 디자이너에게 영향을 줄 수 있으며 테이블웨어 디자인을 더욱 더 고급화하여 도자 산업에 고부가가치를 창출할 수 있는 새로운 가능성을 제시할 것으로 생각된다.

고대 인도와 술바수트라스 기하학 (The geometry of Sulbasu${\={u}}$tras in Ancient India)

  • 김종명;허혜자
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-29
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    • 2011
  • 본 연구는 동양수학의 뿌리를 찾기 위한 목적의 일환으로 인도의 술바수트라스 기하학에 대해 살펴보았다. 술바수트라스(끈의 법칙)는 고대 인도의 베다시대 (BC 1500~600) 문헌으로 힌두교의 경전 중 하나이다. 이 경전 속에 있는 기하학은 성스런 제단이나 사원을 설계하거나 건축하가 위해서 연구되었다. 이 경전은 간단하고 명백한 평면 도형의 명제부터 도형의 작도법, 제단의 작도법과 같은 기하학적 내용뿐 만아니라, 피타고라스 정리와 활용, 도형의 변형, 분수와 무리수, 연립부정방정식 등과 같은 대수적 내용이 포함한다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 술바스트라스 기하학의 특징과 희생제단과 불의제단의 건축을 위한 술바스트라스 기하학을 살펴보고 술바수트라스의 기하학과 다른 문명권의 기하학의 발전을 비교하여 그 특징을 조사하였다.

수학저널 쓰기를 활용한 수학학습 부진학생의 기하학적 사고 수준 변화 사례 연구 (Case Study on Change in the Geometrical Thinking Levels of the Under Achievers by Using Mathematical Journal Writing)

  • 하은영;장혜원
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제11권1호
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    • pp.147-164
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    • 2009
  • 본 연구에서는 초등학교 4학년 수학학습 부진학생을 대상으로 도형영역에 대해 수학저널 쓰기를 활용한 보충학습을 실시하여 수학 부진학생의 기하학적 사고 수준에 어떤 변화가 있는지 알아보았다. 연구 대상의 사전 기하학적 사고 수준 검사 결과에 기초하여 지도 내용을 van Hiele의 5단계 학습과정에 따라 재구성하여 주 1회 이상 12주간의 보충수업 후, 사후 기하학적 사고 수준 검사 결과 및 학생들이 작성한 수학저널과 수업 중 나타난 반응 및 면담 내용을 분석함으로써 부진학생들 외 기하학적 사고 수준 변화에 주목하였다. 더불어 의사표현력이나 협동활동과 같이 수학학습 부진학생의 교수-학습과 관련한 교수학적 함의를 얻을 수 있었다.

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