• 제목/요약/키워드: 대수 방정식

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PLS 구조방정식을 이용한 자전거사고 요인분석 (A Factor Analysis for Bicycle Accidents Using the PLS Structural Equation)

  • 오주택
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.26-40
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    • 2018
  • 본 연구는 자전거사고에 영향을 주는 요인들을 분석하기 위해 PLS 구조방정식을 이용하여 자전거사고모형을 개발한다. 본 연구에서는 자전거사고를 전국 시 군 구를 대상으로 전체 사고건수, 중상이상 사고, 경상사고로 사고유형을 구분하였다. 본 연구에서 개발된 사고모형들을 통해 자전거사고의 주요 원인들을 살펴보면 도시화의 확대가 자전거사고의 가장 큰 요인임을 알 수 있다. 자전거사고모형들에 포함된 주요 요소들을 살펴보면 인구수, 경제활동인구비율, 교차로밀도, 시가화 면적비율, 상업과 공업의 토지이용, 운전면허소지자, 자동차등록대수, 교육기관 설립수, 공원수 등의 증가가 자전거사고의 증가로 이어졌다. 또한 자전거도로연장, 자전거보유대수, 자전거수단분담률의 증가 등 각 지자체 별로 활성화되고 있는 자전거이용의 확산 역시 자전거사고를 증가시키는 주요 요소들로 밝혀졌다.

드모르간의 음수 지도 방법 연구 (A Study on the De Morgan's Didactical Approaches for Negative Numbers)

  • 권석일;김재홍;최지선;박선용;박교식
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제10권4호
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    • pp.557-571
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    • 2008
  • 이 논문은 드모르간의 음수 지도 방법을 연구하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 우선 드모르간이 제시한 대수발달 단계에 따라 드모르간의 음수관을 정리하고, 드모르간의 음수 지도 방법을 불가능한 뺄셈의 탐색, 불가능한 뺄셈에 대한 수정규칙 탐구, 불가능한 뺄셈에 대한 의미의 구성의 3단계로 나누어 고찰하였다. 드모르간의 음수 지도 방법의 특징은 방정식 지도와 결합되었다는 점, 불가능한 뺄셈 기호를 사용한다는 점, 역사발생적 과정을 준수하는 점진적 형식화를 추구한다는 점이다. 또한, 드모르간의 방법을 학교수학의 방법과 비교함으로써, 그 장점과 단점을 분석하였다. 드모르간은 수학적 실재를 형식과 의미를 동시에 갖는 것으로 보았던 자신의 수학관에 따라 음수를 설명하였으며, 대수의 발달 단계에 맞추어 음수를 서로 상이한 존재로 간주하였고 이에 따라 여러 단계를 거쳐 음수를 지도하도록 하고 있다. 그의 이러한 세심한 조처는 음수의 지도가 단시간에 마무리될 수 없는 성격의 것임을 분명히 인식하게 해 준다.

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내부공진을 가진 보의 비선형 강제진동해석 (Nonlinear Analysis of a Forced Beam with Internal Resonances)

  • 이원경;소강영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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    • pp.147-152
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    • 1991
  • 양단이 고정된 보가 변형할 때에는 중간 평면의 신장을 수반하게 된다. 운동 의 진폭이 증가함에 따라 이 신장이 보의 동적 응답에 미치는 영향은 심각 하게 된다. 이러한 현상은 응력과 변형도와의 관계가 선형적이라 하더라도 변형도와 변위와의 관계식은 비선형이 되며 결국은 보의 비선형 운동방정식 을 낳게된다. 보는 연속계이긴하지만 근사를 위하여 다자유도계로 간주할 수 있다. 비선형 다자유도계에 있어서는 선형화된 계의 고유진동수끼리 적절한 관계를 가질 때 내부공진이 발생할 수 있다. 양단이 고정된 곧은 보의 비선 형 동적응답이 그동안 많이 연구되어 오고 있으며, 집중질량을 가지고 직각 으로 굽은 보의 해석을 위하여 내부공진을 고려한 해석적 혹은 실험적 연구 가 이루어져 왔다. 그중에서도 Nayfeh등은 조화가진 하의 핀과 꺾쇠로 고정 된(hinged-clamped) 보의 정상상태응답을 해석하기 위해 두 모우드 사이의 내부공진을 고려하였다. 이 연구에서는 세 모우드 사이의 내부공진을 고려하 여 강제진행 중인 보의 비선형 해석을 다루고자 한다. 이 문제에 관심을 갖 게 된 동기는 "연속계의 비선형 해석에서 더 많은 모우드를 포함시키면 어 떤 결과를 낳게 될 것인가\ulcorner"라는 질문에서 생겨난 것이다. 갤러킨 법을 이용 하여 비선형 편미분 방정식과 경계 조건으로 표현되는 이 문제를 연립 비선 형 상미분 방정식으로 변환한다. 다중시간법(the method of multiple scales) 을 이용하여 이 상미분 방정식을 정상상태에서의 세 모우드의 진폭과 위상 에 대한 연립비선형 대수방정식으로 변환한다. 이 대수방정식을 수치적으로 풀어서 정상상태 응답을 구하고 Nayfeh등의 결과와 비교한다. 결과와 비교한다. studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorp

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대수 해법 일반성 인식에 관한 연구: 이차방정식 문항을 중심으로 (A Study on the cognition for generality of solution in Algebra - Focusing on Quadratic equation -)

  • 강정기
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.155-178
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    • 2014
  • 본 연구는 대수 문제에 대한 해법 자체가 일반성을 지향한다는 사실에도 불구하고, 다수의 학생들은 해법 수행 후에도 그것의 일반성을 인식하지 못할 수 있다는 문제 제기로부터 출발한다. 즉, 대수 해법의 일반성에 대한 이해가 결여된 체, 대수 해법 수행이 이루어지고 있을지도 모른다는 의구심이 제기된다. 이 문제를 조사하여 학생 인식의 구체적 특징을 파악하고, 아울러 인식 전환을 가능하게 하는 요인을 찾음으로써, 교육적 시사점을 얻는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 중학교 3학년 한 학급 학생들을 대상으로 대수 해법 일반성에 대한 인식을 조사하였으며, 그 결과 70%에 해당하는 학생들이 대수 일반성 인식 결여를 나타내었다. 이들 중 대수 해법의 일반성 인식 결여가 명백한 네 명의 학생들과 개별 면담을 가짐으로써, 인지적 특성을 파악해 보았다. 또한 이들에게 해법 일반성 인식에 필요한 요소를 분석하여 얻은 세 활동(개별 결과 동일성 확인, 상이 대수 해법 동일성 확인, 대수의 임의성 확인) 투입 이후 나타나는 인식 변화를 관찰, 분석하였다. 개별 면담을 가진 네 사례는 하나의 활동만으로 인식 개선한 한 사례와 세 활동을 통한 점진적 인식 개선한 두 사례, 그리고 인식 전환에 실패한 한 사례로 구분되었다. 이러한 결과를 토대로 대수에서 해법의 일반성에 대한 인식과 세 활동의 효과, 그리고 시사점을 논의하였다.

학교수학에서의 대수적 구조 지도에 대한 소고 (A study on the teaching of algebraic structures in school algebra)

  • 김성준
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.367-382
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    • 2005
  • 본 연구는 학교수학에서 대수적 구조(군)의 지도에 관한 논의를 담고 있다. 이를 위해 먼저 Bruner가 제시한 지식의 구조에 대해 논의하고, 그 내용을 학교대수의 지도와 관련지어 살펴본다. 또한 대수적 구조 가운데 군 개념을 중심으로 하여 이와 관련된 선행연구를 Piaget, Freudenthal, Dubinsky, Burn 등의 논의에서 검토해본다. 그리고 초등수학에서부터 고등학교 수학까지 군 개념과 관련된 내용이 어떻게 표현되고 있는지를 살펴본다. 학교수학에서 군 개념과 관련된 내용은 초등수학에서부터 시작되는데, 초등수학의 경우 항등원, 교환법칙, 결합법칙 등을 수의 맥락에서 찾아볼 수 있다. 중학교 수학에서는 덧셈과 곱셈 연산에 있어서 항등원, 역원, 교환법칙, 결합법칙이 보다 구체적으로 제시되고 있으며, 이러한 규칙은 등식의 성질과 이항, 일차방정식의 풀이 등을 통해 살펴볼 수 있다. 고등학교 수학에서는 이항연산을 비롯한 여러 영역에서 군 개념을 포함하는 대수적 구조가 제시되고 있다. 이에 비해 학교대수에서는 이러한 주제들을 통합적으로 구성하려는 시도가 이루어지지 않고 있으며 각각의 내용이 독립적으로 다루어지고 있다. 본 연구에서는 학교대수에서 군 개념과 관련된 내용들을 검토함으로써 대수적구조(군) 측면에서 이러한 내용들을 종합해보고자 한다.

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분석의 환원적 기능이 대수 발달에 미친 영향 (Analysis by reduction in the development of algebra)

  • 김재홍;권석일;홍진곤
    • 한국수학사학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.167-180
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    • 2007
  • 이 연구의 목적은 분석의 환원적 기능이 대수 발달 과정에 중요한 역할을 하였음을 밝히는 것이다. 이를 위하여 먼저 고대 그리스 시대의 분석을 환원적 분석과 파푸스식의 분석으로 나누어 정리하여 이 양자에서 모두 환원적 성격의 분석이 작용하고 있음을 보였다. 파푸스식의 분석 및 종합의 과정은 변환, 탐색, 작도, 논증의 네 단계로 나누어 볼 수 있으며, 이 중 변환은, 해법이 실제로 존재하는지의 여부와 별개로 주어진 문제가 풀리기 위한 조건을 또 다른 문제로 변환하는 과정을 일컫는 것으로 일종의 환원이라고 볼 수 있다. 수학자들은 분석의 환원적 기능에 힘입어 새로운 문제를 만들어내며, 역사의 어떠한 순간에 이르러서는 새로운 관점에서 수학을 바라볼 수 있게 된다. 기호 대수가 탄생하는 과정 이면에는 분석적 사고가 그 바탕을 이루고 있으며, 분석의 환원적 기능은 기호 대수의 발달에 있어 중요한 역할을 하였다.

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컴퓨터 대수와 베이지언 추론망을 이용한 이공계 수학용 적응적 e-러닝 시스템 개발 (Development of an Adaptive e-Learning System for Engineering Mathematics using Computer Algebra and Bayesian Inference Network)

  • 박홍준;전영국
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.276-286
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    • 2008
  • 본 논문에서는 컴퓨터 대수 시스템을 기반으로 하는 웹 저작 환경과 베이지언 추론망을 적용한 학습자 진단 환경이 포함된 이공계 수학용 적응적 이러닝 시스템 개발에 대하여 소개하였다. 본 시스템을 활용하면 교수자는 컴퓨터 대수 시스템을 수식처리 엔진으로 하며 웹을 인터페이스로 하는 이공계 수학용 웹 콘텐츠를 쉽게 생성할 수 있다. 구체적으로 선형대수, 미분방정식 및 이산수학의 영역에서 콘텐츠 개발의 예를 소개하였다. 또한 학습자의 지식 영역별 수준을 조건부 확률을 이용한 통계적 추론에 의해 진단하여 그 결과에 따라 피드백을 생성하는 적응적 이러닝 웹 콘텐츠를 만들 수 있다. 본 시스템을 사용하여 개발한 이공계 수학용 웹 콘텐츠를 평가하기 위하여 그 결과물을 대학 강의에 적용하였고, 설문지 조사를 통하여 콘텐츠 사용에 대한 학습자의 반응을 평가하였다.

수학영재의 대수적 사고의 특징과 오류 유형 (Characteristics of Algebraic Thinking and its Errors by Mathematically Gifted Students)

  • 김경은;서혜애;김동화
    • 영재교육연구
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    • 제26권1호
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    • pp.211-230
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    • 2016
  • 본 연구는 수학영재의 대수적 사고의 특징과 오류 유형을 분석하여 수학영재 대상 대수-학습방법을 개선시키는 지도방안을 제안하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등수학반을 지원한 학생들 가운데 수학영재교육을 받은 경험이 있는 93명을 연구대상으로 선정하였다. 선행연구에 기초하여 대수적 사고 요소 분석틀을 구성하였으며, 연구대상들이 선발과정 1단계 창의성 검사에서 대수적 사고 관련 문항에 대해 작성한 답안들을 분석하였다. 연구결과, 연구대상 학생들은 양이 가진 속성을 파악하기도 하였으나 두 양 사이의 독립성과 관계를 추론하는 데 어려움을 가지는 것으로 나타났다. 또한 방정식을 문제해결의 도구로 인식하여 해를 구하려는 경향을 보였다. 이 과정에서 변수를 자리지기로서의 미지수 관점에만 집중하여 변수의 다양한 의미를 파악하는 데 어려움을 나타내었으며 일부 학생들은 대수적 개념에 대한 사고에서 오류를 만들어냈다. 결론적으로, 수학영재의 대수-학습방법을 개선하기 위해서는 변하는 양 사이의 관계를 일반화하고 추론하는 것을 포함하는 함수적 사고를 신장시키고, 식의 절차적 측면과 구조적 측면을 함께 강조하며, 변수 개념을 여러 측면에서 학습할 수 있는 다양한 상황을 제공하고, 대수적 개념을 스스로 구성하는 활동을 강화시키는 지도방안을 탐색해야 하는 것으로 고찰하였다.

대수 문장제를 해결하고 일반화하는 과정에서 드러난 두 중학생의 공변 추론 수준 비교 (Comparison of the Covariational Reasoning Levels of Two Middle School Students Revealed in the Process of Solving and Generalizing Algebra Word Problems)

  • 마민영
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.569-590
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    • 2023
  • 본 사례 연구의 목적은 대수 문장제를 해결하고 일반화하는 과정에서 드러난 두 중학생의 공변 추론 수준을 비교하여 분석하는 것이다. 학교 수학에서 이차방정식을 학습하지 않은 중학생 2명을 대상으로 수업을 진행하였고, 수업이 모두 끝난 뒤 회고 분석 과정에서 속도가 일정하게 변하는 상황을 포함한 대수 문장제의 해결에서 두 학생 간의 차이가 두드러지게 드러났다. 이에 본 연구는 속도의 일정함을 가정하거나 속도가 일정하게 변하는 상황을 포함한 대수 문장제를 해결하거나 일반화하는 과정에서 학생들 스스로 구성한 두 변수에 대해 그들 사이의 변화 관계에 대한 이해 수준을 Thompson과 Carlson(2017)이 제안한 공변 추론 수준에 비추어 비교·분석하였다. 그 결과, 본 연구에서는 대수 문장제의 문제 해결 방식과 그 결과가 표면적으로 유사해 보이더라도 두 학생 간의 공변 추론 수준이 서로 다를 수 있음을 확인하였고, 대수 문장제를 해결하고 일반화하는 과정에서 드러난 유사성을 공변 관점에서 제시하였다. 이를 통해 본 연구는 대수 문장제의 교수·학습에서 문제 상황을 빠르게 식으로 변환하여 해를 찾는 데 주목하기보다 학생 스스로 변화하는 두 양을 찾고 그들 사이의 불변하는 관계를 다양한 방식으로 나타내는 활동이 충분히 다루어질 필요가 있음을 제안한다.

그림그리기 전략을 통한 초.중등수학의 연립방정식 지도 연결성 강화 (Crossing the Gap between Elementary School Mathematics and Secondary School Mathematics: The Case of Systems of Linear Equations)

  • 권석일;임재훈
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제17권2호
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    • pp.91-109
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    • 2007
  • 이 논문은 이원일차연립방정식과 관련하여 초등수학과 중등수학의 연결성 문제를 분석한 것이다. 초등학교 수학 교과서와 중학교 수학 교과서에서 이원일차연립방정식 문장제가 다루어지는 방식을 연결성 측면에서 분석하고, 연결성을 강화하는 접근법을 제안하였다. 교과서 분석 결과 이원일차연립방정식 문장제에 대한 초등학교 수학 교과서와 중학교 수학 교과서의 접근법이 서로 연결되어 있지 않았다. 이에 이 논문에서는 이원일차연립방정식 문장제 해결에 그림그리기 전략을 도입하여 초등수학과 중등수학의 연결성을 강화하는 방안을 한 초등 6학년 아동의 사례를 통해 제시하였다.

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