본 연구는 영재 교수 학습 과정에서 초동영재학생들에게 자기주도적 발견식 탐구식 학습을 실시하여 학습의 효과를 높이고, 수학적 원리와 수학의 심미성을 갖는 창의적인 산출물을 생산해 낼 수 있는 교수 학습 모형을 개발하고, 개발한 모형으로 수업을 진행한 후 나타난 특징에 대하여 탐구하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 개발된 영재 교수 학습 모형은 초등수학 영재학생들에게 자료를 통찰하는 능력과 분석적 연역적 추론 능력과 같은 수학적 창의성을 발현하게 한다. 둘째, GSP를 활용한 원형 디자인은 초등수학 영재학생들에게 수학적 패턴을 시각적으로 표현함으로써 추상화된 규칙을 인식하는데 도움을 준다. 셋째, 자연수의 연산을 활용한 원형 디자인은 초등수학 영재학생들의 수학에 대한 심미성과 창의성을 발현하는데 긍정적인 영향을 준다.
본 논문에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 하는 시행에서 소프트웨어 운용자들이 소프트웨어 검사 도구에 적용할 수 있는 학습기법에 근거한 NHPP 소프트웨어 모형에 대하여 비교 연구 하였다. 수명분포는 Makeham 분포를 이용하고 유한고장 NHPP모형을 적용하였다. 소프트웨어 오류 탐색 방법은 미리 인지하지 못하지만 자동적으로 발견되는 에러에 영향을 주는 영향요인과 사전경험에 기초하여 에러를 관찰하기 위하여 테스팅 운용자가 미리 설정해놓은 요인인 학습효과의 영향에 대한 문제를 비교 분석하였다. 그 결과 학습요인이 자동 에러 탐색요인보다 큰 경우가 일반적으로 효율적인 모형으로 나타났다. 본 논문의 신뢰특성분석에서는 소프트웨어고장시간을 적용하고 모수추정 방법은 최우추정법을 적용하고 추세분석을 통하여 자료의 신뢰성을 확보한 이후에 평균제곱오차와 $R^2$ (결정계수)를 적용하여 효율적인 모형을 선택 비교 분석하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 운영자들은 다양한 학습효과를 고려함으로서 소프트웨어 고장추세에 대한 기본지식을 파악하는데 하나의 지침으로 사용가능함을 보여주고 있다.
국내 학술회의 논문으로 구성된 문헌집합을 대상으로 기계학습에 기초한 자동분류의 성능에 영향을 미치는 요소들을 검토하였다. 특히 구현이 쉽고 컴퓨터 처리 속도가 빠른 로치오 알고리즘을 사용하여 "한국정보관리학회 학술대회 논문집"의 논문에 주제 범주를 자동 할당하는 분류 성능 측면에서 분류기 생성 방법, 학습집합 규모, 가중치부여 기법, 범주 할당 방법 등 주요 요소들의 특성을 다각적인 실험을 통해 살펴보았다. 결과적으로 분류 환경 및 문헌집합의 특성에 따라 파라미터(${\beta}$, ${\lambda}$)와 학습집합의 크기(5년 이상)를 적절하게 적용하는 것이 효과적이며, 동등한 성능 수준이라면 보다 단순한 단일 가중치부여 기법을 사용하여 분류의 효율성을 높일 수 있음을 발견하였다. 또한 국내 학술회의 논문의 분류는 특정 논문에 하나 이상의 범주가 부여되는 복수-범주 분류(multi-label classification)가 실제 환경에 부합한다고 할 수 있으므로, 이러한 환경을 고려하여 주요 성능 요소들의 특성에 기초한 최적의 분류 모델을 개발할 필요가 있다.
최근 몇 년 사이, 학부모는 물론 국가 차원에서 영재 교육에 대한 관심이 높아짐에 따라 영재 교육에 관한 많은 연구들이 발표되고 있다. 그러나, 그들 대부분의 초점이 개괄적이고 총론적인 관점에서 영재 교육 프로그램의 구축, 운영, 관리, 평가 등에 있고, 정작 교육 프로그램의 성패와 직결되는 구체적인 교수학습 주제를 다루는 연구는 극히 드물다. 오늘날 영재교육의 필요성이나 효율성이 재론되고 있는 원인 중의 하나는바로 영재 교육의 특수성들이 고려된 영역별 훌륭한 교육 시나리오의 빈곤에 있음을 부인할 수 없다. 따라서, 이 연구에서는 중등 정보과학 영재 사사 지도과정에서 적용되었던 탐구 내용을 소개함으로써 정보분야 영재교육을 위한 교수학습 자료 개발에 작은 보탬이 되고자한다. '컴퓨터과학에서 행렬의 필요성과 활용'이란 주제의 이 교수학습 자료는 중등 수학의 1차 연립방정식 풀이 과정을 기반으로 창의적 문제 발견 및 해결을 유도하도록 구성되었고, 수학과 컴퓨터 과학과의 긴밀한 연계성 및 선형대수학의 기초 개념 이해에도 유익하다.
본 연구의 목적은 한국 대학생들과 한국에서 한국어를 배우는 중국 대학생들의 세 가지 태도-영어 학습에 대한 태도, 미국인에 대한 태도, 그리고 미국 문화에 대한 태도-에 대한 차이를 알아보는 것이다. 연구대상은 한국 대학생 101명과 중국 대학생 110명으로 총 211명이다. 두 집단의 태도는 Gardner(1985)의 AMTB 설문지를 이용하여 측정하였다. 그리고 자료 분석은 두 집단 간 태도의 차이를 알아보기 위해 t검증을 실시하였다. 연구 결과 두 집단 간 영어 학습에 대한 태도는 통계적으로 매우 유의미한 차이가 있었으며, 미국인에 대한 태도에 있어서도 유의적인 차이가 발견되었다. 그러나 두 집단 간 미국 문화에 대한 태도는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 향후 영어 학습자들의 더 나은 학습 환경을 위하여 두 집단 간 다른 정의적 변수의 차이에 대한 연구도 필요하다고 본다.
본 연구의 목적은 8학년 학생들의 사각형 학습 및 기하학적 추론 능력의 발달을 위해서 GSP의 사용이 자와 각도기 같은 전통적인 도구의 사용보다 더 효과적인지를 탐구하고, 어떻게 그 소프트웨어의 사용이 학생들의 사각형 학습과 추론 능력의 발달에 영향을 끼치는지를 조사하는 것이다. 사후 학업 성취도 검사 결과에 의하면 GSP를 사용한 집단과 자와 각도기를 사용한 집단의 평균 성적에서 통계적으로 유의미한 차이가 발견되었다. GSP를 사용한 집단이 자와 각도기를 사용한 집단보다 유의미하게 높은 평균 성적을 보여주었다. 학생 면접 결과에 의하면, GSP의 사용이 학생들의 기하학적 추론 능력을 발달시키는데 더 효과적이었다. GSP를 사용한 집단의 학생들이 자와 각도기를 사용한 집단의 학생들보다 van Hiele 2와 3수준에서 더 높은 정도의 달성도를 보여주었다. GSP가 제공하는 수학적 개념에 대한 역동적인 시각적 효과와 조작 경험이 학생들이 사각형 학습을 개념적으로 접근하도록 하는데 중요한 역할을 하였고, 그런 경험들이 학생들이 기존에 갖고 있던 수학적 개념에 처한 오류를 확인하고 개념을 재정립하는데 도움을 주었다.
로봇 프로그래밍은 학습자에게 흥미를 부여할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 오류가 발생했을 때, 로봇의 하드웨어의 문제인지, 프로그램의 논리적 문제인지를 발견하기 쉽지 않다는 단점이 있다. 따라서 본 연구는 학습자가 로봇 프로그래밍에서 조립의 문제를 제외하여 프로그램의 문제해결에 집중할 수 있도록 지원하는 시뮬레이션 도구를 개발하고자 하였다. 또한 학습자의 수준을 고려하여 스케치한 로봇의 작동모습을 로봇에 직접 다운로드 하기 이전에 결과를 확인할 수 있도록 개발하고자 하였다. 본 연구는 초보학습자가 자신의 아이디어를 스케치하여 표현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 확인할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 프로그램을 조립된 로봇에 다운로드하여 실제 수행할 수 있는 Etoys기반 로봇 프로그래밍 도구를 개발하였다. 자동문과 같이 학습자가 일상에서 접하기 쉬운 환경에서 정보과학 원리가 어떻게 활용되고 있는지 스케치 기반 시뮬레이션을 통해 로봇으로 확인할 수 있는 도구라는 점에서 의미가 있다.
최근 기계학습기반 빅데이터 분석이 많은 주목을 받으며 축산분야에도 다양한 기계학습 방안들이 적용되고 있다. 많은 양의 생체데이터와 환경데이터에 기계학습기법을 적용하여 분석함으로써 이전에는 발견하지 못했던 새로운 사실들을 밝혀낼 수 있다. 본 연구에서는 실험돈사에서 수집된 데이터를 기반으로 비육돈의 비율일당증체를 예측하는 방안에 대해서 다루었다. 비율일당증체 예측을 위해서 매일 측정된 온도/습도/이산화탄소/풍속의 일평균/일최소/일최대 데이터(환경데이터)과 비율일당증체(생체데이터)를 이용하였고, 트리기반 알고리즘을 사용하여 비율일당증체 예측수식을 도출하였다. 이를 통해 평균 온도가 비율일당증체에 가장 큰 영향을 미치는 요소인 것을 보였다. 본 연구의 결과는 각 양돈농가에서 비육돈의 성장을 예측하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
이 연구는 중학교에 자유학기를 실시함으로써 교사들에게 교육과정, 수업방법, 평가방법의 선택에 자유를 주고 자유학기의 성적을 고교입시에도 반영하지 않도록 하여 학습자들에게 필요한 교육내용과 목표에 부합하는 방법을 선택할 자유를 주었을 때, 수업방법에 일어난 변화를 탐색하고자 하였다. 이 질문에 답을 구하기 위하여 자유학기를 실시한 8개 학교의 교육계획서를 조사하고, 교사와 학생을 각각 33명씩 면담하였다. 그 결과는 다음의 두 가지로 요약 된다. 첫째, 모든 사례 학교들은 자유학기 교육계획서에서 맹목적인 지식 암기가 아닌 의미 있는 학습방법들을 나열 하였다. 그러나 자유학기제의 수업방법은 자유학기 정책지침에서 예시한 범위에서 크게 벗어나지 않았다. 둘째, 자유학기제로 인한 교육방법의 변화는 학생참여를 증진하는 활동 첨가로 특징지어졌다. 셋째, 수업방법의 변화는 진로체험, 과학실험의 증가, 2주에 한 번 정도의 협동학습, 한 학기에 한두 번 시도하는 융합학습, 드물게 발견되는 거꾸로 수업 정도로 제한적이다. 수업방법의 변화로 인한 효과는 학생의 흥미 및 자신감 증가, 자주적 학습태도, 창의성, 문제해결력, 협동심의 신장으로 언급되었다.
수학 학습이 구체물이나 친숙한 상황을 다양하게 제시해주는 것으로부터 시작되어야 한다는 입장은 CSA(Concrete-Semiconcrete-Abstract)라는 이름으로 잘 알려져 있다. 이에 비하여 최근 Kaminski 등의 연구는, 다양한 맥락을 가진 구체물로 수학적 개념을 학습하는 것보다 추상적인 개념을 먼저 학습하는 것이 지식의 전이 측면에서 효과적일 수 있음을 주장한다. 본고에서는 이러한 상반된 관점을 고려하여, 구체물, 반구체물, 추상적 개념의 지도순서를 다르게 적용한 수업을 분석하고 그 교육적 시사점을 확인하고자 하였다. 연구 결과 구체물로 시작하여 개념을 도입한 수업은 수학에 대한 긍정적인 태도를 가지게 한 것으로 보였으나 그 효과가 지속적이지는 않았으며, 성취도 면에서도 유의미한 차이를 보이지 않았고, 오히려 구체물이 가지는 과도한 구체성으로 인해 오류를 보이는 경우가 관찰되었다. 이러한 오류는 반구체물로 개념을 도입한 수업에서는 발견되지 않았는데, 이는 비본질적 요소가 사상된 반구체물이 추상적인 개념 학습에 효율적으로 사용될 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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