• 제목/요약/키워드: 발견학습

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하이브리드 균형 표본 유전 알고리즘과 극한 기계학습에 기반한 암 아류형 분류기 (Cancer subtype's classifier based on Hybrid Samples Balanced Genetic Algorithm and Extreme Learning Machine)

  • ;;최용수
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.565-579
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    • 2016
  • 본 논문에서는 극한 기계학습을 이용하는 하이브리드 균형 표본 유전자 알고리즘(hSBGA-ELM)을 기반으로 한 새로운 암 아류형 분류자를 제안하였다. 제안 된 암 아류형 분류자는 정확한 암 아류형 분류기 설계를 위해 공개 전체암지도 (Global Cancer Map)로부터 15063개의 유전자 발현 데이터를 사용합니다. 제안된 방법에서는 14가지(유방암, 전립선 암, 폐암, 대장 암, 림프종, 방광, 흑색 종, 자궁, 백혈병, 신장, 췌장, 난소, 중피종 및 CNS)의 암 아류형을 효율적으로 분류합니다. 제안 된 hSBGA-ELM은 유전자 선택 절차 및 암 아류형 분류를 하나의 프레임 워크로 단일화 한다. 제안 된 하이브리드 균형 표본 유전 알고리즘은 GCM 데이터베이스에서 이용 가능한 16,063 개의 유전자로부터 암 아류형 분류를 담당하는 축소된 강인 유전자 셋을 찾는다. 선택/축소된 유전자 세트는 익스트림 기계학습을 이용하여 암 아류형 분류기를 구성하는데 사용된다. 결과적으로, 크기가 축소된 강인 유전자 집합이 제안하는 암 아류형 분류기의 안정된 일반화 성능을 보장하게 한다. 제안 된 hSBGA-ELM은 암에 관여하는 것으로 예측되는 95개의 유전자를 발견하였으며 기존의 암 아류형 분류기와의 비교를 통해 제안 된 방법의 효율을 보여준다.

학생 중심 동료 멘토링 교수법에서 수학적 과정에 대한 의사소통학적 접근 (A communicational approach to mathematical process appeared in a peer mentoring teaching method)

  • 최상호;하정미;김동중
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.375-392
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 의사소통학적 관점에서 학생의 공유와 참여를 핵심가치로 하는 교수법 중에 하나인 동료 멘토링 방법의 변천과정을 분석하여 우리나라 교육과정에서 지속적으로 강조하는 수학적 과정에 대한 변화의 특징을 명시화하는 것이다. 의사소통학적 접근 방식에서 수학적 과정의 출발점인 동시에 수행의 핵심이라고 볼 수 있는 학습자의 수업 참여를 위해 17년 동안 동료 멘토링 수업 방법의 변화 과정 5단계를 교수법 변화 측면에서 분석하고자 하였다. 이를 위해 수학적 과정을 위한 교수법 변화와 연관된 요소를 학습 환경, 학습 과정, 평가 측면에서 단계별로 추출하였다. 분석 결과, 학습자의 상호작용을 촉진하고 이를 바탕으로 교실 공동체로 모든 학생들이 적극적으로 참여할 수 있도록 하는 수학적 과정을 위한 교수법 변화와 관련된 특징은 연속적인 상호작용성, 맥락의존성, 양방향성, 교사 역량, 학생 참여 원리를 발견할 수 있었다. 이 다섯 가지 원리를 바탕으로 수학적 과정의 효과적 변화의 저변에 깔려있는 원동력으로 공유된 창의성의 원리를 추출할 수 있었다.

수학과 좋은 수업 사례에 대한 질적 분석 (A Qualitative Analysis on the Characteristics of "Best Practice" in Mathematics)

  • 이대현;최승현
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.249-263
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    • 2006
  • 이 연구는 수학과 좋은 수업에 대한 사례 관찰과 분석을 통해서 수학과 교사들의 좋은 수업의 특징을 알아보고, 수학과 교육의 내실화 방안을 모색해 보는데 그 목적이 있다. 선정된 6명 교사들의 수업 사례에서 '좋은 수업'이란 교육과정 및 교과서를 재구성한 수업, 실생활 상황을 도입한 수업, ICT를 활용한 수업, 메타인지 학습 전략을 도입한 수업, 동기 유발이 가능한 수학 수업, 수행평가를 도입한 수업, 수준별 소집단 협력 수업 등을 들 수 있다. 그리고 좋은 수업을 운영하고 있는 교사들은 적어도 2개 이상의 특징을 나타내고 있었다. 연구에 참여한 6명의 교사들은 여러 가지 현장의 어려움에도 불구하고, 이를 극복하고 학생들의 학습 수준을 이해하고 학생들이 친숙하게 접할 수 있는 소재에서 출발하여 학생들과 같이 하는 수업을 위해 노력하고 있었다. 6명 교사들의 좋은 수업은 학생들의 학습을 촉진시키고 학생들의 학습 능력을 증진시키기 위한 교사로서의 순수한 열정과 노력의 결과였다. 본 연구에서 제시된 좋은 수업의 특징은 실질적인 수학과 내실화를 꾀할 수 있는 구체적인 방안이라고 할 수 있다. 즉 학교 교육의 내실화는 수업의 내실화가 전제되어야 한다. 최근의 수학교육 동향에 비추어 좋은 수업을 운영하고 있는 교사의 수업을 계속적으로 발굴하고, 이들 수업에서 발견되는 수업의 특징을 새로운 학교 수학 수업의 기준점으로 삼아, 수학교육의 내실화를 위한 현실적인 실천이 이루어지도록 해야 한다.

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조기영어학습이 유아의 영어능력에 미치는 영향: 인지, 성격, 부모요인을 통제한 전향적 연구 (A prospective study on early English education and Korean children's English proficiency: When cognitive, personality and parental factors are controlled)

  • 김근영;김유리;박혜경;김가희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.552-562
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    • 2016
  • 조기 영어교육이 필요한 것인지, 그리고 효과가 있는 것인지에 대해서는 2000년대 이후 많은 연구들이 실시되어 왔으나, 상당수 연구들은 통제집단의 부재, 관련변인 통제의 실패, 혹은 간이검사의 사용 등으로 인해 해석의 어려움이 존재했다. 본 연구는 8개월간의 영어학습 프로그램이 유아의 영어능력에 유의미한 효과를 미치는 지를 알아보기 위해 미국에서 공식 언어검사로 가장 많이 사용되고 있는 WIDA검사를 사용하여 개입집단과 통제집단의 영어능력치를 3회에 걸쳐 측정하였다. 또 영어학습이 본격화 되기 이전의 아동의 한국어 능력, 지능, 성격변인, 그리고 부모의 사회경제적 변인 및 영어교육에 대한 태도를 측정하고 이를 통제하여 영어학습만의 고유효과를 알아보고자 하였다. 3차 검사를 완료한 39명의 유아들의 영어능력을 분석한 결과, 개입집단은 수용언어 발달과 표현언어 발달에 있어 관련변인의 효과를 통제한 후에도 여전히 통제집단 유아에 비해 우수하였다. 하지만 이러한 효과는 영어검사의 정답문항 수에 근거하였을 때에만 유의미하였으며, 집단간 질적인 측면에서 유의미한 변화는 발견되지 않았다. 본 연구의 결과는 단순 노출교육이라 하더라도 조기영어교육은 최소한 단기간 효과가 있음을 시사한다.

사이버 가정학습체제에 대한 초중등 교사의 인식실태 비교연구 (A Comparative Study of Actuality of Elementary and Middle School Teachers' Perception on Cyber Home Learning System)

  • 정주영;김향숙
    • 정보교육학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.339-347
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    • 2007
  • 정보통신기술의 발달과 함께 인터넷은 사회 및 생활 전반에 깊숙이 보급되었다. 최근 인터넷을 활용한 e-러닝의 교육적 요구는 학교교육의 변화에 커다란 영향을 끼치고 있다. 특히 사이버가정학습시스템은 사교육비 절감과 공교육 내실화를 위해 전국적으로 실시되고 있다. 하지만, 양적인 성장에 비해 질적인 운영관리의 측면에서 많은 문제점들이 노출되고 있으며, 이러한 시점에서 K지역 S시스템의 사례를 중심으로 초등교사와 중등교사들의 인식실태를 분석하고자 한다. 본 연구를 위하여 K지역의 초등교사 139명, 중등교사 139명, 총 278명을 대상으로 설문조사 분석을 실시하였다. 본 연구의 결과, S시스템의 다양한 학습 콘텐츠 제공, 콘텐츠의 질, 학교수업 보충에의 도움 등 대부분의 영역에서 초등교사들이 더 긍정적인 반응을 보이고 있었다. 더욱 더 효과적인 시스템을 위하여 학생들의 관심을 유도하기 위한 전략 및 컴퓨터 활용 인프라 구축, 그리고 학교 및 교육당국의 지속적인 지원과 교육과정의 탄력적 운영방안 등이 필요함을 발견할 수 있었다.

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고등학교 10학년 과학 '지구의 변동' 단원에서 비유물 활용의 효과 (The Effect of Using Analogies in High School Earth Science Classes)

  • 김상달;김종희;이지은
    • 한국지구과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.393-401
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    • 2003
  • 본 연구는 교과서에 사용된 비유 현황 조사와 이를 바탕으로 한 판구조론 수업에서 비유물 제시자의 차이가 개념 이해도에 미치는 효과에 대해 밝히고자 하였다. 또한 인식설문조사를 실시하여 수업 후, 학생들의 인식변화를 조사하였다. 연구의 대상은 부산 시내에 소재하는 단일 남자 고등학교에서 임의 군집 표집한 6개 학급의 구성원으로서 총인원은210명이다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 제 7차 교육과정 10학년 과학 교과서의 '판구조론'에 사용된 비유는 총11종의 교과서에서 25회로 나타났다. 효과적인 비유 사용 수업을 위하여 학습자의 학습 능력과 학습 환경을 고려한 적합한 비유물의 개발이 이루어져한다. 둘째, 개념 전달의 과정이 비교적 복잡한 비유물은 학생에 의한 비유물 보다 교사에 의해 체계적으로 제시되는 비유물의 효과가 높게 나타난다. 셋째, 지구의 변동 단원 비유 사용 수업을 위해서 체계적인비유 사용 전략과 학생들에게 비교적 친숙한 비유물을 적극 활용할 필요가 있다. 또한 학생들에게 비유물을 직접 만들게 함으로써 학습자의 오개념을 발견하고, 학생들의 개념이해도를 파악할 수 있는 기회를 가지도록 해야할 것이다.

수학적 문제해결에서 Productive Struggle(생산적인 애씀)에 관한 연구 (A Study on Productive Struggle in Mathematics Problem Solving)

  • 김소민
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.329-350
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    • 2019
  • Productive struggle(생산적인 애씀)이란 쉽게 풀리지는 않지만 호기심과 과제 집착을 가져올 수 있는 도전적인 문제에 대하여 해결 전략을 궁리하며 문제의 기저를 이루는 수학적 개념의 이해와 문제 해결을 향해가는 학생의 노력 과정이다. 즉, 수학적 개념을 깊게 이해하거나 문제를 해결하기 위해 끈질기게 궁리하고 스스로 해결책을 찾기 위해 노력하는 것을 의미한다. Productive struggle이 학생들의 개념이해를 바탕으로 한 수학 학습의 핵심요소로 떠오르면서, 효과적인 수학 교수를 위한 NCTM(2014)의 행동 원리 중 하나로 제시되었다. 그러나 선행연구의 대부분이 학생의 productive struggle에 집중되어 있어, 본 연구에서는 예비 수학 교사들이 비정형적 수학 문제를 해결하는 과정에서 겪는 productive struggle에 초점을 맞추었다. Polya의 문제해결 4단계를 분석틀로 사용하여 문제를 해결하는 동안 각 단계별로 예비 수학 교사가 어떤 productive struggle을 보이는지 분석하였다. 분석 결과, 새로운 유형의 문제를 접했을 때, 예비 수학 교사들의 제한된 선행지식이 문제의 이해부터 계획수립 및 실행 단계까지 productive struggle을 야기하며 문제해결 과정에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다. 또한, 예비 수학 교사들이 productive struggle을 겪으며 문제를 해결해봄으로써 고군분투 끝에 얻게 되는 학습의 즐거움을 느끼게 되고, 이러한 경험은 미래의 학생들에게 효과적인 수학 학습을 위해 productive struggle을 지원할 수 있도록 격려하는 역할을 하였다. 따라서 productive struggle를 통해 수학 학습에 몰두해보는 기회를 가짐으로써 예비 수학 교사들이 미래의 수학교육전문가로서의 직업적 전문성을 키우는데 도움이 될 것으로 기대된다.

SW교육에 대한 대학 비전공자의 인식과 경험 탐색: CQR을 중심으로 (Exploring perception and experience of non-majors about SW education using CQR)

  • 오보라;이정은;이정민
    • 정보교육학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.395-413
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    • 2019
  • 본 연구는 비전공자 대상의 대학 SW교육에서 학습자들의 인식과 경험을 탐색하는데 목적이 있다. 이를 위해 D대학에서 SW교육에 참여하고 있는 비전공자 학생 36명의 성찰일지를 합의적 질적연구방법(CQR)에 의거하여 분석하였다. 분석결과, SW교육에 대한 비전공자 학생들의 인식과 경험에 대한 응답에서 연구에 참여한 모든 학생들에게 공통적으로 나타나는 일반적 범주나 50% 이상의 학습자에게 나타나는 전형적인 범주는 나타나지 않았다. 그러나 다양한 변동적인 범주를 핵심개념으로 도출할 수 있었다. SW교육에 대한 비전공자 학생들의 경험과 인식은 각각 57개와 7개의 변동적 개념이 도출되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 대학 비전공자 학생들의 SW교육에서의 경험은 생소함으로 인한 어려움을 느끼고 있다는 것과 학습활동을 통해 SW과의 관련성과 유용성을 인식한다는 특성을 발견할 수 있었다. 또한, SW교육에서 비전공자 학생들의 인식의 경우 초보자의 수준을 고려한 맞춤형 교육에 대해 긍정적인 평가를 한다는 특성을 가지고 있었다. 그러므로 비전공자 대상의 SW교육의 방법은 세심한 수업 운영전략과 상호작용 설계가 필요하다. 본 연구는 보다 효과적인 비전공자 대상의 대학 소프트웨어 교육을 위한 교수학습전략을 위한 시사점들을 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

미래교육 혁신을 위한 트렌드 분석과 예측: 20년간의 문헌 연구 데이터를 기반으로 한 키워드 추출 분석을 중심으로 (Analysis and Prediction of Trends for Future Education Reform Centering on the Keyword Extraction from the Research for the Last Two Decades)

  • 조헌국
    • 과학교육연구지
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    • 제45권2호
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    • pp.156-171
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    • 2021
  • 본 연구는 미래 교육에 관련된 선행 연구를 분석하여 그 시기별 변화의 특징을 파악하고, 최근 나타나는 뉴스 기사를 비교하여 미래 교육에 대한 예측과 전망이 얼마나 일치하는지 비교 분석함으로써 교육을 위한 예측 모형 수립을 위한 시사점을 제공하고자 하였다. 이에 Web of Science를 통해 미래교육을 키워드로 포함한 국제전문학술지의 1,222건의 학술논문의 상세 서지정보를 수집하였고, 이를 2000년대부터 5년 단위로 4개의 시기로 구분하여 각 시기별 키워드를 추출하였다. 또한 최근 1년간 발간된 뉴스를 토대로 키워드를 추출하고 두 결과를 비교하여 얼마나 예측한 결과가 일치하는지 살펴보았다. 연구 결과, 문헌 조사 결과를 통한 키워드는 교사 교육을 제외하면 공통적으로 나타나는 주제나 경향성을 발견하기 어려웠으며 교육과정, 학습자 특성, 협동학습, 컴퓨터 기반 학습 등 교육과정과 내용, 방법, 환경 등 전반을 제시하고 있었다. 이에 반해 뉴스를 통해 도출된 키워드는 혁신학교나 미래교육센터 등 정부의 주요 추진 정책이나 코로나19와 관련된 키워드들이 부각되어 나타났다. 또한 온라인 플랫폼이나 콘텐츠 개발, 클라우드, 빅데이터, 개별학습 등 교육환경과 방법에 초점이 맞춰지고 있음을 파악할 수 있다. 뉴스를 통해 나타나는 키워드를 살펴보면 장기적인 예측을 통해 나타난 키워드는 거의 없었고, 최근 5년 내에 제시되었던 단기적인 내용들이나 최근 5년에서도 언급되지 않는 새로운 주제들을 다루고 있었다. 이는 미래 교육에 대한 예측과 망에 대한 모형이 실제 중장기적 예측에서는 여러 요인의 불확실성으로 인해 정확성을 기대하기 어렵다는 점을 의미한다. 이에 본 연구에서는 미래 교육 예측을 위해 필요한 과제와 방향에 대해 시사점으로 제시하였다.

폴립 가중치 영상 생성을 통한 캡슐내시경 영상의 학습 성능 비교 연구 (A Study on the Comparison of Learning Performance in Capsule Endoscopy by Generating of PSR-Weigted Image)

  • 임창남;박예슬;이정원
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권6호
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    • pp.251-256
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    • 2019
  • 캡슐 내시경은 식도부터 항문까지 소화기관 전체를 한 번에 촬영할 수 있는 의료기기로, 한 번의 검사에서 평균 8~12시간의 길이와 5만장 이상의 프레임으로 구성된 영상을 생성한다. 그러나 생성된 영상에 대한 분석은 전문가에 의해 수작업으로 진행되고 있어서, 질병 영상 진단을 돕기 위한 영상 분석 자동화에 대한 수요가 증가하고 있다. 그 중에서도 본 연구에서는 위장관 내에서 발견될 수 있는 융기성 병변인 폴립 영상 자동 검출에 초점을 맞추었다. 본 연구에서는 멀티 스케일 분석을 통해 폴립 의심 영역을 추출하고, 이것을 원본 영상과 합성하여 폴립 학습을 강화시킬 수 있는 가중치 영상을 생성하는 기법을 제안한다. 수집한 452장의 데이터에 대해 머신 러닝 기법중 하나인 SVM과 RF로 실험한 결과, 원본 영상을 이용한 폴립 검출의 F1점수는 89.3%였지만, 생성된 가중치 영상을 통해 학습한 결과 F1점수가 93.1%로 향상된 것을 확인하였다.