• Title/Summary/Keyword: 수학문제해결능력

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A Design of Dynamic Test Generating System Using UML (UML을 이용한 동적 문제출제시스템의 설계)

  • 박운영;김윤호
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.525-530
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    • 2001
  • 인터넷 사용자의 급속한 증가와 통신망의 고속화는 교육 분야에 있어서도 많은 변화를 가져왔다. 최근 주목을 받는 분야 중에 하나는 인터넷 기반의 가상대학이다. 가상대학에서 해결해야 할 중요한 부분은 학생의 수학 능력을 평가하는 시스템이다. 본 논문에서는 UML를 이용하여 자동화된 문제출제시스템과, 출제된 문제를 학습자에게 출력하는 시스템을 설계하고 구현한다. 편리한 사용자 인터페이스를 가지고, 멀티미디어를 가미한 문제 출제 시스템으로의 확장성을 제공하는 동시에 현재 강의 시스템과 병행하여 최대한의 교육 효과를 내는데 그 목적이 있다.

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A Design and Implementation of Dynamic Test Generating System Using Java (자바를 이용한 자동 문제 출제 시스템의 설계 및 구현)

  • 박운영;김윤호
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.415-418
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    • 2000
  • 인터넷 사용자의 급속한 증가와 통신망의 고속화는 교육 분야에 있어서도 많은 변화를 가져왔다. 최근 주목을 받는 분야중에 하나는 인터넷 기반의 가상대학이다. 현재의 동향은 주로 원격 강의 시스템에 치우쳐있다. 가상대학에서 해결해야 할 또 다른 중요한 부분은 학생의 수학 능력을 평가하는 시스템이다. 본 논문에서는 자바를 이용한 자동화된 문제 출제 시스템과, 출제된 문제를 학습자에게 출력하는 시스템을 제안하고 구현한다. 편리한 사용자 인터페이스를 가지고, 멀티미디어를 가미한 문제 출제 시스템으로의 확장성을 제공하는 동시에 현재 강의 시스템과 병행하여 최대한의 교육 효과를 내는데 그 목적이 있다.

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A Case Study on Instruction for Mathematically Gifted Children through The Application of Open-ended Problem Solving Tasks (개방형 과제를 활용한 수학 영재아 수업 사례 분석)

  • Park Hwa-Young;Kim Soo-Hwan
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.20 no.1 s.25
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    • pp.117-145
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    • 2006
  • Mathematically gifted children have creative curiosity about novel tasks deriving from their natural mathematical talents, aptitudes, intellectual abilities and creativities. More effect in nurturing the creative thinking found in brilliant children, letting them approach problem solving in various ways and make strategic attempts is needed. Given this perspective, it is desirable to select open-ended and atypical problems as a task for educational program for gifted children. In this paper, various types of open-ended problems were framed and based on these, teaming activities were adapted into gifted children's class. Then in the problem solving process, the characteristic of bright children's mathematical thinking ability and examples of problem solving strategies were analyzed so that suggestions about classes for bright children utilizing open-ended tasks at elementary schools could be achieved. For this, an open-ended task made of 24 inquiries was structured, the teaching procedure was made of three steps properly transforming Renzulli's Enrichment Triad Model, and 24 periods of classes were progressed according to the teaching plan. One period of class for each subcategories of mathematical thinking ability; ability of intuitional insight, systematizing information, space formation/visualization, mathematical abstraction, mathematical reasoning, and reflective thinking were chosen and analyzed regarding teaching, teaming process and products. Problem solving examples that could be anticipated through teaching and teaming process and products analysis, and creative problem solving examples were suggested, and suggestions about teaching bright children using open-ended tasks were deduced based on the analysis of the characteristic of tasks, role of the teacher, impartiality and probability of approaching through reflecting the classes. Through the case study of a mathematics class for bright children making use of open-ended tasks proved to satisfy the curiosity of the students, and was proved to be effective for providing and forming a habit of various mathematical thinking experiences by establishing atypical mathematical problem solving strategies. This study is meaningful in that it provided mathematically gifted children's problem solving procedures about open-ended problems and it made an attempt at concrete and practical case study about classes fur gifted children while most of studies on education for gifted children in this country focus on the studies on basic theories or quantitative studies.

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The Relation between Gender and Multiple Intelligence and Technological Problem Solving Ability of Middle School Students (중학생들의 성별에 따른 다중지능과 기술적 문제해결력과의 관계)

  • An, Gwangsik;Choi, Wonsik
    • 대한공업교육학회지
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    • v.31 no.2
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    • pp.64-82
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    • 2006
  • This study investigated what effects multiple intelligence, through which the diverse intelligence abilities of a learner are identified, has on technological problem solving ability according to sex. And it was carried out to present a way to reduce the gap between boys and girls in technological problem solving ability. The subject was 833 middle school students in the third grade (boys: 423, girls: 410) whose schools are located in a megalopolis or more large area. And the instruments developed by Yong-Lyn Moon(2001) and in CRESST(1998) were used. The results of this study are as follows. First, it appeared that there were statistically meaningful differences at six items in multiple intelligence between boys and girls. The six items were bodily-kinesthetic intelligence, logical-mathematical intelligence, naturalistic intelligence, musical intelligence, interpersonal intelligence, and introspective intelligence. Second, in technological problem solving ability, it appeared that boys and girls showed statistically meaningful differences at self-regulation and problem solving strategy. Third, it appeared that logical-mathematical intelligence, linguistic intelligence, introspective intelligence, and natural intelligence had an effect on boys in the way of self-regulation and logic-mathematical intelligence, introspective intelligence, naturalistic intelligence, and linguistic intelligence did on girls. Fourth, it appeared that logical-mathematical intelligence, musical intelligence, and bodily-kinesthetic intelligence had an effect on boys in the way of problem solving ability and linguistic intelligence and musical intelligence had on girls. Fifth, it appeared that logical-mathematical intelligence did an effect on both sexes in drawing up the understanding of contents. On the basis of the results of this study, the area related to multiple intelligence directly or indirectly should be developed in the course of designing the primary and secondary curriculums to reduce the gap between boys and girls in multiple intelligence. With these efforts, the scholastic attainments gap caused by the difference of multiple intelligence will be overcome.

수학적 창의성과 개방형 문제(open ended problem)

  • Gwon, O-Nam;Jo, Yeong-Mi;Park, Jeong-Suk;Park, Ji-Hyeon;Kim, Yeong-Sil
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.16
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    • pp.217-218
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    • 2003
  • 제7차 교육과정의 기본방향인 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 창의적인 한국인 육성'에서 볼 수 있듯이, 새로운 교육과정에서는 학생들의 창의력을 신장시키기 위한 방안으로 교과별 교육과정이나 재량활동 운영 등을 제시한 바 있다. 수학교육에서도 이러한 시대적 흐름에 발맞추어 수학적 창의력의 신장이 강조되고 있는 상황이다. 그동안 이론적인 측면과 실제적인 측면에서 수학적 창의성에 대한 성과가 축적되었다. 이론적인 측면에서 볼 때, Haylock(1987)등에 의해 창의력과 수학적 창의력의 구분되었으며, 특히 '수학적' 창의력에 대한 다양한 정의가 제안되었다. 실제적인 측면에서도 수학적 창의력을 측정하려는 평가 도구들이 그 동안 여러 가지로 개발하였다. 그러나, 이러한 수학적 창의력에 관한 전반적인 연구는 종국적으로 교실 수학수업에 반영되어야 함에도 불구하고, 그리 만족스럽지 못한 상황이다. 특히, 교실에서 수학수업을 실제로 담당하는 교사들이 수학적 창의력을 위한 수업을 하고자 하더라도 당장 가까이에서 구할 수 있는 교수 학습 자료가 여전히 부족한 상황이다. 물론 그 동안 교실 수학수업에서 사용할 수 있는 창의력 개발 프로그램이 전무한 것은 아니다. 그런데 그들 대부분은 게임이나 퍼즐을 이용한 것으로 그 수준이 단순 흥미유발에 그치고 있거나 소수의 영재아를 위한 소재를 중심으로, 특히 수학적 사고 과정을 따르기보다는, 시행착오를 거쳐 원하는 결과를 얻을 가능성이 많으며, 수학과의 연계성이 불분명한 채로 단순놀이에 그치는 경우가 적지 않아, 수업과 연관되어 창의력의 신장이라는 측면에서 볼 때, 적용하기 어려운 사례가 많다. 이러한 상황을 개선하는 데 기여하고자, 현재 교과교육공동연구 지원사업의 하나로 한국 학술 진흥재단의 지원을 받아, '개방형 문제(open-ended problems)'를 중심 소재로 한 '수학적 창의성'을 신장하기 위한 교수학습 프로그램을 개발하여, 중학교 1학년을 대상으로 연구를 진행하고 있다. 개방형 문제라 함은 명백한 정의가 어렵지만 Pehkeon(1995)는 개방형문제의 정의를 명백히 하기위한 시도로서 그 반대로 닫힌 문제에 대한 정의로부터 시작하여, 어떤 문제가 닫혀있다고 하는 것은 그 문제의 출발 상황과 목표 상황이 닫혀 있는 것, 즉 명백히 설명되어있을 때라면 개방형 문제는 이와 반대의 개념임을 시사하였다. Silver(1995)는 개방형 문제를 문제 자체가 다른 해석이 가능하거나 서로 다를 인정할만한 답을 가질 수 있는 문제 또는 풀이과정이 다양한 문제, 자연스럽게 다른 문제들을 제안하거나 일반화를 제시할 수 있는 문제라고 정의하였다. 따라서 개방형 문제란 출발상황이나 목표 상황의 일부가 닫혀있지 않을 때를 말하고 문제의 조건을 만족하는 해답이 여러 가지로 존재하는 문제를 뜻한다. 수학적 창의력을 개발하는 데, 다른 문제 유형보다도, 개방형 문제가 유리하다는 점은 이미 여러 학자들에 의해 주장되어왔다. 미국 국립영재교육센터(NRCG/T)는 기존의 사지선다형이나 단답형 문제와 질문들은 학생들의 사고 능력에 관한 정보를 거의 알려주지 못하기 때문에 한 가지 이상의 답을 요구하는 ‘open-ended' 또는 ’open-response' 문제와 질문을 가지고 수학 분야에서의 창의적 사고 능력과 표현능력을 측정해야 한다고 하였고, 개방형 문제가 일반적으로 정답이 하나인 문제보다 고차원적인 사고를 요구하게 하는 문제 형태라고 하였다. 본 연구에서는 이러한 근거를 바탕으로 개방형 문제의 유형을 다양한 답이 존재하는 문제, 다양한 해결 전략이 가능한 문제, 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확산적 사고의 요소인 유창성, 독창성, 유연성 등에 각각 어떤 영향을 미치는지 20주의 프로그램을 개발, 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. 개방형 문제를 활용한 수학적 창의력 신장 프로그램을 개발하고 현장 학교에 실험 적용하여 그 효과를 분석하고자 하는 본 연구는 창의력 신장에 비중을 두는 수학과 교수-학습 과정에 실제적인 교수 학습 자료를 제공하는 것뿐만 아니라 교사들에게는 수학교실에서 사용 가능한 실제적인 활용방안을, 학생들에게는 주어진 문제를 여러 가지 각도에서 생각하면서 다양한 사고를 경험하는 기회를 가질 수 있어, 수학을 보는 학생들의 태도에도 긍정적인 변화를 가져올 수 있을 것이라 기대한다.

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Analysis on Statistical Problem Solving Process of Pre-service Mathematics Teachers: Focus on the Result Interpretation Stage (예비 수학교사들의 통계적 문제해결 과정 분석: 결과 해석 단계를 중심으로)

  • Kim, Sohyung;Han, Sunyoung
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.36 no.4
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    • pp.535-558
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    • 2022
  • In the current society, where statistical literacy is recognized as an important ability, statistical education utilizing the statistical problem solving, a series of processes for performing statistics, is required. The result interpretation stage is especially important because many forms of statistics we encounter in our daily lives are the information from the analysis results. In this study, data on private education were provided to pre-service mathematics teachers, and a project was carried out in which they could experience a statistical problem solving process using the population mean estimation. Therefore, this study analyzed the characteristics shown by pre-service mathematics teachers during the result interpretation stage. First, many pre-service mathematics teachers interpreted results based on the data, but the inference was found to be a level of 2 which is not reasonable. Second, pre-service mathematics teachers in this study made various kinds of decisions related to public education, such as improving classes and after-school classes. In addition, the pre-service mathematics teachers in this study seem to have made decisions based on statistical analysis results, but they made general decisions that teachers could make, rather than specifically. Third, the pre-service mathematics teachers of this study were reflective about the question formulation stage, organizing & reducing data stage, and the result interpretation stage, but no one was reflective about the result interpretation stage.

A Programming Language Teaching-Loaming System for the Information-Gifted In Elementary Schools (초등 정보영재를 위한 프로그래밍 언어 교육시스템)

  • Lee, Young-Hwa;Jun, Woo-Chun
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 2004.01a
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    • pp.304-314
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    • 2004
  • 국가적 차원에서 추진하는 영재교육의 목적은 개인의 자아실현과 더불어 국가와 사회에서 필요로 하는 고급 인재를 양성하는 데 있다. 특히, 정보화 시대를 이끌어 갈 정보영재의 발굴과 교육은 더욱 중요하다. 컴퓨터 교육 중 프로그래밍 교육은 컴퓨터 소양, 창의적 사고와 문제 해결력, 수학적 사고력, 추론 능력을 신장시키는 정보 교육의 중요한 분야임에도 불구하고 정보영재를 위한 체계적인 교육 내용이 확립되어 있지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 초등정보영재를 위한 프로그레밍 언어교육의 필요성을 살펴보고 프로그래밍 교육을 위한 교육내용을 구성하였으며 논리력 향상 및 문제 해결력 중심의 비주얼 베이직 교육 시스템을 제안하였다. 본 연구의 특징은 첫째, 학습자에게 실제 프로그램을 작성할 수 있는 기회를 제공한다. 둘째, 학습한 이론을 실제 프로그램 작성에 응용할 수 있도록 한다. 셋째, 프로그램상의 오류 수정 활동과 제시된 예제의 다양한 해결 방법을 통해 문제 해결력과 논리적 사고력을 향상시킬 수 있는 프로그래밍 학습 시스템을 제공한다.

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The Effects of Mathematical Problem Posing Activities on 10th Grade Students' Mathematics Achievement and Affective Characteristic of Mathematics (수학적 문제제기 활동을 반영한 수업이 고등학교 1학년 학생들의 수학 학업 성취도 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Jae-Young;Han, Hyesook
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.32 no.3
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    • pp.385-406
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    • 2018
  • The purpose of this study is to investigate the effect of mathematics classes focused on mathematical problem posing activities on 10th grade students' mathematics achievement and affective characteristics of mathematics. This study was conducted in a total of 45 regular mathematics classrooms with 81 students from two classes through a nonequivalent control group design. The results of the study showed that the teaching method based on mathematical problem posing activities had a more positive effect on students' mathematics achievement and the affective characteristics of mathematics than the teaching method that focuses on problem solving. The teaching method based on problem posing activities proposed in this study could induce students' self-reflective learning motivation, which in turn gave them a more solid understanding of the mathematical concepts they had learned. In addition, it was found that students' problem solving ability, mathematical communication ability, and mathematical thinking ability were positively influenced by problem posing activities. Regarding the affective characteristics of mathematics, the mathematical problem-posing activity suggested in this study turned out to be a very effective strategy for improving students' interest in mathematics.

Improving the performance for Relation Networks using parameters tuning (파라미터 튜닝을 통한 Relation Networks 성능개선)

  • Lee, Hyun-Ok;Lim, Heui-Seok
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.377-380
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    • 2018
  • 인간의 추론 능력이란 문제에 주어진 조건을 보고 문제 해결에 필요한 것이 무엇인지를 논리적으로 생각해 보는 것으로 문제 상황 속에서 일정한 규칙이나 성질을 발견하고 이를 수학적인 방법으로 법칙을 찾아내거나 해결하는 능력을 말한다. 이러한 인간인지 능력과 유사한 인공지능 시스템을 개발하는데 있어서 핵심적 도전은 비구조적 데이터(unstructured data)로부터 그 개체들(object)과 그들간의 관계(relation)에 대해 추론하는 능력을 부여하는 것이라고 할 수 있다. 지금까지 딥러닝(deep learning) 방법은 구조화 되지 않은 데이터로부터 문제를 해결하는 엄청난 진보를 가져왔지만, 명시적으로 개체간의 관계를 고려하지 않고 이를 수행해왔다. 최근 발표된 구조화되지 않은 데이터로부터 복잡한 관계 추론을 수행하는 심층신경망(deep neural networks)은 관계추론(relational reasoning)의 시도를 이해하는데 기대할 만한 접근법을 보여주고 있다. 그 첫 번째는 관계추론을 위한 간단한 신경망 모듈(A simple neural network module for relational reasoning) 인 RN(Relation Networks)이고, 두 번째는 시각적 관찰을 기반으로 실제대상의 미래 상태를 예측하는 범용 목적의 VIN(Visual Interaction Networks)이다. 관계 추론을 수행하는 이들 심층신경망(deep neural networks)은 세상을 객체(objects)와 그들의 관계(their relations)라는 체계로 분해하고, 신경망(neural networks)이 피상적으로는 매우 달라 보이지만 근본적으로는 공통관계를 갖는 장면들에 대하여 객체와 관계라는 새로운 결합(combinations)을 일반화할 수 있는 강력한 추론 능력(powerful ability to reason)을 보유할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 관계 추론을 수행하는 심층신경망(deep neural networks) 중에서 Sort-of-CLEVR 데이터 셋(dataset)을 사용하여 RN(Relation Networks)의 성능을 재현 및 관찰해 보았으며, 더 나아가 파라미터(parameters) 튜닝을 통하여 RN(Relation Networks) 모델의 성능 개선방법을 제시하여 보았다.

Teachers' Perceptions and Applications of Key Competency-Based Learning and Instruction in Mathematics Classrooms (수학과 교수.학습 과정에 핵심역량의 반영 정도와 그 가능성에 대한 교사들의 인식조사)

  • Kim, Hae Yoon;Huh, Nan;Noh, Ji Hwa;Kang, Ok Ki
    • Journal of the Korean School Mathematics Society
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    • v.15 no.4
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    • pp.605-625
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    • 2012
  • This study examined how 132 teachers of different grade levels incorporate the key competencies identified by Korea Institute for Curriculum and Evaluation into their mathematics teaching and how they perceive of its full potential of the competency-based learning and teaching in mathematics classroom. Survey and semi-structured interview methods were used to collect data for the study. It was found that in their instruction teachers emphasized competencies such as problem-solving, literacy, creativity, communication and information-processing skills in order. Inter-personal skills, self-management, citizenship, global understanding and career-development appeared to be challenging competencies for teachers to reflect in their instruction with the reasons such as no direct connections to mathematics and insufficient instruction. Findings of the study suggest that various instructional methods, development and dissemination of related curricula materials, change of evaluation method, and change teachers' perceptions may be needed for incorporating KICE's key competencies in K-12 mathematics education.

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