• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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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.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2000년도 추계학술발표논문집
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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.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제20권1호
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• pp.117-145
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• 2006

수학 영재들은 타고난 수학적 소질과 적성, 지적인 능력과 창의성을 바탕으로 참신한 과제에 대한 도전적이고 창조적인 호기심을 가지고 있다. 영재아들의 창의적인 사고력을 길러주기 위해서는 다양한 방법으로 문제 해결에 접근하게 하고 전략적 시도를 할 수 있도록 만들어주어야 한다. 이런 관점에서 볼 때 개방적이고 비정형적인 문제를 영재 교육프로그램의 과제로 선정하는 것은 바람직하다 할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 유형의 개방형 문제를 구안하고, 이를 토대로 영재 학급에서 학습 활동을 전개한 후, 문제해결 과정에서 영재아들의 수학적 사고 능력의 특성과 문제 해결 전략 사례를 분석하여, 개방형 과제를 활용한 초등학교 영재 수업에 관한 시사점을 얻고자 하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.64-82
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• 2006

이 연구에서는 학습자 개인의 다양한 지적 능력을 파악할 수 있는 다중지능이 성별에 따라 기술적 문제해결력에 어떠한 영향을 미치고 있는가를 조사하여, 성별에 따른 기술적 문제해결력의 차이를 줄이기 위한 방안을 제시하고자 한다. 연구의 대상은 광역시 이상에 소재한 중학교 3학년 833(남학생 423, 여학생 410)명이었고, 문용린(2001)과 1998년 CRESST에서 개발한 도구를 사용하였다. 연구의 결과 첫째, 신체운동지능, 논리수학지능, 자연친화지능, 음악지능, 대인관계지능, 자기성찰지능은 남학생과 여학생간에 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 둘째, 기술적 문제해결력의 자기조절성향과 문제해결전략에서 남학생과 여학생간에 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 셋째, 자기조절성향에 영향을 미치는 다중지능으로 남학생은 논리수학지능, 언어지능, 자기성찰지능, 자연친화지능, 여학생은 논리수학지능, 자기성찰지능, 자연친화지능, 언어지능으로 밝혀졌다. 넷째, 문제해결력에 영향을 미치는 다중지능으로 남학생은 논리수학지능, 음악지능, 신체운동지능, 여학생은 언어지능과 음악지능으로 밝혀졌다. 다섯째, 지식 개념도 작성에 영향을 미치는 다중지능으로는 남학생과 여학생 모두 논리수학지능으로 밝혀졌다. 연구의 결과 나타난 성별에 따른 차이를 줄이기 위해, 초 중등학교 교육과정 개발에 다중지능과 직 간접적으로 관련된 분야를 집중적으로 개발할 수 있도록 고려한다면 다중지능의 차이에 의해서 발생되는 학업성취도 차이를 어느 정도 극복할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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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.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권4호
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• pp.535-558
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• 2022

통계적 소양이 중요한 능력으로 인식되는 현대 사회에서 우리가 접하는 많은 통계의 형태는 결과 자료이므로 통계적 문제해결의 과정 중 결과 해석 단계는 중요하다. 이에 본 연구에서는 예비 수학교사들에게 사교육에 관한 데이터를 제공하여 모평균 추정을 활용한 통계적 문제해결 과정을 경험하는 과정을 통해 그들이 결과 해석 단계에서 보인 특징에 대해 분석함으로써 교사교육에서의 통계교육에 대한 시사점을 도출하고자 하였다. 첫째, 많은 예비 수학교사들이 자료를 기반으로 결과를 해석하였으나 그 추론이 합리적이지 못한 수준을 보였다. 둘째, 본 연구의 많은 예비 수학교사들은 공교육과 관련된 다양한 종류의 의사결정을 하면서 통계 분석 결과를 바탕으로 교육적 의사결정을 했으나 그 내용은 교사로서 할 수 있는 일반적인 의사결정이었다. 마지막으로, 본 연구의 예비 수학교사들은 통계적 문제해결 과정의 세 단계에 대해서는 반성적 사고를 하고 있었으나, 결과 해석 단계에 대한 반성적 사고는 아무도 안 한것으로 나타났다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 동계학술대회
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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.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.385-406
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• 2018

본 연구에서는 수학적 문제제기 활동을 반영한 수학 수업이 고등학교 1학년 학생들의 수학 학업 성취도 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 본 연구는 이질통제집단 설계(nonequivalent control group design)를 통해 고등학교 1학년 2개 학급의 81명의 학생들을 대상으로 총 45차시의 정규 수학 수업 시간에 이루어졌다. 연구 결과에 의하면, 수학적 문제제기 활동을 반영한 수업 방식이 전통적인 문제해결에 중점을 둔 수업 방식보다 학생들의 수학 학업 성취 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 보다 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 문제제기 활동을 반영한 수업은 학생들의 자기성찰적 학습 동기를 유발시킬 수 있었고, 이를 통해 학생들은 학습한 수학적 개념에 대한 이해를 보다 확고히 할 수 있는 것으로 나타났다. 이와 더불어 문제제기 활동은 학생들의 문제해결력, 수학적 의사소통 능력, 수학적 사고력 발달에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 정의적 특성과 관련해서는 본 연구에서 제안한 수학적 문제제기 활동은 학생들의 수학 교과에 대한 흥미 향상에 매우 효과적인 전략으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국학교수학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.605-625
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• 2012

국내외 교육개혁에 있어 역량이 도입되는 흐름 속에서 본 연구는 수학과 교수 학습 과정에 핵심역량의 반영 정도와 그 가능성에 대한 초 중 고 교사들의 인식을 설문조사와 심층면담을 통해 분석하였다. 한국교육과정평가원(KICE)에서 제안한 핵심역량 중 교수 학습 과정에 반영되고 있는 핵심역량은 문제해결능력, 기초학습능력, 창의력, 의사소통능력, 정보처리능력의 순으로 나타났다. 한편, 대인관계능력, 자기관리능력, 시민의식, 국제사회문화이해, 진로개발능력은 수학내용과 직접적인 연결이 안 됨, 수업시간 부족 등의 이유로 교수 학습 과정에 덜 반영되고 있으며, 특히 국제사회문화이해, 시민의식, 대인관계능력, 진로개발능력은 수학교육에 반영이 어려운 역량으로 인식하였다. 이러한 연구 결과는 학교교육을 통해 길러야 할 핵심역량은 수학교육을 통해서도 길러져야 한다는 전제 아래 교사들의 인식전환, 교수 학습 방법과 학습 자료의 개발 및 홍보, 평가 방법의 변화가 필요함을 시사한다.