• 제목/요약/키워드: 수학적추론

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유리수 개념에 대한 대학생들의 이해와 추론 (University Students' Understanding and Reasoning about Rational Number Concept)

  • 강윤수
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.483-498
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은, 유리수 개념에 대한 대학생들의 이해와 추론 성향을 알아보는 것이다. 이를 위해, 우리나라 사법대학생 (33), 공과대학생 (35), 미국대학생 (28) 등으로 구성된 세 그룹을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문지는 유리수 개념 이해 관련 네 문제와 연산 추론 성향 관련 세 문제로 구성되었다. 네 문제에 대해서는 복수응답을 요구하고 연산 관련 세 문제는 선호하는 순서를 표시하도록 하였다. 그 결과, 설문 조사에 참여한 대학생들이 유리수 개념의 여러 측면을 정확하게 이해하지 못하며, 유리수 연산에 대해서 개념적 방법보다는 메커니즘적 접근방식을 선호하는 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 분수, 비, 비례, 유리수 등과 관련된 문맥에서 비논리적인 추론을 하고 이들 사이의 연계성을 정확하게 인식하지 못해 개념적으로 혼란스러워하는 것을 확인하였다.

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교구를 활용한 수학적 과정의 평가모델 개발에 관한 연구 -중학교 수학을 중심으로- (A Study on the Development of the Model for the Process-focused Assessment Using Manipulatives -Focused on Middle School Mathematics-)

  • 고상숙;한혜숙;이창연
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.581-609
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    • 2013
  • 제 7차 교육과정이후 학생들의 수학 학습을 돕기 위해서 다양한 평가 방법으로 학습 과정 및 수학 수준 등에 대하여 진단해야하는 평가의 중요성이 꾸준히 논의되었다. 본 연구는 2009 개정교육과정에서 강조하는 수학적 과정인 문제해결, 추론, 의사소통 능력을 향상시키기 위해서 교구를 활용한 평가모델을 개발하는 것이다. 우선 교구를 활용한 평가에 적합한 평가원리를 설정하여 각 영역별로 문항과 채점기준표를 개발하고 예비 연구를 실시한 결과 관찰체크리스트의 필요성이 제기되었다. 나아가 예비 연구를 바탕으로 수정된 평가모델을 사용하여 평가를 실시한 결과, 수학적 과정인 각 영역별 특성에 따른 채점기준표에 의해 학생들의 수학적 사고과정을 구체적으로 파악할 수 있어서 목표지향평가가 용이해짐을 알 수 있었다.

중국 및 조선 수학에서의 근사적 접근 (Approximate Approaches in Chinese and Chosun Mathematics)

  • 장혜원
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-15
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    • 2011
  • 인간 인식의 한계상 무한적 대상에 접근하거 위한 방법이 근사이고 그때 오차는 필수적이다. 동 서양의 근사적 접근 방식은 고유의 수학하는 방식을 반영하여 차이가 있다. 본 논문에서는 중국 및 조선의 산학서에서 발견되는 근사적 접근에서 나타나는 특정을 다섯 가지로 구분하고, 이를 통해 당시 수학자들의 근삿값에 대한 인식을 추론한다. 결과적으로, 동양 수학에서는 파악이 불가능한 대상을 다루기 위해 실제로 다룰 수 있는 근삿값을 구하여 사용한 필연성과 동시에, 오차와 관련된 근삿값의 정확도에 있어 고려된 편리성이 주목된다. 수학적 방법론으로서 근사적 원리가 구현되는 사례뿐만 아니라, 비록 근거가 원리에 대한 명시적 설명이 없다는 한계는 있지만 근삿값에 대한 인식과 정확도의 제고에 대한 의지도 여러 문맥을 통해 확인할 수 있었다. 거기에는 근삿값을 구하는 계산의 역 계산을 통해 근삿값의 정확도를 확인하는 과정도 포함된다. 그러나 선조들이 전해준 방법에 대한 고수나 편리함의 추구라는 입장에서 상당한 오차를 지닌 근삿값이 18세기까지도 상용되었다는 사실 또한 흥미롭다.

뉴로퍼지추론을 이용한 재질온도응답 분류시스템의 개발 (Development of Classification System for Material Temperature Responses Using Neuro-Fuzzy Inference)

  • 유영재
    • 센서학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.440-447
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    • 2000
  • 본 논문에서는 곡선근사법과 뉴로퍼지 시스템의 열전도도 추론을 이용하여 대기온도의 변화에 관계없이 재질의 온도응답을 분류하기 위한 시스템을 제안한다. 재질의 온도응답은 정상상태에 도달하는데 장시간이 소요되며, 과도상태에서는 잡음을 포함하고 있기 때문에 실용화하는데 문제점이 있다. 제안하는 방법은 온도응답곡선의 과도상태만을 곡선근사법에 의해 지수함수화함으로써 단시간에 계측이 가능하고 측정중의 잡음을 없앨 수 있다. 뉴로퍼지 추론을 이용하여 임의의 대기온도 하에서 재질의 열전도도를 추론함으로써 열전도 특성의 복잡한 성질을 수학적으로 해석해야하는 문제점을 극복하였다. 이를 위해 인간의 손가락과 유사한 구조의 재질 온도응답센서를 제작하고, 하드웨어를 구현하였으며, 곡선근사화와 뉴로퍼지 알고리즘에 의한 분류 소프트웨어를 개발하였다.

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비와 비율에 대한 한국과 싱가포르 초등학교 수학 교과서 비교 분석 (A comparative analysis on ratio and rate in elementary mathematics textbooks of Korea and Singapore)

  • 이지영;서은미
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제61권3호
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    • pp.499-519
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    • 2022
  • 본 연구는 비와 비율에 대한 한국과 싱가포르의 관점을 비교·분석하고 두 나라의 교수·학습 방법이 어떻게 전개되는지를 양적 추론의 측면에서 탐색하였다. 연구 결과 교과서에 제시된 문제 상황, 단위의 유형, 단위 사용 방법, 두 양의 종류와 관계 및 표현 방법 등 전반적으로 많은 차이가 나타났다. 이를 통해 한국과 싱가포르는 비와 비율에 대한 서로 상이한 관점을 취하고 있으며, 특히 한국은 다른 선행연구와는 구분되는 독특한 관점을 취하고 있다는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 비와 비율과 관련된 교과서와 교수·학습 방법의 개선을 위한 시사점을 제안하였다.

다중 링크된 뉴런에서의 자극에 의한 전위발생 원리와 측정에 관한 연구 (A Study on The Electronic Potential Occurrance Principle and Measurement by Stimulation of Multi-Link Neuron)

  • 김석환;허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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    • pp.300-307
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    • 1998
  • 인간의 몸에서 발생하는 여러 생체반응을 이해하고 계측한다는 것은 매우 힘든 일이다. 그러나 분명히 존재하고 있는 물리화학적 변수들간의 상호관계를 정성적으로 묘사함으로써 생체반응을 설명한다. 본 논문에서는 인체의 기능을 추론 및 공학적 이론을 토대로 생체변수간의 관계를 수학적으로 표현하고 컴퓨터 시뮬레이션을 수행해 수리적으로 해석함으로써 인체의 각종현상을 정량적으로 예측한다.

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4학년 아동의 비와 비례 개념 분석 (Analysis on Ratio and Proportion Concepts: A Story of a Fourth Grader)

  • 이종욱
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제16권2호
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    • pp.157-177
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    • 2006
  • 비와 비례 개념은 독립적으로 발달하는 것이 아니다. 오히려 이런 개념은 곱셈적 개념 장의 일부분으로 서로 관련을 가지면서 발달하게 된다. 곱셈적 개념 장에는 곱셈, 나눗셈, 분수, 비, 유리수와 같은 개념을 포함한다. 본 연구에서는 이런 개념의 발달 과정이 어떻게 시작하는가를 알아보기 위한 목적으로, 한 초등학교 4학년 아동을 대상으로 비례추론 과제를 해결하는 실험 수업을 실행하였다. 연구를 통해 이 아동이 비형식적 전략을 전개하면서 어떤 도전에 직면하였는지 그리고 비와 비례 개념을 전개하면서 어떤 수학적 지식이 유용하였는지를 분석할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 비와 비례 개념의 발달은 곱셈적 개념 장의 발달과 깊은 관계가 있다는 기존의 입장을 지지하는 것으로 나타났다.

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숫자의 대소관계 파악을 위한 Explicit Feature Extraction(EFE) Reasoner 모델 (Explicit Feature Extraction(EFE) Reasoner: A model for Understanding the Relationship between Numbers by Size)

  • 안지수;민태원;권가진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.23-26
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    • 2023
  • 본 논문에서는 서술형 수학 문제 풀이 모델의 숫자 대소관계 파악을 위한 명시적 자질추출방식 Explicit Feature Extraction(EFE) Reasoner 모델을 제안한다. 서술형 수학 문제는 자연현상이나 일상에서 벌어지는 사건을 수학적으로 기술한 문제이다. 서술형 수학 문제 풀이를 위해서는 인공지능 모델이 문장에 함축된 논리를 파악하여 수식 또는 답을 도출해야 한다. 때문에 서술형 수학 문제 데이터셋은 인공지능 모델의 언어 이해 및 추론 능력을 평가하는 지표로 활용되고 있다. 기존 연구에서는 문제를 이해할 때 숫자의 대소관계를 파악하지 않고 문제에 등장하는 변수의 논리적인 관계만을 사용하여 수식을 도출한다는 한계점이 존재했다. 본 논문에서는 자연어 이해계열 모델 중 SVAMP 데이터셋에서 가장 높은 성능을 내고 있는 Deductive-Reasoner 모델에 숫자의 대소관계를 파악할 수 있는 방법론인 EFE 를 적용했을 때 RoBERTa-base 에서 1.1%, RoBERTa-large 에서 2.8%의 성능 향상을 얻었다. 이 결과를 통해 자연어 이해 모델이 숫자의 대소관계를 이해하는 것이 정답률 향상에 기여할 수 있음을 확인한다.

수학교육에서 빅데이터 활용 방안에 대한 소고 (Study on Big Data Utilization Plans in Mathematics Education)

  • 고호경;최영우;박선정
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.573-588
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    • 2014
  • 최근 사회의 각 분야에서 언급되고 있는 빅데이터 열풍을 교육분야에서는 어떻게 수용 혹은 활용할 것인가? 본 연구는 수학교육에서의 빅데이터 활용 방안을 모색하기 위해 먼저 빅데이터의 개념과 활용 예시 등에 대해 살펴본 후, 두 가지로 향후 연구 방향을 모색하였다. 먼저, 기술과 환경의 변화에 따라 데이터 표현과 수용방식의 변화가 요구되고 있다. 다시 말해 수많은 정보들을 시각적으로 묘사하거나 필요한 정보를 '분석하고 추론'하여 효율적이고 명확하게 제공할 수 있도록 데이터를 다루는 학습 내용 및 방법의 변화가 요구되고 있고, 수학교육계는 21세기 학습자 역량강화와 연계하여 이를 수용하기 위한 교육과정 변화를 주도할 필요가 있다. 두 번째, 교수 학습 측면 뿐 아니라 교육분야에서 보다 적극적으로 필요한 데이터들을 수집하고 이러한 데이터 속에 기존에 알지 못했던 새로운 정보들을 파악함으로써, 이를 활용한 효율적인 수학교수 학습 변화를 추구하고 수학 교육에 대한 정책적 결정 등에 활용할 수 있도록 많은 관심과 연구를 촉진할 필요가 있다.

문자와 식, 함수 영역에서 보이는 중학생의 수학적 오류 분석: 2013년 국가수준 학업성취도 평가 서답형 문항을 바탕으로 (Analysis of Errors by Response Assessments of Korean Middle School Students on the 2013 National Assessment of Educational Achievement in Mathematics)

  • 조윤동;고호경
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제25권3호
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    • pp.281-302
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국가수준 학업성취도 서답형 문항의 문제해결 과정에서 나타나는 오류를 살펴보기 위하여 236개 학교 8007명의 답안지를 추출하여 분석하였다. 분석에 사용한 문항은 국가수준 학업성취도 평가 중학교 수학 서답형 문항으로 내용 영역은 '문자와 식', '함수'이고 행동 영역은 '문제해결'과 '계산'이다. 두 문항 모두 주어진 문제 상황에 알맞은 식을 세우고 조건에 맞는 결과를 산출하는 문제이다. 분석 결과 각 문항에 따라 문제 상황을 파악하여 식을 세우고, 풀며, 결과를 기술하는 세가지 과정에서 다양한 오류들이 나타났다. 본 연구에서는 이에 대한 원인을 추론하여 교수학적 시사점을 이끌어 내고자 하였다.