• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권1호
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• pp.67-74
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• 2012

문장제 문제는 단순한 수학적 수식으로 구성된 연산문제와는 달리 언어적으로 표현된 문제 안에서 수학적 내용을 찾아 그것을 수식으로 표현하는 과정을 필요로 한다. 이는 고차원적인 인지적 전략을 요구하며 학습자는 수학적 사고력과 추론능력, 이해력, 언어와 읽기 등을 고루 활용해야 한다. 하지만 대부분의 학습장애학생들은 문장제 문제를 해결하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 학습장애학생이 인지적 과부하를 적게 받으면서 인지적 전략을 학습할 수 있으며 또한 학생들에게 전문가의 예시를 단계적으로 제시하는 WOE (Work-Out Examples: WOE) 기반 스마트러닝 학습시스템을 제시한다. 본 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, WOE를 순차적으로 따라하면서 학습자는 인지적 부하 없이 자연스럽게 문제해결전략을 습득할 수 있다. 둘째, 학습자의 학습 동기를 높이고 흥미를 유발시킨다. 셋째, 시공간을 초월한 학습이 가능하기 때문에 학습자 스스로 학습을 조절하는 자기주도적 학습능력이 향상될 수 있다. 본 시스템의 적용결과는 다음과 같다. 첫째, 학습장애학생의 수준에 맞는 학습 단계가 제공되고 지속적인 피드백이 있기 때문에 학습자의 개별화학습이 가능하였다. 둘째, 학습자들이 학습내용을 자연스럽게 습득함으로써 문장제 문제해결능력이 향상되었다. 셋째, 학습과정에서의 성공경험으로 인하여 학습에 대한 자신감 및 학습동기가 향상되고 긍정적인 자아개념이 형성되었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권3호
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• pp.599-624
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• 2009

본 연구에서는 중학교 2학년 106명의 학생들을 대상으로 대수 문장제 해결에서 나타난 오류의 유형을 조사하고, 학생들의 오류 유형과 Polya의 문제 해결 단계의 관련성에 대하여 알아보았다. 연구 결과 대수 문장제 해결에서 학생들의 오류는 "잘못 해석된 언어"(39.7%), "왜곡된 정리나 정의"(38.2%), "기술적 오류"(11.8%), "검증되지 않은 답"(7.4%), "오용된 자료"(2.9%), "논리적으로 타당하지 않은 추론"(0%)의 6가지 오류로 분류하였다. 대수 문장제 해결에서 나타나는 학생들의 오류가 대수 문장제 해결과 어떤 관련성을 가지고 있는지 조사한 결과 학생들의 특정 오류 유형과 문제 해결 단계 사이에 긴밀한 관련성이 발견되었다. 오용된 자료의 오류를 범하는 학생들은 대부분 계획 실행 단계를 성공적으로 수행하지 못하였고, 잘못 해석된 언어, 왜곡된 정리나 정의의 오류를 범하는 학생들은 문제의 이해, 계획의 작성, 반성 단계를 성공적으로 수행하지 못하였다. 검증되지 않은 답의 오류를 범한 학생들은 계획의 작성과 반성의 단계를 성공적으로 수행하지 못하였으며, 기술적 오류를 범한 학생들은 특히 반성 단계를 성공적으로 수행하지 못하였다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2021년도 제33회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.47-52
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• 2021

최근 지문을 바탕으로 답을 추론하는 연구들이 많이 이루어지고 있으며, 대표적으로 기계 독해 연구가 존재하고 관련 데이터 셋 또한 여러 가지가 공개되어 있다. 그러나 한국의 대학수학능력시험 국어 영역과 같은 복잡한 구조의 문제에 대한 고차원적인 문제 해결 능력을 요구하는 데이터 셋은 거의 존재하지 않는다. 이로 인해 고차원적인 독해 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있지 않으며, 인공지능 모델의 독해 능력에 대한 성능 향상이 제한적이다. 기존의 입력 구조가 단조로운 독해 문제에 대한 모델로는 복잡한 구조의 독해 문제에 적용하기가 쉽지 않으며, 이를 해결하기 위해서는 새로운 모델 훈련 방법이 필요하다. 이에 복잡한 구조의 고차원적인 독해 문제에도 대응이 가능하도록 하는 모델 훈련 방법을 제안하고자 한다. 더불어 3가지의 데이터 증강 기법을 제안함으로써 고차원 독해 문제 데이터 셋의 부족 문제 또한 해소하고자 한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.521-539
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• 2016

피제수와 제수가 분수인 나눗셈에서, 포함제는 공통분모 알고리즘과 등분제는 제수의 역수 곱하기 알고리즘과 대응한다고 여겨져 왔다. 분수 나눗셈 학습 지도에서 이와 같은 이분법을 넘어서려는 시도가 있어 왔다. 이러한 시도에서 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘을 연결하는 방법으로는, 공통분모 알고리즘을 이용하는 방법, $1{\div}$(제수)를 매개로 하는 방법, 제수 쪽의 양을 1이라고 가정하는 방법이 있다. 기존의 방법들에서 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 관련은 중간까지만 유지되거나 제수의 역수 곱하기 알고리즘이라는 최종 결과만 등분제와 공유한다. 이 논문에서는 기존 방법의 한계를 넘어, 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 연결성을 새로운 관점에서 심층 논의한다. 포함제를 측정접근법과 동형접근법으로 해결하는 과정에서 등분제에서와 동일한 수식 변형 과정을 거쳐 제수의 역수 곱하기 알고리즘이 유도될 수 있다. 이 연구의 결과는, 분수 나눗셈 계산법 학습 지도에 관한 이론적 논의의 장을 확장함과 더불어, 포함제와 등분제를 아우르는 분수 나눗셈의 통합 계산법 학습 지도 프로그램 개발에 국소 이론으로 사용될 수 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.239-257
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• 2020

본 연구는 자유도에 대한 교수학적 논의를 통해 통계 교육과정과 학교수학에서의 통계 교육에 도움을 주고자 함이다. 이를 위해 학문적 지식으로의 자유도, 교과서를 중심으로 한 교육과정에서의 자유도, 그리고 자유도에 대한 학생들 이해 정도를 분석하였다. 그 결과 첫째, 자유도를 교육과정에 포함시킬 것인가에 대한 논의가 요구된다. 둘째, 현행 교과서 설명 방식에 대한 재고가 필요하다. 셋째, 자유도 개념 이해를 돕기 위한 교수학적 분석이 있어야 한다. 넷째, 현행 교과서 학습 환경은 자유도 개념 학습에 한계가 있는 것으로 나타났다. 다섯째, 표본평균, 표본분산, 표본표준편차 등 표집분포에 대한 교수학적 점검이 요구된다. 그리고 교육과정에서의 추론 통계 교육의 강조와 t분포의 교육과정 도입에 대한 신중한 고려가 요구된다는 시사점을 도출하였다.

• East Asian mathematical journal
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• 제31권2호
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• pp.145-165
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• 2015

The purpose of this study is to suggest how to go about teaching and learning secondary school algebra by analyzing problem-solving ability and problem-solving process through algebraic reasoning. In doing this, 393 students' data were thoroughly analyzed after setting up the exam questions and analytic standards. As with the test conducted with technical school students, the students scored low achievement in the algebraic reasoning test and even worse the majority tried to answer the questions by substituting arbitrary numbers. The students with high problem-solving abilities tended to utilize conceptual strategies as well as procedural strategies, whereas those with low problem-solving abilities were more keen on utilizing procedural strategies. All the subject groups mentioned above frequently utilized equations in solving the questions, and when that utilization failed they were left with the unanswered questions. When solving algebraic reasoning questions, students need to be guided to utilize both strategies based on the questions.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권3호
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• pp.315-334
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• 2005

이 논문의 목적은 심리학적 이론을 기반으로 처음으로 연구된 상관개념의 발달 시기와 방법을 통계학적 관점에서 고찰함으로써 교수학적 중재의 시기와 방법에 대한 시사점을 찾고자 하는 것이다. 이러한 목적 하에 심리학적 접근의 근간이 되는 Inhelder & Piaget의 1958년 연구를 심층 분석하였다. 심리학적으로 먼저 발달시기가 연구된 상관개념은 비례, 확률개념을 선결조건으로 가지며 상관계수 공식에 초점을 맞춘 형식 논리적 입장을 취하고 있었다. 그러나 통계학적인 관점에서 상관개념은 분포개념의 일부로써, 조건부 분포의 비교를 통하여 상관개념을 파악하는 수준으로부터 비례개념과 확률개념까지 적용된 조건부 확률 분포에 이르는 수준으로 다양함을 알 수 있었다. 실질적으로 문헌연구에서도 11세${\~}$12세 정도의 형식적 조작기 초반에 이르는 학습자들에게서도 조건부 분포의 비교를 통한 상관에 대한 추론이 일어나고 있었다. 이를 통해 이 논문에서는 상관개념의 교수학적 중재의 시기를 앞당기는 것에 대한 고려와 상관개념을 분포개념의 일부로써 접근하는 방법에 대한 고려의 필요성을 주장하고 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.445-464
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• 2017

본 연구에서는 공간도형을 학습한 고등학교 3학년 자연계열 학생들을 대상으로 Geogebra를 활용한 분석적 방법을 통해 삼각형의 내접원, 외접원 작도에서 사면체의 내접구, 외접구 작도로의 유추적 발견 과정을 분석하였다. 학생 10명을 연구 대상으로 선정하여 분석적 방법을 경험한 학생들과 그렇지 않은 학생들에 대해서 본집단과 비교집단으로 각각 5명씩 구성하여 사면체의 내접구, 외접구 작도 과정을 살펴보았다. 본집단과 비교집단 모두 삼각형의 내접원, 외접원 작도에 대한 정확한 사전지식이 학습되어 있으나 사면체의 내접구, 외접구 작도를 어려워하였다. 하지만 분석적 방법으로 Geogebra를 활용해 삼각형의 내접원, 외접원의 작도과정을 거꾸로 찾아가며 작도방법을 탐구한 본집단의 학생들은 스스로 작도방법을 유추하여 사면체의 내접구, 외접구의 작도방법을 찾아내는 유추적 발견이 가능하였다. Geogebra를 통해 시각화가 이루어짐으로써 도형의 조작과 탐구가 가능하였고 변화과정을 직접 살펴봄으로써 학습자 자신의 유추 과정을 즉각적으로 확인하고 피드백 할 수 있었다. 또한 추론 결과에 대한 정당성을 부여할 수 있었을 뿐만 아니라 기하 탐구에 대한 수학적 태도에 긍정적인 영향을 주었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.191-198
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• 2013

지금까지 수학 및 과학에 대한 비인지적 또는 인지적인 영재성에 대한 연구들은 많이 있다. 또한 일반적인 영재아들에 대한 영재성에 대한 연구들이 많이 있다. 그러나 정보 영재에 대한 영재성에 대한 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 정보 영재아들에 대한 인지적인 영재성을 정의하고, 영재성에 적합한 정보 문제들을 개발하여 적용하였다. 본 연구에서 정보 영재들의 인지적인 영재성은 정보 구조 기억력, 규칙화 능력, 추론화 능력, 효율화 능력, 일반화 능력, 구조화 능력, 추상화 능력으로 정의하였고, 각 능력에 대한 실제 능력을 측정하는 문제들에 대한 사례로 개발하였다. 제안한 정보 영재들의 인지적인 영재성에 대한 특성들은 정보 영재 교육 대상자들의 성취도와 상관 관계를 분석한 결과 많은 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 정보 영재들의 영재성 평가에서도 활용할 수 있고, 정보 영재 교육 프로그램 개발에도 활용할 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제20권2호
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• pp.91-96
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• 2007

보석광물로서 거래되는 천연 다이아몬드의 타입별 분포와 각 타입별 다이아몬드의 광학적 특성을 조사하여 다이아몬드의 타입과 광학적 특성 사이에 존재하는 관련성을 관찰하였다. 조사된 다이아몬드 시료의 모두가 타입la으로 분류되었는데 A집합체만을 가지는 타입IaA, B집합체만을 가지는 타입IaB, 그리고 A집합체와 B집합체를 동시에 함께 가지는 타입IaAB로 세분되었다. A집합체 보다 B집합체가 상대적으로 증가할수록 N3센터의 증가, 청색 형광반응의 증가 및 응력 현상의 불규칙성이 증가하는 현상이 관찰되었다. 이와 같은 다이아몬드의 특성 변화는 A집합체에서 B집합체로 변화하는 질소의 집합화 과정에서 부수적 으로 발생하는 N3센터와 전위의 형성에 의한 광학적 현상과 일치하므로 다이아몬드 타입과 광학적 특성사이에 밀접한 관련성이 존재하는 것을 추론된다.