• 정보교육학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.311-318
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• 2010

이 연구에서 교육용 프로그래밍 언어를 활용하여 수학문제해결력을 신장시키기 위한 정보수학통합교육 프로그램을 제안하였다. 제안된 프로그램을 3학년과 5학년 학생들에게 적용하고 수학적 사고력과 태도의 차이를 양적검사와 질적 검사로 분석하였다. 검사 결과 우선, 학생 인터뷰, 설문조사와 교사 관찰 결과 스크래치를 활용한 수학문제해결이 동기유발 및 사고과정의 시각화와 메타인지 측면에서 효과가 있음을 발견하였다. 그리고 수학적 사고력과 수학적 태도에 대한 t-검정 결과에서 효과가 입증되었으며, 3학년이 5학년보다 긍정적으로 우수한 결과를 나타내었다. 이것은 스크래치가 가지고 있는 메타 인지적 사고와 시각화된 특징이 기존 공식위주의 수학 문제 해결에 익숙한 고학년보다 저학년들이 문제를 유연하게 받아 해결한 것으로 해석된다. 이러한 결과는 수학문제해결에 있어 초등학교 저학년부터 EPL을 적용한 수업이 효과적이며 기존 수학교육에서 교수 전략을 제고해야 하는 단서를 제공하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제13권1호
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• pp.381-408
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• 2002

본 논문에서는 테크놀로지를 활용해 본인이 직접 조작하고 시각화 할 수 있는 환경에서 함수와 그래프, 그를 이용한 문제해결에서 학생들이 수학적 개념 발달을 통해 어떠한 언어적 상호작용이 일어나는가에 관해 조사하고자 한다. 또한 이때 나타나는 언어적 상호작용을 분석하기 위한 분류 틀을 개발하여 언어적 상호작용의 양상을 밝히며, 컴퓨터가 학생들의 의사소통에 어떠한 역할을 하는가를 알아봄으로써 학생의 인지 발달은 어떻게 이루어지는 가를 파악하여 현장 수업에 기여하고자 한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.369-385
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• 2017

본 연구는 탐색적 자료분석 영역에서 얼굴그림(face plot)을 활용한 수학영재교육의 효과를 알아보기 위하여 선발된 중학교 수학 영재학생들 7명을 대상으로 사례연구를 수행하였다. 본 연구에서는 융합교육인 STEAM교육의 철학을 바탕으로의 2개의 변수에서 여러 개의 다변수를 취급할 수 있는 수학영재 수업과제를 토론과 실험을 통하여 탐구하였다. 이 수학과제(mathematical task)는 다변수의 확산적 사고와 다중적인 사고를 할 수 있는 얼굴그림을 만드는 탐색적 자료분석의 새로운 한 가지 방법이다. 본 연구문제로는 수학 영재 학생들의 통계영역의 탐색적 자료분석의 원리와 개념에 대한 탐구과정으로서 수학에 관한 흥미와 태도 면에서 어떠한 변화가 나타나는가를 면담과 관찰을 통하여 연구하고 통계교육의 시사점을 발견하고자 하였다. 연구결과로는 영재학생들 스스로 자연현상에 대한 이해와 표현에서 두 변량 이상의 다변량 자료분석방법을 시도해봄으로써 수학적 패턴, 소비자를 위한 자료의 시각화, 관계에 대한 창의적인 통찰 능력의 발현에 도움을 준다는 것을 발견하였다. 또한 자료의 시각화 방법과 관계를 통계적이며 직관적인 다변량 분석의 표현 방법을 이해함으로써 자유롭고 창의적인 발상의 전환을 통하여 수학과 통계에 대한 실생활과의 융합 관계에 대하여 흥미와 태도가 생겨났음을 발견하였다.

• 과학교육연구지
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• 제45권2호
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• pp.247-256
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• 2021

수학 문제해결에서 시각적 표현은 문제 이해와 해결에 유용한 수학적 표현으로 인식되고 있다. 그렇지만 그 효과는 문제 내용이나 유형, 또는 이용되는 시각적 표현 유형에 따라 다를 수 있다. 본 연구에서는 정형화된 문제와 비정형화된 문제해결에 이용된 시각적 표현의 양상을 살펴보기 위해 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 조사연구를 실시하였다. 분석 결과, 정답률에서는 정형화된 문제가 비정형화된 문제보다 높게 나타났다. 정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 문제를 해결하도록 하였음도 불구하고 수식을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 반면에 비정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 그렇지만 비정형화된 문제에서 시각적 표현을 이용한 대상자 중에 오답자의 비율도 높게 나타났는데, 이것은 문제 상황을 묘사하는 수준의 시각적 표현에 그친 경우였다. 따라서 다양한 유형의 시각적 표현을 문제해결에 이용할 수 있는 경험을 제공하도록 하고, 시각적 표현으로의 변환 과정에도 주의를 기울일 필요가 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.565-584
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• 2012

본 연구는 내분삼각형 넓이의 일반화에 대한 탐구 과정에서 GSP가 영재학생들의 기하학적 원리와 개념의 이해를 어떻게 돕고, 일반화 과정에서 시각화한 내용을 어떻게 논리적으로 전개하는가에 대하여 탐구하였다. 이를 위하여 M대학교 과학영재교육원 중등수학 심화과정에 있는 학생 4명을 연구 참여자로 선정하여, 학생들이 삼각형의 각 변을 m:n으로 내분하는 점을 연결하여 만든 삼각형의 넓이와 기존의 삼각형 넓이 사이의 규칙성을 탐구하고 이를 일반화하는 과정에서 수집된 디지털 오디오 녹취물, 학생 활동을 촬영한 비디오 녹화자료와 학생활동지를 서로 연계하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, GSP를 활용한 시각화는 수학 영재학생들이 기하학적 원리와 개념을 직관적으로 이해하고 다양한 사례를 검증하여 일반화하는데 도움을 주고, 귀납적 추론 능력과 분석적이고 연역적인 추론 능력을 계발하는데 도움을 준다. 둘째, GSP를 활용한 교수 학습은 수학 영재학생들에게 능동적인 탐구활동을 조장하고 수학적인 개념의 확장이나 사고의 확산에 긍정적인 역할을 한다. 셋째, GSP를 활용한 수학영재 교수 학습은 수업에 소극적인 태도를 보인 학생에게 수업에 적극적으로 참여하도록 함으로써 수학에 대한 흥미와 태도, 자신의 능력에 대한 믿음, 자기 신뢰감 등과 관련된 수학적 과제 집착력을 발현하게 한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.33-34
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• 2016

불이 타오르는 비주얼이펙트 효과는 관련 CG 소프트웨어의 발전에 따라 그 사실적 구현과 완성도는 괄목한 만한 성장을 이루었으나 단순히 툴에 의존하는 작업방식은 예술적인 측면은 결여된 획일적인 시각효과의 양산이라는 폐단을 불러왔다. 본 연구에서는 수학적인 접근방법을 통해 예술적인 결과물의 질적 향상을 도모할 수 있는 기술과 예술 상호 융합적인 효율적 작업공정 구축을 제안하는데 그 목적을 둔다. 본 연구는 수학적인 알고리즘을 바탕으로 시각화를 위한 비주얼이펙트 솔루션을 구축하기 위한 실험단계를 순차적으로 진행해 나감으로써 시뮬레이션중인 유체 화염효과가 물체와 충돌하는 정확한 타이밍에 불이 옮겨 붙는 비주얼이펙트를 구현하기 위한 방법론을 제시하며 숙련도가 낮은 작업자라 할지라도 쉽게 사용이 가능한 접근성이 용이한 기술을 제시한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제8권
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• pp.91-105
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• 1999

직관력은 현대와 같이 급변하는 사회에서 어떤 문제의 상황을 전체적으로 파악하거나 그 본질을 인식하는데 매우 중요하다. 특히 공간 직관력은 매일을 공간 속에서 생활하고 있는 우리에게는 더욱 소중한 교육적 대상이 된다. 공간 직관력은 눈에 보이는 구체물이나 감각적으로 받아들여진 사물을 통하여 그 배후에 있는 공간으로서 추상적, 이상적인 것을 감지할 수 있는 힘이다. 수학교육학적 관점에서 보면 공간 직관력에는 시각화(도형을 인식하는 능력, 도형을 구성하는 능력 등), 공간적 관계(도형이나 공간의 확장을 이해하는 능력 등), 공간적 방향 파악(위치를 파악하는 능력 등)을 포함한다. 본 연구에서는 이들 공간 직관력을 육성하기 위하여 초등학교 교육과정과 연계하여 적절한 학습 내용 및 방법을 고찰하고자 한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권1호
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• pp.63-78
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• 2008

본 연구는 대수의 일반화 과제를 해결하는 2명의 초등학교 6학년 수학영재가 보여주는 사고 과정을 조사하고 이미지가 문제 해결에 미치는 영향을 분석한 것이다. 학습자가 생성한 이미지는 개별적 사례에 대한 구체적 이미지, 구체적 이미지를 변형한 역동적 이미지와 패턴 이미지로 구분할 수 있었다. 본 연구에서는 또한 문제해결 과정 동안 이미지의 생성과 변형이 어떻게 이루어지며, 시각적 사고와 분석적사고 사이에서 이미지가 어떠한 역할을 하는지 분석하였다. 분석 결과, 이미지는 시각적 사고와 분석적 사고의 상호 작용 속에서 생성되고 변형되면서, 정교화되고 구체화됨을 알 수 있었다. 그리고 동시에 이미지는 시각적 사고에서 분석적 사고로, 분석적 사고에서 시각적 사고로 나아가게 하는 원동력임을 확인할 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제21권4호
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• pp.847-860
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 수학영재와 일반학생들의 수학적 사고력의 차이를 알아보았다. 이를 위하여 9개의 문항으로 구성된 수학적 사고력 검사를 353명의 일반계 고등학교 1학년 학생과 192명의 과학 고등학교 1학년 학생에게 실시하였다. 그 결과 수학적 사고력의 하위요소인 정보의 조직화 능력, 시각화/공간화 능력 및 직관적 통찰 능력이 수학영재와 일반학생을 구분하는 중요한 특성임을 추출하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제30권4호
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• pp.515-530
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• 2016

시각장애를 극복하고 주어진 환경에서 찾을 수 있는 장점을 활용하여 학문적인 중요한 기여를 해온 수학자들의 사례에 대한 연구 결과가 최근에 소개되었다. 이 연구를 통해 한국에서 소아마비나 뇌성마비 등의 신체적 장애를 극복하고 수학자로 성장한 예는 확인할 수 있었으나 시각장애인이 수학을 전공하여 수학 교사나 교수 또는 수학과 관련된 전문직에 진출한 경우가 전무하다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 연구자는 선진국과 달리 한국에서 시각장애인 학생들이 수학을 전공하여 전문직에 진출할 수 없었던 이유에 대하여 생각해 보고, 이런 상황을 극복하기 위하여 시각장애청소년들이 좀 더 직관적으로 수학에 접근할 수 있는 방안을 연구한다. 그리고 본 연구에서는 시각장애인 학생들이 수학을 만지고 느끼면서 수학에 대한 관심과 실제 학습 내용의 직관적 이해를 돕는 하나의 도구로 3D 프린팅을 활용한 촉각수학교재와 교사용지도서 개발(제작 보급)을 위한 모델을 제안 한다. 이는 시각장애청소년 특수교사 부모의 교재활용을 수학교육 측면에서 지원함으로써 시각장애청소년의 수학에 대한 학습력을 신장시키고, 수학에 대한 자신감을 향상시키며, 수학을 이미지화하여 상상하는 수학교육 환경을 도모 할 것으로 본다. 특히 수학적 재능을 갖는 시각장애청소년들이 앞으로 수학을 전공하여 수학 관련 전문직으로 진출하는 모델을 만드는데 도움이 될 것으로 여겨진다.