• 제목/요약/키워드: 수학적 창의성

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개방형 문제 해결과정에서 수학 영재아와 수학 우수아의 행동특성 분석 (An Analysis on Behavior Characteristics between Gifted Students and Talented Students in Open-end Mathematical Problem Solving)

  • 신인선;김시명
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.33-59
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    • 2006
  • 본 연구는 과학고등학교의 구성원인 수학 영재아와 수학 우수아의 개방형 문제 해결과정에서 나타나는 행동특성을 살펴봄으로써 과학고등학교의 설립취지인 영재교육의 의미를 되새기고, 학교 교육의 본질적 기능인 학습자의 수준에 맞는 '의미 있는 학습'이 이들에게도 실현될 수 있는 연구의 토대를 마련하고자 한다. 연구를 위하여 과학고등학교 1학년 학생 중 3단계 판별절차를 거쳐 연구대상 학생 8명(수학 영재아 4명, 수학 우수아 4명)을 선발하였으며, 문헌연구를 통하여 마련한 틀에 의하여 두 그룹 학생의 행동특성을 분석하였다. 이렇게 실시한 연구의 결론은 (1) 과학고등학교 학생들의 구성을 우수 동질집단으로만 볼 것이 아니라, 수학적 행동특성 전 분야에서 우수성을 나타내는 수학 영재아와 수학 교과 학습능력이 우수한 수학 우수아로 나누어져 있음을 인정해야 한다. (2) 과학고등학교의 구성원인 수학 영재아와 수학 우수아 두 그룹 사이의 행동 특성 차이를 이해하고, 과학고등학교 교육과정이 일반계 고등학교와 동일한 교육과정에 대한 속진 심화 학습의 형태로 운영되어서는 안되며, 영재교육기관으로서 이들의 특성에 알맞은 창의성 신장을 위해 수업이 이루어져야 하겠다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 수학 영재아들이 보통의 수학 우수아들과 동일한 교육에 의해 보편화되는 일을 줄이고 학교교육의 본질적 기능인 학습자에게 '의미 있는 학습'을 유발할 수 있는 지원방안을 모색할 필요가 있겠다.

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GeoGebra를 활용한 교수.학습이 과학고등학교 수학영재들의 인지적 측면에 미치는 영향 (Development of teaching and learning materials by using GeoGebra and it's application effects for high school mathematically gifted students)

  • 김무진;이종학;김원경
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.359-384
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    • 2014
  • 본 연구는 고등학교 수학영재를 대상으로 한 GeoGebra 기반 수학영재 교수 학습 자료를 개발하여 수업에 적용해보고, 이 과정에서 나타나는 수학영재들의 인지적 특성을 알아보는데 있다. 실험 수업에 적용하기 위해 개발한 GeoGebra를 활용한 수학영재 교수 학습 자료는 기본도형의 작도, 슬라이더 도구를 이용한 애니메이션 만들기(함수의 그래프, 도형의 자취, 정적분, 고정점의 탐구, 매개변수 곡선 그리기 등), 이차곡선 탐구 등이며, 14차시 분량의 주제 탐구형으로 구성되었다. 그리고 개발한 자료를 적용하여 B과학고등학교 수학 동아리반 학생 14명을 연구 대상으로 약 4주간 동안 GeoGebra를 활용한 수업을 진행한 결과, 수업에서 수학영재들은 다양한 창의적 사고, 직관과 통찰, 논리적 사고, 수학적 추론 능력, 사고의 유연성 등의 인지적 특성을 나타냈다.

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초등과학 영재학급 학생들과 일반 학생의 인지적 특성 비교 분석 (A Comparison Analysis of Intellectual Characteristics Between Science-Gifted Education Students and General Students)

  • 조은부;백성혜
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.307-316
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 초등학교 과학영재 학급 학생들의 지적 특성을 분석하는 것이다. 이 목적을 위하여 72명의 과학영재학급 학생들을 선발하였다. 그리고 이 학생들의 다중지능, 창의성, 그리고 과학탐구능력을 조사하였다. 그리고 이러한 과학 영재 학급 학생들의 특성을 일반 학생들의 특성과 비교하기 위하여 78명의 일반학생들을 대상으로 동일한 검사를 실사하였다. 그 결과, 과학영재교육을 받는 학생들은 논리 수학적 지능, 개인이해 지능, 자연탐구 지능이 일반학생보다 유의미하게 높았으며, 특히 논리 수학적 지능과 개인이해 지능은 강점 지능으로 나타났다. 그러나 8개지능 가운데 음악적 지능은 약점으로 나타났다. 과학영재 학급 학생들은 창의력과 과학탐구능력도 일반학생들보다 뛰어났다. 초등학교에서 이루어지는 과학영재교육 프로그램의 효율올 높이기 위하여 우리는 영재 교육을 받는 학생들의 이러한 지적 특성을 고려할 필요가 있다.

개방형 문제를 어떻게 만들 것인가?: 두 개의 개방형 문제 제작 사례를 중심으로 (How to Pose an Open Problem? : Two Cases of Posing an Open-ended Problem by Reorganizing Given Closed Problems)

  • 도종훈
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.221-235
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    • 2007
  • 개방형 문제는 문제의 출발 상황이나 목표 상황, 해결 방법 등이 열려 있어 학생들에게 각자의 수준에서 다양하고 새로운 산출물을 생산하는 경험을 제공할 수 있다. 교사는 여러 가지 유형의 개방형 문제를 답을 구하거나 증명하는 문제의 형태로 제작하여 활용할 필요가 있다. 개방형 문제 제작과 활용을 위해 먼저 고려해야 할 점은 어떤 소재를 가지고 어떤 절차와 방법으로 개방형 문제를 만들 것인가 하는 점이다. 학생들에게 지나치게 생소하거나 과도한 배경지식을 필요로 하는 내용보다는 학생들에게 친숙하여 접근이 용이한 내용이나 소재 및 대다수의 교사들이 쉽게 활용할 수 있는 제작 방법과 절차에 대한 논의가 구체적인 예와 함께 이루어질 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 교과서 등에 제시되어 있어 이미 알려진 문제를 재구성하여 개방형 문제를 제작하는 방법과 절차를 예시 설명하고, 예시 개방형 문제에 대한 학생들의 반응을 분석하며, 이를 토대로 개방형 문제가 지니는 수학 교육적 의의에 대하여 논의한다.

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Freudenthal의 재발명 방법에 기초한 제7차 초등수학교과서 확률 단원 재구성 (A Reconstruction of Probability Unit of Elementary Mathematics Textbook Based on Freudenthal's Reinvention Method)

  • 강호진;강흥규
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.79-100
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    • 2008
  • Freudenthal은 수학적 개념을 가장 수학답게 가르치는 것, 그럼으로써 창의성을 기를 수 있게 하는 것은 어떤 수학적 개념이나 원리의 역사적인 수학화 과정을 재현하는 것이 되며, 이러한 역사적인 수학화를 교실에서 재현하는 방법을 '재발명 방법(reinvention method)'이라고 하였다. 이에 본 연구에서는 재발명 방법에 관한 이론들을 종합 분석하여, 효과적인 확률 개념 지도를 위해 제7차 초등 수학 교과서를 재구성해보고, 재구성한 내용을 직접 교수 실험함으로써 그 효과를 검증하고자 한다. 실험에 앞서 문헌 연구를 통해 재발명 방법에 대한 선행 연구를 종합 분석하면서 그와 대비되는 구상화 방법까지 고찰하였다. 현행 제7차 초등 수학 교과서를 면밀히 분석한 결과 현재 수학교과서의 확률 단원은 형식화를 강조하고 있고, 다루고 있는 확률 개념이 한정되어 있으며, 확률을 표현하는 방법 또한 분수로 제한하고 있음을 확인하였다. 이에 다양성과 현실 맥락을 주요 방향으로 하여 확률 단원 전체를 재구성하여 실험반에 적용하였다. 수업 결과 재발명 방법을 통해 학습을 진행하는 것이 학습자의 확률 개념을 형성하는 데 효과적이었으며, 다양한 표현 양식은 학습자의 확률에 대한 이해도를 높일 수 있는 것으로 나타났다.

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수학영재의 대수적 사고의 특징과 오류 유형 (Characteristics of Algebraic Thinking and its Errors by Mathematically Gifted Students)

  • 김경은;서혜애;김동화
    • 영재교육연구
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    • 제26권1호
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    • pp.211-230
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    • 2016
  • 본 연구는 수학영재의 대수적 사고의 특징과 오류 유형을 분석하여 수학영재 대상 대수-학습방법을 개선시키는 지도방안을 제안하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등수학반을 지원한 학생들 가운데 수학영재교육을 받은 경험이 있는 93명을 연구대상으로 선정하였다. 선행연구에 기초하여 대수적 사고 요소 분석틀을 구성하였으며, 연구대상들이 선발과정 1단계 창의성 검사에서 대수적 사고 관련 문항에 대해 작성한 답안들을 분석하였다. 연구결과, 연구대상 학생들은 양이 가진 속성을 파악하기도 하였으나 두 양 사이의 독립성과 관계를 추론하는 데 어려움을 가지는 것으로 나타났다. 또한 방정식을 문제해결의 도구로 인식하여 해를 구하려는 경향을 보였다. 이 과정에서 변수를 자리지기로서의 미지수 관점에만 집중하여 변수의 다양한 의미를 파악하는 데 어려움을 나타내었으며 일부 학생들은 대수적 개념에 대한 사고에서 오류를 만들어냈다. 결론적으로, 수학영재의 대수-학습방법을 개선하기 위해서는 변하는 양 사이의 관계를 일반화하고 추론하는 것을 포함하는 함수적 사고를 신장시키고, 식의 절차적 측면과 구조적 측면을 함께 강조하며, 변수 개념을 여러 측면에서 학습할 수 있는 다양한 상황을 제공하고, 대수적 개념을 스스로 구성하는 활동을 강화시키는 지도방안을 탐색해야 하는 것으로 고찰하였다.

이공계 우수 대학생 집단의 창의성과 학업 성적 (Creativity and Academic Achievement of the scientifically gifted university students)

  • 정지범;백윤수;문일
    • 공학교육연구
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    • 제7권4호
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    • pp.38-44
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 이공계 우수대학생들의 창의적 특성을 파악하고, 현행 공학기초교육과정이 학생들이 창의성과 어떤 관련이 있는지 알아보는데 있다. 이를 위해 공과대학생을 수학 과학 능력이 뛰어난 우수학생집단과 일반학생집단으로 나누고, 두 집단에 각각 TTCT 도형 언어 검사를 실시하여 비교하였고, 1학년 때의 평균학점(GPA)과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, TTCT 검사 결과, 우수학생집단과 일반학생집단의 대부분의 창의성 요인 점수 간에 유의미한 차이가 없었으나, 언어검사의 융통성과 같은 몇몇 요인의 경우에는 일반학생들이 더 높은 점수를 얻었다. 둘째, 평균학점과의 상관관계를 분석한 결과, 도형검사의 독창성의 경우 평균학점과 약한 양의 상관을 보이고 있으나, 그 밖의 다른 요인들은 전반적으로 상관이 없는 것으로 판명되었다.

'얼음' 프로젝트가 유아의 과학적 능력, 수학적 능력, 창의성에 미치는 효과 (The Effects of 'Ice' Project Activities on Young Children's Scientific Abilities, Mathematical Abilities, and Creativity)

  • 유광재;김지현
    • 한국보육지원학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.41-63
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this research was to examine the effects of an 'Ice' project, a topic chosen based on children's interests to discover the improvement of scientific and mathematical abilities, and creativity of four-year-old children. Methods: For this research, 34 four-year-old children from M childcare center were selected. Seventeen children were placed in the experimental group and the remaining 17 children were placed in the comparison group. After the project was completed, to observe the differences between the two groups, the Mann-Whitney U test was conducted. Results: First, the 'Ice' project had an effect on improving children's scientific abilities and its subfactors. Second, the 'Ice' project hadsignificant effects on improving children's algebraic and geometric mathematical skills. Third, excluding the resistance to premature closure among the subfactors of creativity, the 'Ice' project contributed to improve children's creativity and all sub-factors. Conclusion/Implications: The 'Ice' project activities, a subject chosen from the interests of children, led active play participation from children and brought positive effects in immersion of play and activity. Such effects proved to affect children's scientific abilities, mathematical abilities, and creativity, and suggest this research can be used as base line data in follow-up research on various project activities.

통합적 유아 과학 교육과정의 접근 방식 (Integrated Approach to Early Childhood Curriculum for Science)

  • 전명남;정정희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.10-16
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    • 2002
  • 이 연구는 유아교육 실제와 발달적으로 적합한 유아를 위한 과학교육의 방안으로서 통합적 유아 과학 교육과정의 접근 방식을 다루는데 초점을 두었다. 먼저, 유아 과학 교육의 쟁점을 살펴보고, 유아 교육에서 통합적 접근의 정당성을 논의하였다. 이어서, Harlan(2000)이 제시하는 유아 과학교육에 근거하여 통합적 유아 과학교육과정의 구체적인 접근 방식을 논의하였다. 우선, 과학개념을 중심으로 수학, 음악, 문학, 손유희나 역할놀이 등의 놀이, 미술활동, 창의성 활동, 요리활동, 현장답사 등을 구성한다. 또한 과학적 놀이나 학습상황에서 기존 개념과 새로운 개념들을 유지ㆍ관련지음으로써 과학적 지식을 통합할 수 있도록 의도하는 것이다. 이 연구는 유아 과학교육에 관심 있는 예비교사와 현장의 유아교사들이 유아 과학교육을 수행함에 있어 구체적인 지침이 될 것이다.

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수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 융합인재교육 (Mathematics, Art and 3D-Printing in STEAM Education)

  • 이상구;이재윤;박경은;이재화;안승철
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.35-49
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    • 2015
  • 3D 프린팅 기술은 21세기를 이끌 혁신적인 발명품으로 창의적 융합인재를 양성하는 융합인재교육(STEAM)에 필수적인 도구 중 하나이다. 본 연구에서는 대학에서의 수학적 모델링 강좌와 한국과학창의재단 R&E에서 수행한 STEAM 교육의 내용을 중심으로, 아름다운 자연속의 기하학적 도형을 3D 프린터로 직접 프린팅하는 전체 과정과 STEAM 관점에서 수행한 수학강좌의 결과물과 성과를 소개한다. 이렇게 예술을 수학으로 이해한 후 3D 프린팅이라는 공학 및 기술로 구현하는 과정은 STEAM 교육의 목표에 부합하는 하나의 예가 된다. 그리고 수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 접근을 통하여 21세기가 필요로 하는 융합인재를 양성할 수 있다는 가능성을 제시한다.