• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.113-118
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• 2006

고등학교 수학과 교육과정에서의 ‘확률과 통계'단원은 실제로 자료의 수집과 요약을 통하여 자료 분석방법을 배우고 사회와 자연현상을 인식하고 추론하는 능력을 기르는데 목표를 두고 있다. 추상적인 수학내용을 직접 시도하거나 학생들이 실제적인 자료를 수집하고 직접 자료를 해석하고 추론해 보는 경험과정은 수학실험과 시뮬레이션이라는 컴퓨터 학습을 통해 가능하고 개념학습의 전 단계에서 보다 구성적이고 탐구적인 활동을 강화할 수 있다. 본 논문에서는 ‘확률과 통계'의 교수-학습과정에서 수학적 시뮬레이션을 활용한 웹 기반 학습모형을 제시하여 학습자들에게 수학적 내용과 관련된 구체적 매체를 조작하는 컴퓨터 실험 활동을 통하여 수학에서의 원리발견과 통계적 추론을 경험하고 유도할 수 있는 탐구적 학습 환경을 조성해 보고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제11권
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• pp.415-435
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• 2001

본 연구의 첫 번째 목적은 수학 교사가 가지고 있는 수학의 교수-학습에 대한 개념을 알아보고자 한 것이다. 두 번째 목적은 수학 교사의 수학 단원에 대한 선호도와 그 이유를 알아보고자 한 것이다. 세 번째 목적은 확률 개념과 통계 개념에 대한 교육적 지식을 알아보고자 한 것이다. 본 연구에서 나타난 결과에 의하면 수학 교사의 수학의 본질에 대한 개념은 문제해결적 관점보다 플라톤적 관점이 더 우세한 것으로 나타났다. 그리고 가장 좋아하는 단원으로 도형 부분을 가장 많이 꼽았으며 가장 싫어하는 단원으로 확률과 통계를 가장 많이 꼽았다. 또한 가르치기 가장 쉬운 단원으로 방정식과 부등식 부분을 가장 많이 꼽았으며 가르치기 가장 어려운 단원으로 도형 부분을 가장 많이 꼽은 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권6호
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• pp.1539-1545
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• 2017

본 연구는 확률과 통계의 내용을 올바르게 지도할 수 있는 역량을 갖춘 수학 교사를 선발하기 위한 중등학교 수학교과 임용고사문제 중에서 확률과 통계 영역의 출세 경향을 분석하고, 앞으로의 출제 방향과 수준에 대하여 논의하고자 한다. 동시에 학교 수학 교사들에게 확률과 통계 단원을 지도하기 위해서 갖추어야 할 내용에 대한 일반적인 가이드를 제시하고자 한다. 첫째, 2015년 개정 고시된 교육과정의 수학 교과 중에서 확률과 통계 단원의 편제와 내용체계, 주요 변화 내용을 조사한다. 둘째, 중등교원임용시험에 15년간 출제 된 확률과 통계 단원의 문제들을 분석한다. 셋째, 기존의 출세 문제들이 중등학교의 확률과 통계를 올바르게 교육할 수 있는 자질을 갖춘 교사를 선발할 수 있는지에 대하여 검토한다. 마지막으로, 앞으로의 출제 내용, 범위, 수준, 그리고 방향에 대해서 논의한다. 결론적으로 4차 산업혁명시대를 맞이하여 빅 데이터의 중요성을 감안한다면 자료와 확률에 대한 통계적사고, 탐색적자료분석, 표본조사, 통계적 추론 그리고 공학적 도구의 활용 등의 출제가 더욱 필요하다고 본다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.147-155
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• 2002

Jim Libby(2000)는 임의의 M&M 밀크 쵸코렛 봉지에서 꺼낸 것을 다시 집어넣지 않고 3개의 쵸코렛을 꺼낼 때 같은 색이 나올 확률을 계산하는 방법의 논문을 썼다. Libby는 그의 논문에서 갈색, 노랑, 빨강, 주황, 초록, 파랑의 6개 색의 M&M 밀크 쵸코렛들이 똑같은 비율로 분포되었다고 가정하였다. 그러나 실제로 M&M 쵸코렛의 여섯 가지 색깔의 확률분포는 똑같은 비율이 아니다. M&M회사는 홈페이지(http://www.m-ms.com/cai/mms/faq.html)를 통해 실제적인 6개 색의 M&M 밀크 쵸코렛들의 분포는 갈색이 30%, 노랑과 빨간색이 각각 20% 주황, 초록과 파랑은 각각 10%의 분포라고 밝히고 있다. 이 논문에서 우리는 Libby가 생각하였던 문제를 실제적인 6개 색의 M&M 밀크 쵸코렛들의 확률 분표에 의거하여 다시 생각해보며, 또한 3개의 쵸코렛대신 n개의 쵸코렛을 꺼낸다고 가정하여 더욱 일반적인 결론을 유도한다. 또한 유도한 이 정확한 확률 공식과 근사 공식을 활동을 통해 점검하고 학생들이 주도적으로 지금까지 배워온 이론들을 점검할 수 있게 하였다. 활동을 시작하기 전에 정확한 확률 공식과 근사 공식과의 관계를 설명하고 기본적인 확률과 통계의 개념을 다시 정립할 수 있도록 하였다. Piaget가 '지식이란 학습자에 의해 능동적으로 구성되는 것이지 환경으로부터 수동적으로 받아들이는 것은 아니다'라고 했듯이, 활동을 통한 학습은 학생들을 능동적으로 만들기 때문에 학생들이 지식을 구성해 갈 수 있다. 활동을 간단히 소개하면 다음과 같다. 활동I에서는 초코렛을 세어서 근사 확률을 추정하는 방법이 소개된다. 어떻게 매개변수가 두 공식에 관련이 되는지를 측정하고 두 공식을 사용하여 정확한 확률과 근사 확률을 계산하여 비교해본다. 각 조원들과 이 세 과정에서 무엇을 배웠나 토론하고 다른 조들과 배운 것을 나눈다. 활동II는 두 과정으로 나누어진다. 첫 번 과정은 각 그룹의 한 학생이 주어진 쵸코렛 봉지에서 3개의 쵸코렛을 꺼낸다. 다른 학생은 표 3에 나온 결과를 기록한다. 계속하여 20번씩 한다. 다시 학생을 바꾸어 20번 계속한다. 같은 색깔의 쵸코렛이 나온 확률은 계산하기 위한 간단한 실험이고 두 번째 과정은 각 조가 웹사이트나 선생님으로부터 제공받은 프로그램을 다운로드 받아 하는 시뮬레이션이다. 이 실험 후에 학생들이 이 두 활동을 통해 무엇을 배웠는지 토론해보고 또 두 활동을 비교해 볼 수 있다. 마지막으로 M&M 쵸코렛을 먹는 것으로 활동을 마칠 수 있을 것이다. 활동 II에 나오는 두 시뮬레이션은 학생들이 수학 이론의 힘을 깨달을 뿐 아니라 수학 교실에서 큰 재미를 느끼게 될 것이다. 이 논문에서 그래픽 계산기로 할 수 있는 프로그램을 소개하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제3권1호
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• pp.101-108
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• 2001

Classroom exercise using the randomized response technique may be used to summarize a high school unit of instruction on probability. In this paper, we show that the derivation of the formula for this technique illustrates basic concepts in probability, such events being mutually disjoint and independent.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.244-246
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• 1999

본 논문에서는, multiple-buffered crossbar 스위치를 이용한 다층 연결 망의 성능 분석 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 buffer의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 다층 연결 망 (Multistage Interconnection Network, MIN)의 내부의 데이터 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 제안된 성능 분석 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 buffered 스위치 내부에서 전송되는 패턴을 확률적으로 분석하여 수립하였다. 분석 모형의 수학적 복잡도 절감을 위하여 확률식 유도 과정에 정상상태 확률 rosa(steady state probability)을 도입하였다. 제안한 모형은 스위치의 크기 및 스위치에 장착된 buffer의 수와 무관하게 확대 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 처리 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 2$\times$2 스위치로 구성된 8$\times$8 MIN을 대상으로 분석을 시행한 결과 스위치에 2~4개의 buffer를 장착했을 경우 unbuffer 스위치 경우와 비교하여 네트웍 정상상태 Throughout의 증가율이 높고 네트웍 Delay 또한 낮아져 효율적인 것으로 나타났다. 따라서 2~2 crossbar 스위치로 구성된 MIN의 경우 스위치에 장착된 buffer의 개수가 네 개 정도일 경우가 가격 대 성능비 면에서 가장 유리한 것으로 연구되었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권1호
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• pp.21-38
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• 2005

본 연구는 초등학교 3학년부터 단계적으로 확률 개념을 학생들이 배우게 하려는 의도에서 초등학교 학생들의 확률 개념 이해 실태를 분석한 자료를 바탕으로 3학년에 적용할 수 있는 확률 프로그램을 개발하고 그 적용 가능성을 모색해 보려는 목적으로 실시되었다. 그래서 초등학교 3학년에서 6학년까지의 확률 개념 이해 실태를 조사, 분석해보고 이를 바탕으로 확률 프로그램을 개발한 후, 수학학습 능력이 다른 초등학교 3학년 5명의 아동을 대상으로 총 8차시분의 확률 프로그램 적용을 실시하고, 아동의 프로그램 투입 전과 투입 중, 투입 후의 확률 개념 수준 변화를 분석하였다. 또한 그 적용 결과를 바탕으로 프로그램을 개선하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.469-483
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• 2018

본 연구는 예비 수학교사들이 학교수학에서 확률과 통계 교수를 위해 어떠한 준비를 해야 하는지를 알아보고 교사교육 개선에 도움을 주고자 함이다. 이를 위해 예비 교사를 대상으로 확률과 통계학 교육과정의 설문과 평가를 실시하고 이들 간의 회귀분석과 상관관계를 조사하였다. 조사를 통해 난이도에 비해 평가 결과가 낮게 나타난 문항을 추출하고 이를 토대로 분석하였다. 그 결과 첫째, 확률과 통계에 대한 중등 학교수학과 대학수학의 내용체계를 연계하여 예비 수학교사들을 지도할 필요가 있다. 둘째, 예비 수학교사들의 확률과 통계 교과목 이해 정도의 정확한 진단이 필요하다. 셋째, 예비 수학교사들이 가진 오개념과 그 원인의 다양함을 알게 되었다. 그리고 이와 관련된 지속적인 후속 연구가 필요하다는 시사점을 도출하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.387-404
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• 2017

본 연구에서는 최근 4개년(2014~2017학년도)의 수학교과내용학 기출문항 가운데 확률과 통계학 문항을 분석 대상 문항으로 분류하고, 수학과 임용시험 문항 분석틀을 기반으로 분류된 문항을 분석하였다. 그 결과 첫째, 확률과 통계학 교육과정의 정상화를 유도하기 위하여 4개 평가영역이 고르게 출제되어야 한다. 둘째, 통합적 사고, 종합 분석적인 사고 평가가 이루어져야 한다. 셋째, 수학적 사고력과 논리적 역량을 측정할 수 있는 문항 발문이 사용되어야 한다. 넷째, 문항 수에 의한 출제 비율은 7.7%~10.0%이고, 배점에 따른 비율은 이 보다 낮은 5.0%~7.5% 사이로 출제되었다. 다섯째, 적정난이도 안정화 정책을 유지하고 있다. 여섯째, 확률과 통계학은 귀납적 관점의 문제해결력 측정을 해야 한다는 결론과 시사점을 얻었다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.509-521
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• 2020

본 연구는 싱가포르 교과서와 영국의 중등 졸업 자격시험 항목에서 도수밀도(frequency density)라는 개념을 발견하면서 시작되었다. 도수밀도의 수학적 의미를 파악하기 위해 도수밀도 개념의 수학적 연결성을 수학 내적 연결성과 수학 외적 연결성 측면에서 고찰하고, 이에 관한 지도 방안을 소개하고자 하였다. 수학 내적 연결성 측면에서는 고등학교 연속확률분포 단원의 연속확률변수와 확률밀도함수와의 연계성을 탐구하였고, 수학 외적 연결성 측면에서는 중학교 과학 교과의 밀도 개념과의 연계성을 탐구하였다. 연구 결과, 수학적 연결성을 바탕으로 도수밀도 개념의 도입 필요성을 제시했다. 도수밀도의 도입과 지도 방안에 대해서는 싱가포르의 중등 2학년 수학 교과서를 소개하였다. 싱가포르 교과서에서는 비균등 구간의 자료를 히스토그램으로 올바르게 표현하고 정확하게 해석하기 위한 방법으로 도수밀도를 도입하고 있다. 따라서 우리나라도 도수밀도를 도입함으로써 확률밀도함수와 상대도수밀도, 그리고 도수밀도 사이의 수학 내적 연결성을 강조하여 일관성 있게 지도하고, 도수밀도의 과학 교과와의 외적 연결성을 고려하며, 도수밀도 도입 방법으로 싱가포르의 지도 방안을 고려해 볼 수 있겠다.