• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제15권3호
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• pp.201-218
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• 2012

본 연구에서는 초등학생들을 대상으로 공약수와 공배수 그리고 최소공배수를 내용으로 하였을 때, 정확한 개념의 인지와 개념의 연결로 인해 형성되는 스키마와 변형된 스키마를 이용한 학습에서 학생들의 개념구성능력과 문제해결력 그리고 학생의 스키마가 어떻게 상위 수준으로 발전해 나가는지, 학생의 개념구성과 문제해결력에서의 스키마는 어떻게 변형을 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 일차적 개념에서 이차적 개념으로 발전 할 때, 정확한 개념에 대한 인지와 스키마 그리고 변형된 스키마가 중요한 요인으로 작용을 한다는 것을 알 수 있었고 이때, 일차적 개념끼리의 연결에 의한 이차적 개념의 형성(이차적 스키마의 형성)보다는 정확한 일차적 개념에 대한 인지로 의해서 만들어지는 변형된 스키마의 형성과 연결이 이차적 개념으로 발전 할 때, 무엇보다도 중요한 역할을 하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.435-455
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• 2023

본 연구는 수학 교육 분야에서 중요한 영향을 미치는 논문을 판별하고 분석하기 위한 설명가능한 인공지능(XAI) 모델을 개발하였다. 29개 국내외 수학교육 학술지의 논문 메타정보를 활용하여 수학교육 학술연구 네트워크를 구축하였다. 구축된 네트워크는 '논문과 다른 논문의 인용 네트워크', '논문과 저자 네트워크', '논문과 학술지 네트워크', '공동 저자 네트워크', '저자와 소속기관 네트워크' 등 총 5개의 세부 네트워크로 구성되었다. 랜덤포레스트 기계학습 모델을 사용하여 네트워크 내의 개별 논문의 영향력을 평가하였으며, SHAP을 이용해 영향력 있는 논문의 판별 기준을 분석하였다. '논문 네트워크 PageRank', '논문당 인용횟수의 변화량', '총 인용횟수', '저자의 h-index 변화량', '학술지의 논문당 인용횟수' 등이 중요한 판별 요인으로 나타났다. 국내와 국외 수학교육 연구의 판별 패턴을 비교 분석한 결과, 국내 연구에서는 '공동 저자 네트워크 PageRank'의 중요성이 도드라졌다. 본 연구의 XAI 모델은 논문의 영향력 판별 도구로써 연구자에게 논문 작성 시 전략적인 방향성을 제공할 수 있게 해준다. 논문 네트워크 확장, 학술대회 발표, 공동 저술 활동을 통한 저자 네트워크 활성화 등이 논문의 영향력 증진에 크게 기여한다는 결과를 얻었다. 이를 통해 연구자는 학계에서 자신의 연구가 어떠한 평가 기준에 따라 어떻게 인식되고 있는지, 그리고 그 평가에 기여하는 주요 요인이 무엇인지를 명확히 파악할 수 있을 것이다. 본 연구는 설명가능한 인공지능을 활용하여 전통적으로 많은 시간과 비용이 필요하던 수학교육 논문의 영향력 평가 방식을 혁신하였다. 이 방법은 수학교육 연구 뿐만 아니라 다른 학문 분야에서도 활용될 수 있으며, 연구활동의 효율성과 효과성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-20
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• 1999

Higgins의 탐구하기, 모형화하기, 강조하기, 도전하기, 그리고 실행하기 등 다섯 가지 범주의 수업 형식에 Guilford의 지능 구조에 있는 사고의 소재인 내용과 조작 그리고 산출의 세 요인 중 어떤 것을 결부되는지 알아보았다. 또 구성 주의적 수학 교수-학습 원리인 학생 중심적 개별화의 원리, 발문 중심적 상호 작용의 원리, 의미 지항적 활동의 원리, 그리고 반영적 추상화의 원리 중에서 어떤 것들이 관계를 하면 아동 스스로가 주어진 학습을 자기 마음속에 가장 잘 구성할 수 있겠는가 하는 문제를 분석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제24권7호
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• pp.81-90
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• 2006

교통사고를 줄이기 위한 방안으로써 교통사고와 다양한 요인과의 관계를 규명하는 것이 시급한 현실의 과제일 것이다. 본 연구에서는 전북권의 교통사고가 가장 많고, 치사율이 가장 높은 국도 17호선(전주-남원)를 대상으로 교통사고의 원인이 되는 다양한 요인들이 교통사고에 어느 정도 영향을 미치고 있는지에 대하여 교통안전분야에서 자주 사용되어오던 다중회귀이론, 수량화이론을 적용하여 교통사고예측모델을 구축하였다. 또한 데이터의 불확실성 상태를 합리적으로 처리할 수 있는 퍼지 추론이론 및 인간의 신경계를 수학적으로 모형화하여 학습에 의한 예측에 있어 뛰어난 것으로 알려져 있는 신경망이론을 적용한 교통사고예측모델을 구축하였다 이를 통해, 퍼지추론이론 및 신경망 이론의 유효성을 입증하고 교통사고분석 분야의 적용 타당성을 확인하는데 초점을 맞추고 있다.

• 영재교육연구
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• 제24권1호
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• pp.17-43
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• 2014

본 연구에서는 사칙연산과 분수의 1차적 개념을 학습한 초등학교 3학년 영재아 3명을 대상으로 분수의 덧셈과 곱셈을 내용으로 하였을 때, 정확한 개념의 인지와 개념의 연결로 분수의 덧셈과 곱셈에 대한 스키마와 변형된 스키마1)를 어떻게 구성을 하는지에 대해 질적 사례연구를 통하여 알아보았다. 즉 수학의 1차적 개념의 구성으로 어떠한 스키마와 변형된 스키마를 형성하여 분수의 덧셈과 곱셈에 대한 관계적 이해를 하는지, 그리고 영재아들이 스스로 형성한 스키마와 변형된 스키마를 어떻게 이용하여 분수의 덧셈과 곱셈의 문제 해결에 접근을 하는지, 또한 연구대상자들의 개념구성과 문제해결력에서의 스키마는 어떻게 변형을 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 분수의 덧셈에서 분수의 곱셈으로 연결될 때, 정확한 1차적 개념에 대한 인지와 스키마 그리고 변형된 스키마가 중요한 요인으로 작용한다는 것을 알 수 있었고, 이때 수학의 1차적 개념끼리의 연결과 정확한 1차적 개념에 대한 인지로 인해서 만들어지는 스키마와 변형된 스키마의 형성이 분수의 덧셈과 곱셈의 창의적 문제 해결에 무엇보다도 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 1994년도 The 3rd Asia-Pacific Conference on GIFTEDNESS Program 제3차 아시아-태평양 영재학술대회
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• pp.1.2-37
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• 1994

현재 우리나라에서는 국제 올림피아드 대회와 같은 국제 학력경시대회에 대표 학생들을 선발하여 선수로 참가시키고 있다. 대표선수들을 선발하기 전단계로서 한국 올림피아드 학교가 있으며, 국제대회에 나가기 1년전 여름방학을 이용하여 개최되고 있다. 한국 올림피아드 학교에서는 전국에서 경쟁을 뚫고 선발된 중, 고등학교 학생들이 각 과목에서 40여명씩 모여 학습 훈련을 받으며, 그중 소수가 경쟁을 통해 다시 선발되어 국제대회에 한국 대표선수로 참가한다. 본 연구에서는 한국 올림피아드 여름학교에 참가한 학생들의 학습 동기를 증진시킬 심리교육 프로그램을 개발하였으며, 이“상황대처훈련 프로그램”이 실제로 프로그램 참가학생들의 학업성취도와의 관계를 알아보았다. 연구대상은 국제 수학올림피아드 참가 후보학생들이며, 한국 수학올림피아드 여름학교가 진행중인 기간을 이용하여 5회에 걸쳐 훈련프로그램을 실시하였다. 프로그램 사전 사후의 효과를 통계분석한 결과, 프로그램 참가자의 자기효능감, 내적 통제감, 그리고 불안극복감이 비참가자들에 비해 유의미한 차이를 나타냈다. 이와같은 인지적, 정서적 동기요인들은 학업성취도와 관련되어 있으며, 특히 자기효능감과 적극적 귀인 스타일은 학업성취의 예언변인으로 나타났다. 본 연구에서 개발한“상황대처훈련 프로그램”은 프로그램 참가자학생들에 의해 매우 필요한 프로그램으로 지각되었고, 자신감과 통제력을 회복하고 압박감을 극복하는 데에 도움이 되었던 것으로 분석결과 나타났다. 본 연구결과의 제언으로, 이러한 훈련프로그램이 학업성취와 관련된 인지적, 정서적 학습동기를 증가시킨다는 점에서, 국제 경쟁을 위한 학습프로그램에 정규프로그램으로 포함되어야 할 것이며, 더 나아가 한국영재 교육 제반 프로그램에 필수적으로 포함되어 활성화하여야 할 것이다.착즙액 10% 첨가구에서 배양 15시간에 각각 1.33${\times}$$10^{5}$ CFU/mL, 1.13${\times}$$10^{5}$ CFU/mL이 증가하면서 최대 균수를 나타내었으며, pH 저하와 적정산도 상승이 뚜렷하였다. 따라서 비파 착즙액 첨가 기능성 yoghurt 제조시 비파 착즙액을 10% 첨가하여 혼합 starter로 Str. thermophilus와 Lac. acidophilus 혼합균주를 사용하는 것이 이들 유산균의 증식에 가장 적합한 것으로 나타났다.타났다..297, 0.293, 0.205에서 50일 경과 후 0.612, 0.472, 0.898로 비살균에서 높은 값을 보였다. 따라서 비살균의 경우 저장말기에 TBA값이 높아지는 경향을 보였다. 5. L값은 살균처리의 경우 저장 30일 이후 약간 어두워지는 경향을 보였고, 121$^{\circ}C$ 살균처리에서 높은 값을 보였다. 대체로 저장온도가 높고 저장기간이 길어질수록 약간 밝아지는 경향을 보였다. 적색도는 인삼 첨가구의 경우 상온 및 냉장저장에서 10$0^{\circ}C$ 살균이 121$^{\circ}C$ 처리구 보다 약간 높은 값을 보였다. 저장기간에 따른 적색도의 변화는 인삼과 송이 첨가구에서 비교적 안정적이었다. 황색도는 상온 및 냉장저장에서 저장기간에 따라 약간 감소하는 경향을 보인 후 상온저장 50일 째, 냉장 60일 째 가장 높게 나타났다. 121$^{\circ}C$ 살균처리구가 10$0^{\circ}C$ 처리구보다 약간 높은 경향을 보였다.^{\circ}C$$,에서는

• 영재교육연구
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• 제14권4호
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• pp.47-70
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• 2004

과학고등학교 선발 과정 중 영재교육원 수료자를 대상으로 하는 정원 외 특별 전형의 타당성을 분석하고 그 개선 방향을 도출하였다. 이를 위해 먼저 수학 및 과학 분야에서 학생들의 성취도를 분석하였다. 성취도 분석은 학생들의 1학기 종합 성적 및 담당 과목 교사와 학급 담임의 학생 개인에 대한 평가 결과를 수합하여 수행하였는데, 분석 결과 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생들의 수학 ${\cdot}$ 과학 분야의 성취도가 통계적으로 의미 있는 정도는 아니나 다른 전형과정으로 선발된 학생에 비해 다소 낮게 나타났다. 그러나 영재교육원 수료자로 학교장 추천제나 경시대회 수상자, 일반 전형으로 입학한 학생의 성취도는 전체 평균보다 높게 나타났다. 다음으로는 과학에 대한 인식, 흥미 과학적 태도를 판단하는 과학 분야의 정의적 영역 검사를 수행하였는데, 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생들이 다른 전형과정으로 선발된 학생과 다른 점은 찾기 어려웠다. 또한 영재교육원 수료자가 선호하는 학습 형태나 학습 환경이 다른 학생과 차이가 있는지도 함께 조사하였는데, 영재교육원 수료자 전형으로 선발된 학생은 명료화 요인에 대한 요구가 낮고 허용적인 분위기를 선호하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 판단할 때, 영재교육원 수료자 전형의 결과는 만족스러운 것은 아니지만 선발 과정의 다양화를 통해 기회를 갖지 못했던 영재아를 선발할 수 있으므로 그대로 존속시키되, 선발 방법의 혁신이 필요하다는 결론을 얻었다. 즉, 영재교육원에서의 활동에 대한 다면적 근거자료, 수렴적 사고 및 발산적 사고를 묻는 다양한 형태의 문항, 탐구 기능을 포함한 과제 수행 능력의 평가 등 다단계 선발 과정을 통한 입체적 판단 과정이 필수적이다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제5권1호
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• pp.11-27
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• 2020

본 논문에서는 교육종단연구 데이터를 효과적으로 저장·처리·분석하기 위한 데이터 플랫폼을 개발하고, 이를 서울교육종단연구(SELS)에 적용하여 유용성을 확인한다. 플랫폼은 데이터 전처리부와 데이터 분석부로 구성된다. 데이터 전처리부에서는 1) 마스킹 2) 요인화 3) 정규화·이산화 4) 데이터 유도 5) 데이터 웨어하우징 과정을 통해 교육종단연구 데이터 웨어하우스를 생성하게 된다. 데이터 분석부는 OLAP과 데이터 마이닝(DM)으로 구성된다. 먼저, OLAP에서는 측정값 선정, 스키마 설계를 거쳐 OLAP을 수행하게 된다. 이후 DM에서는 변수 선택, 연구모형 선택, 데이터 수정, 인수튜닝, 모형학습, 모형평가 및 해석단계를 거친다. 본 플랫폼에서 전처리 과정을 거쳐 생성된 데이터 웨어하우스는 다양한 연구자들에 의해 공유될 수 있고, 지속적인 연구결과 데이터 셋의 축적이 가능하므로 후속 연구자들은 추가적인 분석을 수월하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 정책입안자들도 SELS 데이터 웨어하우스에 직접 접근하여 다차원 분석을 통해 온라인으로 분석할 수 있어 과학적인 의사결정이 가능하게 된다. 본 연구에서는 개발된 플랫폼의 유용성을 입증하기 위해 SELS 데이터를 플랫폼 상에서 구축하고 수학 학업성취도를 측정값으로 선정하여 OLAP 및 DM을 수행하였으며, 측정값에 영향을 주는 다양한 요인을 데이터 마이닝 기법을 사용하여 분석하였다. 이를 통해 데이터 기반 교육정책 시사점을 빠르고 효과적으로 도출할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.78-98
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• 2011

이 연구의 목적은 자료해석에 영향을 미치는 학습자 요인으로 인지양식에 주목하고 학습자의 인지양식에 따른 자료해석의 특성을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상으로 통합탐구가 가능한 형식적 조작기에 접어드는 초등학교 6학년을 선택하였으며 인지양식 검사를 통해 전체적 인지양식과 분석적 인지양식으로 집단을 분류한 후 과학적 자료해석 과제를 투입하여 이들의 자료해석 활동을 촬영하고, 사후 면담을 실시하여 프로토콜을 생성하였으며, 피험자들이 작성한 자료해석 활동지도 분석에 사용하였다. 연구에 따른 결과를 보면, 첫째, 자료해석에서 학습자들은 자료해석의 초기 상태에서 중간 상태를 거쳐 목표 상태에 이르는 동안 다양한 조작자를 활용한다. 본 연구를 통해서는 자료 확인, 변인 인식, 불확실한 자료의 처리, 수학적 조작, 표지의 사용, 사전지식의 이용, 관계 분석, 패턴 분석, 예상이 분석되었다. 인지 양식에 따라 자료해석의 초기 상태에서 자료를 확인하는 양상에 차이가 있다. 둘째, 초등학생의 인지양식에 따라 자료해석의 방향성과 선호하는 자료의 형태가 특징적으로 나타났다. 전체적 인지양식의 학습자는 일반적인 원리나 과학적 문제에 대한 답을 도출한 후 자료를 통해 세부적인 정보를 분석하는 하향식 접근과 연역적 기술의 특성을 보이며, 분석적 인지양식의 학습자들은 자료의 전체적인 양상에 집중하기보다 제시된 자료의 연속적인 세부 항목과 절차에 따라 정보를 일차적으로 분석하여 기술해 나가는 일차적이고 연대기적 구조를 가진다. 또한 이러한 방식으로 분석해 낸 세부 정보를 바탕으로 귀납적인 방법으로 과학적 문제에 대한 답을 얻는 상향식 접근 방법을 주로 사용한다. 따라서 다양한 교수학습 상황에서 효과적인 학습을 위해서는 학습자들의 인지양식에 대한 이해를 바탕으로 이를 효과적으로 지원하는 교수 설계 전략을 고안하기 위해 노력해야 할 필요가 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.78-83
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• 2019

소리 기반 기계 고장 진단은 기계의 음향 방출 신호에서 비정상적인 소리를 자동으로 감지하는 것이다. 수학적 모델을 사용하는 기존의 방법은 기계 시스템의 복잡성과 잡음과 같은 비선형 요인이 존재하기 때문에 기계 고장 진단이 어려웠다. 따라서 기계 고장 진단의 문제를 패턴 인식 문제로 해결하고자 한다. 본 논문에서 DWT와 인공신경망 기반 패턴 인식 기법을 이용한 자동화 기계 고장 진단 기법을 제안한다. 기계의 결함을 효과적으로 탐지하기 위해 DWT를 이용해 대역별 분해 후 최상위 고주파 부대역과 최하위 저주파 부대역을 제외한 나머지 부대역의 PSD를 구하여 인공신경망 기반 분류기의 입력으로 사용한다. 그 결과 본 연구에서 제안한 방법은 효과적으로 결함을 탐지할 뿐만 아니라 소리 기반의 다양한 자동 진단 시스템에도 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.