• 제목/요약/키워드: 수학활동

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무선 센서 네트워크를 위한 셀룰러 오토마타 기반의 노드 스케줄링 제어 (Cellular-Automata Based Node Scheduling Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 변희정;손수국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권10호
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    • pp.708-714
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    • 2014
  • 무선 센서 네트워크는 일반적으로 에너지를 위해 배터리에 의존하는 밀집되게 배치된 센서 노드들로 구성된다. 이와 같이 여러 개로 밀집되게 배치된 센서 노드들은 에너지 낭비 및 센서 데이터의 높은 중복 전송을 야기한다. 상기 전원 관련 제약 및 높은 중복성과 같은 양자 문제는 센서 노드들 간의 적절한 노드 활동 스케줄링에 의해 해결될 수 있다. 본 논문에서는 우수한 커버리지 성능 보장 및 노드들 간 에너지 절약과 네트워크 수명의 연장을 위한 셀룰러 오토마타 (CA) 기반의 노드 스케줄링 알고리즘이 제안된다. 또한 CA 프레임워크에 기반하여 노드 스케줄링 알고리즘의 새로운 수학적 모델을 제안한다. 제안한 알고리즘은 스케줄링 결정을 위해 노드 내 지역 환경 조건의 변경 및 인접 노드들의 상태 정보를 이용한다. 본 논문은 제안한 방식을 적용한 시스템의 동작을 분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘이 센싱 커버리지 품질을 유지하면서 유의한 에너지 절약을 갖춘 에너지 균형을 보장함을 확인하였다.

몬테소리 교육프로그램이 유아의 다중지능에 미치는 효과 연구 (A Study on the Effect of Montessori-Education Program on Preschooler Multiple Intelligences)

  • 김남수;권은주
    • 한국보육지원학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.59-81
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    • 2005
  • 본 연구는 유아교육기관의 환경을 구성하는 교육프로그램 중에서 몬테소리 교육프로그램과 다중지능의 관련성을 살펴보고 몬테소리 교육이 유아들의 다중지능에 미치는 영향을 밝힘으로써 몬테소리 교육프로그램의 효율성을 규명하고자하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 몬테소리 교육프로그램은 유아의 다중지능 발달에 효과적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 둘째, 다중지능 하위요인 중에는 몬테소리 교육프로그램이 유아의 음악지능과 신체-운동지능 발달에는 별다른 영향을 미치지 않았으나 논리/수학지능과 공간지능, 언어지능, 대인관계지능, 개인내지능, 자연지능 발달에는 효과적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이상의 결과를 통해서 볼 때, 몬테소리 교육프로그램은 유아의 다중지능 발달을 도울 수 있는 효과적인 교수방법 중의 하나임을 알 수 있다. 본 연구를 통해 몬테소리 교과과정과 교재는 다중지능의 하위구성요인과 연결되어 있고 다양한 공통적 활동을 하고 있으며, 준비된 환경은 다중지능발달에 효과적인 교육환경임을 밝혀내었다.

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스마트기기 센서를 활용한 STEAM 수업자료 설계 및 평가 (Design and evaluation of STEAM Teaching Material which uses a sensor in a smart device)

  • 양윤정;김의정;김창석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.271-274
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 STEAM 교육의 중요성이 부각되고 있는 최근의 동향을 감안하여, 스마트 기기의 센서를 활용한 과학탐구 활동 및 STEAM 교육 자료를 개발하는 데 있다. IT와 지리정보, 운동, 예술요소가 결합한 융합체제인 GPS 드로잉 어플을 이용해 지도에 그림을 그려봄으로써 단순한 스마트폰 어플 설치가 아닌 스마트 기기의 GPS기능을 활용해서, 중학교 과정에서 접할 수 없는 지리 단원의 이해와 실제 지도 제작에 도움을 주고, IT기기를 활용하여 시너지 효과를 얻고자 한다. STEAM 수업자료 개발을 통해 학생들로 하여금 과학, 기술, 공학, 미술 및 수학의 흥미와 창의성을 신장할 수 있는 창의적 수업자료 및 수업모형을 개발하여 나아갈 방향을 분명히 제시하고자 하였다.

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국내외 학교안전 실태분석을 통한 개선방안 연구 (Improvement Study abroad School Safety Analysis)

  • Kim, Teahwan
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.385-392
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    • 2015
  • 최근 국내에서 발생하고 있는 수련원 체험활동이나 수학여행시 심각하게 문제가 되는 요소로 안전 지목되고 있다. 세월호 경주마우나리조트 등 아주 오래전부터 이러한 실상으로부터의 문제점이 커져 가고 있다. 이에 본 연구에서는 국내외 학교 안전사고에 대한 실태를 분석하고 국 내외 비교 분석을 통하여 효과적인 안전교육 대책방안을 제시하는데 목적이 있다. 국내외 실태를 알아보기 위해 신문, 인터넷 검색자료, 관련 법률 등을 참고하는 문헌고찰을 주로 활용하였고 또한 관계 부처와 협조하여 자료를 수집하고 안전관리의 방안을 모색하였다. 국내외 실태를 분석한 결과 해외에서는 주로 안전에 대해 저학년부터 직접체험을 할 수 있고 교육과정에 안전이 중요시 되어 체계적인 교육을 받고 있었다. 이를 바탕으로 국내에서도 지속적으로 가르쳐 습관화 되어야 하며 체험형, 참여형 안전 프로그램을 마련할 수 있어야 한다. 또한 학교안전교육에 시설 및 이동차량을 활용한 체험교육과 역할극, SNS 게임프로그램 등 흥미와 관심을 유발할 수 있는 콘텐츠를 마련하여 학생들이 흥미를 느끼고 적극적으로 참여할 수 있도록 해야 한다.

AAWP와 LAAWP를 확장한 웜 전파 모델링 기법 연구 (A Study of Worm Propagation Modeling extended AAWP, LAAWP Modeling)

  • 전영태;서정택;문종섭
    • 정보보호학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.73-86
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    • 2007
  • 웜에 의한 사이버 위협이 증가함에 따라 원의 전파 특성을 분석하기 위한 웡 전파 모델링 기법들이 연구되고 있다. 대표적인 예로 수학적 모델링 기법인 Epidemic, AAWP(Analytical Active Worm Propagation Modeling), 및 LAAWP(Local AAWP) 등의 모델링 기법들이 제시되었다. 하지만, 이들 기존 모델링 기법들은 대부분 Ipv4 전체 네트워크를 대상으로 하는 랜덤 스캐닝 기법에 대해서만 모델링이 가능하며, 웜에 대한 인간의 대응활동인 보안패치 및 백신프로그램 업데이트 등의 행위를 표현하는데 한계점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 AAWP와 LAAWP 모델링 기법들의 수식과 파라미터를 확장하는 모델로 ALAAWP(Advanced LAAWP Modeling)를 제안한다. 제안하는 모델은 웜 모델링에 있어 네트워크 및 스캐닝 기법 표현에 유연성을 가지며, 다양한 파라미터의 추가를 통하여 월의 전파에 의한 피해정도 및 방어대책의 적절성 검증에 효과적으로 이용이 가능하다.

데이터 시각화를 적용한 클라우드 기반 곱셈구구 연습 애플리케이션 개발 (Development of cloud-based multiplication table practice application using data visualization)

  • 강설주;박판우;배영권
    • 정보교육학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.285-293
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    • 2022
  • 예상보다 길어진 코로나19 사태는 학생들의 수학 교과 기초학력에 적지 않은 손상을 끼쳤다. 본 논문에서는 학생들의 기초 곱셈 연산 능력 개선에 도움을 줄 수 있는 곱셈구구 연습 애플리케이션을 클라우드에 기반하여 개발하였으며, 학생 개별 맞춤형 지도를 위해 데이터 시각화 기술을 접목시켜 교사의 피드백을 돕고자 하였다. 구글에서 개발한 Flutter framework, Google Cloud, Google Sheets를 통합적으로 활용하여 애플리케이션의 성능을 높였다. K광역시 소재 초등학교 6학년 72명의 학생들이 본 애플리케이션을 일주일간 곱셈구구 활동에 활용한 결과, 학생들의 곱셈구구 소요 시간이 초기에 비해 28%이상 감소한 가운데, 학생들의 학습 데이터가 오류없이 정교하게 수집된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 Flutter framework를 통해 진행한 개발 사례가 다른 교육용 학습 애플리케이션 개발로 이어질 수 있기를 희망한다.

자기 적응형 교배기법을 이용한 반복적 죄수 딜레마 게임의 진화적 협동 수렴 분석 (Analysis on the a Self Adaptive Crossover for Iterated Prisoner's Dilemma Game of Evolutionary Convergence)

  • 김찬중;이종현;안창욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.478-481
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    • 2010
  • 본 논문에서는 경제학, 사회학, 수학 분야에서 수십년 전부터 연구해오던 죄수의 딜레마 게임의 협동진화에 대해 고찰해보고자 한다. 반복적 죄수의 딜레마 게임은 게임이론의 가장 기본적인 이론으로써, 사회적 상호작용, 경제활동, 국제관계 등 다양한 현상들을 모델링 하기 위한 하나의 방법이다. 그 중에 N명이 참가하는 반복적 죄수 딜레마 게임의 전략은 유전 알고리즘(Genetic Algorithms, GAs)을 통해 진화적으로 만들어 낼 수 있으며, 이 경우에 그 결과를 일반적인 내쉬 균형 이 아닌, 모든 개체들이 유전알고리즘을 통해 협동으로 수렴하도록 유도할 수 있다는 사실은 상당히 시사하는 바가 크다. 기존에 주로 연구되어오던 죄수의 딜레마 게임은 협동으로의 수렴과정에서 일반적으로 순위기반선택(Rank-based selection)과 1점 교배기법(1point crossover)을 사용한다. 그러나 순위기반선택은 모든 개체에 순위을 매겨야 하기 때문에, 개체수가 커질수록 성능이 저하되며, 1점 교배기법은 개체 값이 분산되어있을 경우, 최적해(Optimal solution)을 찾기 힘들다는 단점이 있어, 개체수가 많은 경우에 적용하기에는 비효율적이다. 본 논문에서는 토너먼트 선택기법(Tournament selection)과 자기 적응형 교배기법(Self-adaptive crossover)을 적용한 새로운 기법을 제안한다. 또한 기존 기법과 비교 실험을 통해 제안기법이 기존기법에 비해 평균 수렴시간과 수렴 횟수에서 뛰어난 성능을 보이고 있음을 확인하였다.

언어네트워크분석을 활용한 한국농수산대학 신입생 자기소개서 분석 - TF-IDF 분석을 기초로 - (Analyzing Self-Introduction Letter of Freshmen at Korea National College of Agricultural and Fisheries by Using Semantic Network Analysis : Based on TF-IDF Analysis)

  • 주진수;이소영;김종숙;김승희;박노복
    • 현장농수산연구지
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    • 제23권1호
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    • pp.89-104
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    • 2021
  • 비정형 데이터인 한국농수산대학 신입생 자기소개서에서 의미 있는 정보를 추출하기 위하여 핵심적인 역할을 하는 단어의 중요도를 평가하는 TF-IDF 가중치를 기초로 한 언어네트워크분석을 하였다. TF-IDF 가중치에 의한 핵심단어는 문항 1에서는 '농업', '수학', '공부', '문제', '친구', 문항 2에서는 '동아리', '식물', '친구', '농업', '작물', 문항 3에서는 '친구', '동아리', '의견', '갈등', '관리', 문항 4에서는 '버섯', '곤충', '아버지', '농업', '농장' 등으로 나타났다. 또한 빈도수는 낮은 단어이지만 핵심단어로 나타난 단어를 보면 문항 1에서는 '수학', '자격증', '성적', '영어', '과학', 문항 2에서는 '식물', '작물', '공부', '쓰레기', '발표', '실험', 문항 3에서는 '동아리', '청소', '봉사', '갈등', '봉사활동', 문항 4에서는 '버섯', '곤충', '양식', '한우', '조경' 등으로 나타났다. 단어들 간의 관계를 시각적으로 분석이 가능한 언어네트워크분석 결과 매개중심성이 높은 단어는 문항 1에서는 '이유', '고등학교', '재학', 문항 2에서는 '쓰레기', '고등학교', '학교', 문항 3에서는 '중요', '오해', '완성', 문항 4에서는 '가공', '사료', '농가'로 나타났다. 연결정도중심성은 문항 1에서는 '고등학교', '탐구', '성적', 문항 2에서는 '쓰레기', '정리', '수업시간', 문항 3에서는 '의견', '회의', '봉사활동', 문항 4에서는 '가공', '공간', '실습'으로 나타났다. 매개중심성 값이 클수록 네트워크의 중앙에 위치하고, 두 범주 사이의 관계가 강할수록 서로 근거리에 위치한다. 연결정도중심성이 클수록 노드의 크기가 크게 나타나며, 노드 연결선은 단어들의 동시 출현 빈도가 높을수록 edge가 굵게 나타났다. 동시 출현 빈도가 높은 즉 상관관계가 높은 단어 조합은 '자격증 - 취득', '문제 - 해결', '과학 - 생명', '오해 - 양보' 등으로 나타났다. 단어 기반의 계층적 클러스터링 기법에 의하여 단어 간 인접, 상호 관계를 계층적으로 나타낸 클러스터 덴드로그램으로 군집의 개수를 결정하였다. 단어들의 군집 간 비유사도의 차이가 큰 군집을 구한 결과 문항 1은 2개, 문항 2와 문항 4는 4개, 문항 3은 5개의 군집으로 분류할 경우 군집내 응집력이 높고, 군집 간 이질성이 큰 적절한 군집을 구할 수 있었다.

융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식 (Domestic and International Experts' Perception of Policy and Direction on STEAM Education)

  • 정재화;전재돈;이효녕
    • 과학교육연구지
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    • 제39권3호
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    • pp.358-375
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초.중.고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM 교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안 제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다.

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과학 교과서에 제시된 과학실천의 빈도와 수준 -2015 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 및 통합과학- (Scientific Practices Manifested in Science Textbooks: Middle School Science and High School Integrated Science Textbooks for the 2015 Science Curriculum)

  • 강남화;이혜림;이상민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.417-428
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    • 2022
  • 이 연구는 다가오는 2022 개정 과학과 교육과정, 이를 바탕으로 하는 교과서 저술 및 새 교육과정 실행 관련 과학교사 연수에 기초자료를 제공하고자 2015 개정 과학과 교육과정에서 새로이 도입된 8가지 과학 교과의 '기능'의 바탕이 되는 과학실천이 얼마나 어떤 수준으로 교과서에 반영이 되고 있는지 분석하였다. 중학교 검정교과서 14종과 고등학교 통합과학 교과서 5종에 제시된 1,378개의 학생활동을 과학실천의 정의와 수준을 분석틀로 활용하여 분석하였다. 연구 결과 모든 학년의 교과서에서 대부분의 학생 활동이 3개의 실천에 집중된 것으로 밝혀졌고, 이전 교과서 분석 연구 결과와 달리 '정보를 얻고, 평가하고, 소통하기' 실천이 더 많이 강조된 것으로 정보화 사회에 따른 변화를 반영한 것으로 드러났다. 하지만 학생 주도형 과학학습의 중요 요소가 될 수 있는 '질문하기' 실천은 여전히 교과서에서는 거의 찾을 수 없고, 과학실천에 대한 최근의 이해를 반영하는 '모형 개발하고 사용하기', '수학 및 컴퓨팅 사고 사용하기', '증거에 기초하여 논의하기'는 많이 다루어지지 않는 것으로 드러났다. 한편, 교과서에 제시된 실천의 수준은 '설명 구성하기' 실천을 제외하고는 대부분이 초등학교 수준으로 드러났다. 다수의 학생이 중학교 과학과 통합과학 이후 과학을 거의 이수하지 않는다는 점을 고려할 때, 이러한 낮은 수준의 일부 실천에 반복적으로 노출된다는 것은 다수의 미래 시민이 이해하는 과학실천이 일부 활동으로 인식되고, 중학교 이하의 수준에 머무를 수 있음을 암시한다. 이러한 연구 결과로부터 학생 수준에 맞춘 다양한 실천의 강조가 필요하다는 시사점을 도출할 수 있다. 새 교육과정에서는 현재 교육과정 문서에 명시되지 않은 과학적 기능의 정의, 과학적 기능별 학생들에게 기대되는 수준을 제시하여 교육과정이 교과서 저술에 충분한 안내가 될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이러한 노력에는 해외 교육과정에 대한 벤치마킹, 학생들의 실천 능력과 수준을 탐색하는 연구, 교실 수업에서 이루어지는 과학실천에 관한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.