• 한국학교수학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.441-457
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• 2016

본 연구에서는 대표적인 역량 평가인 PISA 2012의 결과를 토대로 동아시아 상위 성취국인 우리나라, 싱가포르, 일본의 인지적 성취 특성을 살펴보았다. 수학 평가틀의 하위요소와 문항 유형별로 정답률과 효과 크기를 분석한 결과, 우리나라는 싱가포르보다 13개 하위요소 모두에서 낮은 성취를 보였으며, 일본과는 '개인적' 맥락을 제외한 12개 하위요소에 대해 높은 성취를 보였다. 그러나 5수준 이상의 상위 수준 학생을 대상으로 한 결과에서는 하위요소별로 특징적인 결과를 확인할 수 있었다. 5수준 이상의 비율은 싱가포르, 우리나라, 일본 순의 비율을 보였으나, 평가틀의 하위요소별 결과에서는 우리나라는 싱가포르보다 '양', '이용하기'의 성취가 높았으며, 일본과 비교하여 '과학적' 맥락, '공간과 모양'과 '양' 영역, '형식화하기'와 '해석하기', '선다형' 문항에 대해서는 상대적으로 약점을 보였다. 이상의 결과를 토대로한 제언은 다음과 같다. 우선 우리나라 학생들의 수학적 지식에 대한 통합적 이해를 높일 수 있도록 수학 소양에 대한 기초 연구를 수행하고 이를 토대로 교육과정 및 교과서를 개발해야 할 것이다. 또한 상위 수준 학생들의 수학적 모델링 역량 신장을 위한 교수 학습 방안을 마련할 필요가 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제23권4호
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• pp.533-551
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• 2013

본 연구는 중학교 수학 교사가 서술형평가의 개념을 어떻게 인식하고 문항을 개발하는지, 서술형평가의 목표와 효과, 문제점 및 해결방안과 같은 서술형평가 전반에 대하여 어떻게 이해하고 있는지, 실제 학교현장에서 서술형평가문항의 채점방법과 활용을 어떻게 하고 있는지 등을 조사하여 분석한 연구이다. 총 189명의 중학교 교사를 대상으로 설문조사한 결과, 서술형평가에 대한 인식과 실행에 있어 알고리즘적 문제해결과 정답을 강조하는 측면이 강하게 나타났으나 실제 문항에서는 다양한 측면에서 서술형 평가를 인식하고 있었다. 이러한 서술형평가에 대한 인식은 교직경력에 따라 차이가 나타났다. 그리고 현재 중학교에서 이루어지고 있는 채점 방식을 조사한 결과 분석적 채점 방법을 주로 사용하며 교사들 간의 협력이 활발히 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 그 결과를 바탕으로 수학과 서술형평가가 효과적으로 실행되기 위한 시사점 및 함의점을 제공하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권2호
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• pp.157-170
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• 2017

PISA 2012 컴퓨터 기반 수학 평가는 우리나라가 참여한 최초의 대규모 컴퓨터 기반 수학 평가이며, 동적 기하 및 그래프, 스프레드시트 등의 활용을 포함한 문제 상황에서의 수학 소양을 평가했다는 점에서 의미를 갖는다. 우리나라는 컴퓨터 기반 수학 평가에서 3위라는 상위 성적을 기록했지만, 수학 수업에서의 ICT 활용도는 낮은 것으로 나타났다. 반면 1위를 한 싱가포르의 경우, AlgeTools, AlgeDisc 등의 프로그램을 개발하여 수학과 교육과정에 명시하고 교과서 및 수업에 반영하고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 ICT 기반 수학교육의 방향을 논의하기 위해 우리나라와 싱가포르의 컴퓨터 활용 현황 및 컴퓨터 기반 수학 평가 결과에 영향을 준 요인을 살펴보았다. 그 결과, 우리나라는 싱가포르와 비교하여 수업에서의 컴퓨터 사용 비율이 현저히 낮았다. 우리나라는 가정에서의 학습 관련 ICT 사용, 컴퓨터에 대한 태도, 문제해결에 대한 개방성과 끈기가 CBAM 점수에 정적 영향을 준 반면, 학교에서의 ICT 사용, 수학 수업에서의 교사의 컴퓨터 시연이 부적 영향을 주는 것으로 나타났다. 반면 싱가포르는 교사의 컴퓨터 시연이 정적 영향을 주었으며, 우리나라와 공통적으로 문제해결에 대한 개방성도 정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 향후 우리나라는 수학 수업에서 ICT 활용 비율을 높이고, 수업 방식을 개선해야 될 것으로 보이며, 관련하여 싱가포르의 수학 수업에서 교사의 컴퓨터 시연 방식에 대한 연구 등이 요구된다.

• 영재교육연구
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• 제23권3호
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• pp.407-419
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• 2013

현대 지식정보사회에 있어서 한 국가의 주축 산업은 정보관련 산업에 의존하며, 국가경쟁력의 향상을 위해 무엇보다도 정보 분야의 인재 육성이 중요하다. 또한 개인 차원에 있어서도 정보 소양 및 활용은 개인의 경쟁력 면에서 매우 중요하다. 이러한 관점에서 현대 지식정보화사회를 선도할 수 있는 정보영재의 발굴 및 육성은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 정보영재아동의 과목별 상관관계를 밝혀내는 것이다. 즉 정보영재아동에 있어서 정보, 과학, 수학 등 세 과목의 성적 상관관계를 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 4, 5, 6학년에 재학 중인 대학부설 과학영재교육원의 정보영재반 학생들의 7년간 성적을 토대로 하여 정보, 과학, 수학 과목 사이에 상관관계 분석을 실시하였다. 통계분석을 통한 결과, 3과목 사이에 유의미한 상관관계가 있었다. 즉 정보를 잘하는 학생들은 과학과 수학에 뛰어나며, 수학성적이 뛰어나면 과학성적도 뛰어나다는 결론을 얻었다. 본 연구결과는 향후 영재교육에 있어서 영재선발, 통합 및 융합교육과정 형성에 많은 도움이 되리라 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.336-344
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• 2019

교육부(2015)에서 "초 중등학교 2015 개정 교육과정"을 고시하고 초 중학교에서 컴퓨팅 사고력 함양을 위한 소프트웨어교육을 2018년부터 단계적으로 초 중 고등학교의 교육과정에 필수적으로 적용함에 따라 '문제해결과 프로그래밍'이 중요한 영역으로 부각되었다. 한편, 우리가 살고 있는 이 시대는 홍수처럼 쏟아져 나오는 빅데이터를 분석하고 활용하는 능력이 더욱 강조되어 가고 있다. 이러한 시대의 흐름에 따라 학생들의 문제해결력과 프로그래밍/수학 흥미도를 향상시키는 수업을 구상하였고 이는 정보와 수학, 즉 프로그래밍과 통계적 소양을 겸비하는 통계-파이썬 프로그래밍 융합교육과정을 개발하고 적용해 봄으로써 유의한 차이를 검증해 보고자 한다. 실험처치 전 후 문제해결력 검사와 프로그래밍/수학 흥미도 검사를 실시하였고 대응표본 t-검정으로 비교분석하였다. 분석 결과에 의하면 문제해결력에 관한 사전 사후 검사 결과 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었으며, 프로그래밍 흥미도와 수학흥미도의 사전 사후 검사 결과 역시 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었다.

• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.84-98
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• 2005

본 논문은 지방에 소재하고 있는 지역 공과대학의 공학소양교육에 대해 개선 방안을 연구한 것이다. 교수, 재학생 및 졸업생을 대상으로 실시한 설문조사 결과와 기업의 요구사항을 분석하여 설정한 공학소양교육 개선 방안으로는 실용적 공학 인재 육성이라는 기본 개념 아래, 수요자 중심 교육, 산업 현장 적응력 제고, 문제 해결 능력 강화 및 공학 설계 능력 배양을 기본 방향으로 정립하였다. 이를 달성하기 위한 구체적인 실천 방안으로 수학, 과학, 전산 등 공학 기초교육 강화, 영어, 의사소통기술 등의 공학 실무교육 강화, 일반 교양과목 축소, 학생들의 능동적 수업 참여 및 학습 효율 제고 방안 제시, 논리적 사고력 및 창의력 배양을 위한 교육 강화 등 엔지니어 기본 자질 강화를 최우선 목표로 설정하였다. 이러한 교육 목표를 실현하기 위한 운영 방안으로, 저학년 학생들에 대한 학습 부담 경감, 선수과목 제도 도입, 계절학기 활용 강화, 강의 내용 및 방법 개선, 그리고 교육과정 운영에 대한 지원 방안을 모색하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.289-302
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• 2023

지식정보사회의 비약적인 발전에 힘입어 빅데이터를 분석하여 가치있는 결과물을 도출하고 유용한 정보를 추출하는 역량이 학교 수학의 주요 목표 중 하나로 급부상하고 있다. 고등학교 수학 진로 선택 과목 중 하나인 <인공지능 수학>은 디지털 기술을 활용한 통계 프로젝트를 통해 빅데이터에 기반한 새로운 통계 교육의 기회를 제공할 수 있다. 이 연구에서는 효과적인 빅데이터 통계 프로젝트 기반 과제를 설계하기 위한 일련의 가이드라인을 제안하고, 이 기준에 따라 5종의 인공지능 수학 교과서에 실린 최적화 단원 과제들을 평가하였다. 인공지능 수학 교과에서 빅데이터 통계 프로젝트 과제를 설계 시 고려하도록 도출된 가이드라인은 다음과 같다: (1) 지식과 기술을 국가 학교 수학 교육과정에 맞추고, (2) 전처리된 대규모 데이터 세트를 사용하며, (3) 데이터 과학자의 문제 해결 방법을 사용하고, (4) 의사 결정을 장려하며, (5) 공학도구를 활용하고, (6) 협업 학습을 촉진한다. 분석 결과에 따르면 가이드라인에 완전히 부합하는 과제는 드물었고, 특히 대부분의 교과서에서 가이드라인 2에 해당하는 요소를 프로젝트 과제에서 통합하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 소규모 데이터 세트나 빅데이터를 전처리 없이 직접 사용하는 경우가 많아 학생들의 빅데이터의 개념에 대한 오해를 불러일으킬 것이 우려된다. 본 연구에서는 결과를 토대로 인공지능에 필요한 관련 수학 지식과 기술을 밝히고, 이것이 빅데이터 과제에 통합될 때 얻을 수 있는 잠재적 이점과 교육적 고려사항에 대해 논의하였다. 이 연구는 수학적 개념과 머신러닝 알고리즘과의 연계 및 빅데이터를 사용하는 통계 교육에서의 효과적인 공학적 도구 사용에 대한 통찰을 제공하고자 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제11권2호
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• pp.121-139
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• 2008

수학 교실에서 가치 있는 수학적 과제는 학생들에게 수학적 아이디어를 제공하고 지적으로 흥미를 갖고 도전해 보게 한다. 최근 수학적 과제에 대한 중요성은 여러 측면에서 강조되고 있다. 특히 과제에 따라 학생들의 수업 참여도가 달라지고 수업 시간의 활동이 결정된다는 연구 결과와 학습 기회는 학생들이 참여하는 과제의 사고 수준과 사고 종류에 의해 결정된다는 주장은 교수 학습 과정에서의 과제의 중요성을 한층 더 부각시키고 있다. 이에 본 연구는 다양하고 실제적인 과제 제시 및 해결 활동에 대한 구체적인 이해를 위하여 연구자의 개입이 없는 자연스러운 교실 상황 내에서 교수 학습 활동을 관찰하고자 한다. 교수 학습 활동에서 나타나는 교사의 과제 제시 방법, 과제 해결을 위한 기회 제공 방법, 과제 해결 시 나타나는 교사의 행동을 분석하여 각 관점에 따른 교사의 행동 유형을 분류해 보고, 이를 통해 수학적 소양과 수학적 힘을 신장시킬 수 있는 학생 중심의 개혁적인 수학 교실 수업 실현을 위한 기초적인 정보를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

• 영재교육연구
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• 제16권2호
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• pp.193-214
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• 2006

본 연구는 한국 여성들의 교육과 정책 변화의 흐름을 알아보는 것이다. 먼저 여성 교육에 대한 편견이 깊이 뿌리박혀 있는 한국에서의 여성 교육의 역사적 배경을 살펴보았다. PISA와 TIMSS와 같은 학업성취도 국제 비교 연구와, 국가수준 학업성취도 연구를 통해 특별히 과학과 수학에서 남녀 학생의 성취 수준의 차이를 알아보았다. 여학생들이 일반적인 학업성취에서는 남학생보다 우수하거나 같았고, 국제평가에서는 읽기 소양에서는 남학생보다 높은 성취를 보였으나, 수학과 과학에서는 남학생보다 훨씬 낮은 수준이었다. 남여 학생 간의 성취도의 차이는 OECD 회원국 중에서 가장 컸다. 또한 교육 제도와 학업과 직업적 성취를 중심으로 현대사회에서 여성의 위치가 어떻게 변하고 있는지를 조사했다. 더불어 여성 전문가 양성을 지원하는 다양한 계획과 정책에 대해서도 소개했다. 끝으로, 남학생과 여학생의 학업성취 격차에 대한 원인들을 살펴보았고, 수학과 과학의 남녀 학생의 차이를 줄이기 위한 몇 가지 제안을 했다.

• East Asian mathematical journal
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• 제39권2호
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• pp.93-117
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• 2023

The aim of this study is to explore the pre-service math teachers' characteristics of education to develop their AI literacy and SW competency, and to derive some implications. We conducted a 14-hours AI and SW education program for pre-service teachers with theory and practice, and an analysis on class observation data, video frames of classes and interview, Python programming assignments and papers. The results of this case study for 3 pre-service teachers are as follows. First, two students understood artificial neural network and deep learning system accurately, furthermore, all students conducted a couple of explorations related with performance improvement of deep learning system with interest. Second, coding and exploration activities using Python improved students' computational thinking as well as SW competency, which help them give convergence education in the future. Third, they responded positively to the necessity of AI literacy and SW competency development, and to applying coding to math class. Lastly, it's necessary to endeavor to give a coding education to the student's eye level according to his or her prerequisite and to ease the burden of student's studying AI technology.