본 연구는 학습분석학을 기반으로 블렌디드 수학 수업에서 발생하는 학습 데이터를 활용하여 수학 학업성취도를 예측하는 요인이 무엇인지 탐색하고, 그 결과를 활용하여 수학 학업성취도를 예측하는 인공지능 모델을 개발하고자 하였다. 초등학교 5~6학년 학생 205명의 수학 학습 성향, LMS 데이터, 평가 결과를 수집하여 랜덤포레스트 모델을 분석하였다. 수학 학습성향에는 수학학습 자신감, 수학불안, 수학교과 흥미, 수학학습 자기관리, 수학학습 전략이 포함되었다. LMS 데이터로 e학습터의 진도율, 학습 횟수, 학습 시간을 수집하였다. 평가는 진단평가와 각 단원의 단원평가 결과를 사용하였다. 분석 결과 수학 학습성향 중 수학 학습 전략이 저성취 학생을 예측에 가장 중요한 요인으로 나타났다. LMS 학습 데이터는 예측에 미미한 영향을 주었다. 본 연구는 인공지능 모델이 블렌디드 수학 수업에서 발생하는 학습 데이터로 저성취 학생을 예측할 수 있음을 시사한다. 또한 분석 결과를 통해 교사가 학생을 평가하고 피드백하는 데 구체적인 정보를 제공하여 교사의 평가 활동에 보조적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 수학교육 선진화 방안('12.1)에 따라 중 고등학교 수학교사가 내신 평가문항을 출제함에 있어 유념해야할 개발 절차를 안내하는 것을 목적으로 하였다. 연구 결과, 평가문항 개발 가이드라인을 크게 '지도 내용 분석 과정', '평가 문항 구성 과정', '평가 문항 완성 과정'으로 범주화하여 제시하였다. 본 연구의 적용 과정에서 연구 결과가 수학교사의 평가전문성 신장에 기여할 것이며 교사의 평가문항 출제 후 자기진단 도구로도 활용될 수 있음을 확인하였다.
제 7차 교육과정이후 학생들의 수학 학습을 돕기 위해서 다양한 평가 방법으로 학습 과정 및 수학 수준 등에 대하여 진단해야하는 평가의 중요성이 꾸준히 논의되었다. 본 연구는 2009 개정교육과정에서 강조하는 수학적 과정인 문제해결, 추론, 의사소통 능력을 향상시키기 위해서 교구를 활용한 평가모델을 개발하는 것이다. 우선 교구를 활용한 평가에 적합한 평가원리를 설정하여 각 영역별로 문항과 채점기준표를 개발하고 예비 연구를 실시한 결과 관찰체크리스트의 필요성이 제기되었다. 나아가 예비 연구를 바탕으로 수정된 평가모델을 사용하여 평가를 실시한 결과, 수학적 과정인 각 영역별 특성에 따른 채점기준표에 의해 학생들의 수학적 사고과정을 구체적으로 파악할 수 있어서 목표지향평가가 용이해짐을 알 수 있었다.
본 논문에서는 컴퓨터 대수 시스템과 베이지언 추론망 기반 학습자 모델을 이용하여 개발한 이공계 수학용 이러닝 시스템을 소개하였다. 이 시스템은 컴퓨터 대수 시스템 기반 수학용 콘텐츠 저작모델의 최근 모델인 동적 클라이언트 비의존형 모델을 따른다는 점과 개별 진단평가를 위한 추론 엔진으로 베이지언 추론망을 활용한 학습자 모델을 구성한다는 점에서 기존의 이러닝 시스템과 차별화된다. 이 시스템의 컴퓨터 대수 시스템 기반 저작모듈은 웹 수식표현에 관한 선지식이 없는 교수자에게 일체의 소프트웨어 지원 없이 수치계산, 기호연산, 그래픽처리가 가능한 수학 콘텐츠를 손쉽게 저작할 수 있는 환경을 제공해 주며, 베이지언 추론망을 웹과 연동되도록 구성한 평가모듈은 각 학습자의 학습영역별 학업성취도를 확률로 제시하는 것이 가능하도록 해주어, 학습자의 수준을 이원분류표와 같은 기존의 평가 방법보다 타당하고 과학적으로 진단해 준다. 이는 궁극적으로 학습자에게 보다 정확한 보충학습 내용을 제시하고, 사용자 개개인에게 가장 적합한 심화학습 내용을 적응적으로 제공해 주는 것이 가능하게 해 준다.
본 논문은 초등학생의 수학과 학습능력을 진단하여서 결과에 따라 개별학습을 할 수 있는 LED 시스템 (LEarner Diagnosis system)을 설계 구현한 것이다. 수학과와 같이 위계적으로 학습이 이루어지는 교과는 선수학습을 제대로 성취하지 못하면 후속학습에 곤란을 겪는다. 이를 방지하기 위해 LED 시스템은 학습 전에 학습자의 선수 학습 능력을 진단한다. 진단 결과 학습 결손이 있을 때는 보충학습을 통해 결손을 보충하고 본 주제학습을 한다. 또한 매 학습이 완전학습이 되어 더 이상의 학습결손이 발생하지 않도록 학습 후에도 진단평가를 실시하여 완전학습이 이루어졌을때만 후속학습을 할 수 있도록 한다. LED 시스템을 이용하면 학습자는 학습결손을 방지할 수 있고 완전학습을 하기 때문에 궁극적으로 학습 목표에 도달 할 수 있게 된다.
The purpose of the study is to find out how to improve the ability of problem-solving for matriculants who have deficiency in understanding general mathematics. To figure out effective teaching method for the matriculants, we manage special lecture for basic mathematics and, analyze student assessment, course evaluation and also effects on calculus subject.
교육평가는 선발의 기능을 할 뿐 아니라 학습자의 학습상태나 오류경향에 대한 진단을 통해 학습자의 학습에 도움을 주어야 한다. 이르한 측면에서 오류분석은 평가가 지녀야 하는 가장 중요한 기능 중 하나라고 할 수 있다. 인터넷의 대중적 보급과 시간적, 공간적, 기술적 효율성은 평가환경에 대한 새로운 가능성을 제시하고 있다. 인터넷 환경에서의 평가문항은 선다형을 기본으로 하게 되는데, 선다형 평가문항을 통해서는 학습자들의 오류를 직접적으로 관출할 수 없다는 한계가 있다. 그러나 선다형 평가문항을 통한 오류분석이 불가능한 것은 아니다. 본 연구의 목적은 선다형 평가문항에서의 오류분석을 위한 구체적인 방법과 절차를 모색하는 것이다.
교사의 학생평가 전문성에 대한 자기 진단 결과를 살펴보면, 교사들은 평가도구의 개발에 대해 상당한 어려움을 갖고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 지난 2006년부터 2008년까지 실시된 국가수준 학업성취도 평가 문항을 대상으로 문항 초안으로부터 문항 완성까지의 여러 단계에 걸쳐 수정 보완된 다양한 내용적, 형식적 측면을 분석하여 유목화하고, 각 항목에 대한 구체적인 예를 제시하고자 한다. 본 연구의 분석대상인 국가수준 학업성취도 평가는 교육과정에 근거한 준거참조평가이다. 따라서 현장에서 교육과정을 실현하는 교사들에게 수학 문항 제작에 관한 구체적인 시사점을 제공함으로써, 교사의 고유한 업무 중 하나인 평가의 전문성을 향상시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 중학교 2학년 기하 문제를 해결하는 데 필요한 속성이 무엇인지를 확인하고, 학생들이 그러한 속성을 얼마나 숙달하고 있는지를 분석하였다. 중학교 2학년 기하 영역의 선다형 문항은 회상하기, 분석하기, 정당화하기, 종합하기, 비정형 문제해결의 5가지 속성을 요구하고 있었으며, 이것은 수학 교사들의 내용적 판단뿐 아니라 인지진단이론의 모수에 의해서도 확인되었다. 학생들은 정당화하기와 종합하기의 속성을 많이 숙달하지 못한 편으로 나타났다. 5가지 속성은 서로 높은 상관관계가 있었으며, 회귀분석 결과 분석하기가 기하 성취도 변화를 가장 잘 예측하는 변수였다. 성취수준별로 숙달한 속성의 수는 달랐는데, 중 수준 학생들은 상 수준과 비교하여 정당화하기, 비정형 문제해결의 숙달 비율이 낮았으며, 하 수준 학생들은 종합하기나 정당화하기의 속성을 거의 숙달하지 못했고 회상하기, 분석하기, 비정형 문제해결의 속성 또한 30% 미만의 학생들이 숙달하고 있었다. 이 결과는 개인에 따라 다른 정보를 제공하고 학생 개개인의 강점과 약점을 산출해준다는 점에서 학생 평가에 유용하게 활용될 수 있다.
해상교통안전에 영향을 미치는 수역의 설정 및 개발 등으로 항해안전 위험요인을 조사, 측정 및 평가하여 선박의 안전한 통항로를 확보하기 위한 진단을 의무화한 해상교통안전진단제도가 시행되었다. 그러나 진단대행자 경력인정기준이 수학적 오류는 물론 비대칭적으로 설계되어 책임진단업무를 극소수로 제한함으로 해상교통안전을 저해하고, 기회균등의 공정사회 구현에 역행 할뿐만 아니라 건전한 학문발전 분위기를 해치는 등 폐단을 초래하고 있다. 본 논문에서는 경력인정방법의 오류와 탈법적 요소들을 고찰하고 그로 인한 폐단을 탐색하여 해상교통안전 진단제도가 공공성, 사회성, 공익성을 기반으로 한 합목적 제도로 발전 할 수 있는 경력인정설계 방안을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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