수학은 그 근본이 창조적인 활동이다. 창조성은 그것의 본질적인 아름다움을 통해서나 현실 세계문제에 응용되는 방식 중의 하나로 개발될 수 있다. 수많은 위대한 수학자들은 수학의 응용에 진실로 흥미를 가져왔으며, 물리적 현상의 수학적 규명으로부터 새로운 수학이론개발의 영감을 얻어왔다. 우리는 이번연구에서 수학적 모델이 어떻게 형성되고 사용되는지를 살펴보고 수학의 응용 단계에 대하여 연구해 볼 것이다. 그 수학의 응용 예시로써 스포츠, 환경, 인구에 대해 다루어 볼 것이다.
지난 30년 동안 수학계는 순수수학과 응용수학, 두 분야 모두에서 괄목할 만한 발전을 이룩하였다. 순수수학 분야에서는 무엇보다도 먼저 정수론, 더 나아가서는 수학의 모든 분야에서 가장 오래된(360년) 미해결 문제의 하나인 페르마의 마지막 정리가 증명되었다. 또 위상수학분야의 가장 큰 미해결문제인 푸앙카레 예상이 2006년도에 증명되었다. 응용수학 분야에서는 CT 스캔 등 여러 의료 분야에도 수학이 깊숙이 관계되고 있지만. 특히 암호학에서 괄목할 만한 발전을 이루어 요즘 전자상거래, 특히 신용카드를 사용할 때 이용되는 암호기술, 공개키 RSA 방법이 중요하게 쓰이고 있다.
Chinese mathematical curriculum is divided 4 areas(number and algebra, space and figure, statistics and probability, practice and synthetic application). The purpose of this paper is to analyze the contents of the practice and synthetic application in yanbian elementary textbook. For this, 12-textbook which was published in yeonbeon a publishing company is analyze by topic, mathematical process, area of content and mathematical activity. mathematical process The following results have been drawn from this study. First, contextual backgrounds of practice are restricted in classroom. The contents of synthetic application are limited in connection of mathematical areas. Mathematical problem solving is a main in mathematical process, whereas reasoning activity is a few. Mathematical experience activity is a main in mathematical process, whereas synthetic activity is a few. We can use the suggestions of this paper for development of textbook and the contents of mathematical process.
수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 입력과 출력에 관한 프로그램의 개발은 수학의 역동화, 인간화, 보편화에 기여하고 있다. 현실적으로 해결해야할 문제와 수식에 의한 해답이 전부인 현재의 수학을 소프트웨어를 활용하여 그래픽 기능을 첨부하면 움직이는 수학을 가시화 할 수 있다. 컴퓨터 프로그램에 의한 수학의 실현은 수학자들 모두의 염원으로 전세계적으로 활발한 연구가 진행되고 이는 것이다. 수학의 원리와 응용성을 가미한 수학적 그래픽의 발전은 새로운 천년을 장식할 새로운 학문분야로 등장하고 있다. 기초과학의 여러 자료를 분석, 검토하여 그래픽으로 조립하는 작업은 수학적 그래픽의 힘으로 가능하며, 실험과 실습의 양상을 바꾸어 놓고 있다. 건축이나 토목 또는 전기전자 학과의 응용수학은 새로운 소프트웨어의 출현으로 컴퓨터 강의로 전환되고 있으며 수학 그 자체로 전산기능을 강화하는 방향으로 개편되고 있다. 수학 교과 내용의 전산 프로그램화와 컴퓨터 활용 수학 학습은 거부할 수 없는 시대적 요구이다. 이 연구에서는 새로운 천년의 시작은 컴퓨터 프로그램에 의한 완성된 그래픽의 연출이라는 시각에서 수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 기본 방향을 제시하고 있다. 2차원 평면이나 3차원 공간에 이와 같은 다변수함수의 역할을 구현함으로써 다양한 그래픽을 영상화할 수 있다. 다중화면의 연출, 다단계화면의 조합, 다단계다중화면의 영상화 등은 수학에 의한 애니메이션의 기초가 된다. 평면도형의 기본동작을 화면에 구체화시키는 Table 기능을 실제로 구현한다. 연습과 실행 그리고 재구성을 반복하여 조형미를 갖춘 수학적 그래픽을 실현한다. 수학의 학습에 적용할 가치가 있는 학습조형물을 개발하고, 프로그램의 단순화에 노력한다. 미분기하학의 여러 공식을 이용하여 숨어 있는 그림을 표출하며 미분방정식의 해가 갖는 그래픽의 묘미를 형상화한다. 수식에 의하여 출력된 그래픽의 여러 효과를 응용수학에 활용할 수 있도록 재조립하는 과정을 걸쳐 완성하는데 이 연구의 참된 의미가 있다.
This paper claims that an essential characteristic of modernism is mathematization, and introduces how mathematization was deployed in the eighteenth century. It also points out problems caused by mathematization.
앞으로의 수학교육은 직관과 조작 활동에 바탕을 둔 경험에서 수학적 형식, 관계, 개념, 원리 및 법칙 등을 이해하도록 지도되어야 한다. 따라서 추상적인 수학적 지식을 다양한 수학 교육공학 매체와 적합한 상황과 대상을 제공할 수 있는 컴퓨터 응용소프트웨어를 활용하여, 실제 수업에서 학생 스스로 시각적${\cdot}$직관적으로 개념을 재구성할 수 있도록 여러 가지 도입 및 전개 방안을 제시하고자 한다.
This study aims to promote understanding level for mathematical model, to improve methods and necessity of application in the process of product design and also to promote approaching and applying methods as a guideline for beginners. For the procedure and method of study first, it was emphasized by linking method and necessity of scientific analysis and a quality of product design and design process. Next, the corresponding relations between mathematical model and design probelem was desciebed, the mathematical model was examinated appeying process of product design. Lastly, approaching and applying methods for beginners was presented based on the discribed studied contents. As the result of the study, some points are by a result or problem : frist, the point that mathematical model is useful to grasp the design problems which various elements are complicately involved quantitatively and structurally, and its necessity can be especially utilized as a tool to justify and convince the convince the conclusion of the designer himself to the persons concerned. Second, the point that in order to apply mathematical model to the design process skillfully, first of all, the substance of all mathematical models which can be applid, and it is not easy to command in perfect method without using computer. Third, the point that since there are many kindsof mathematical models used is mathematical modeland the models which can be applidied to solve design problems differ in accordance with the design types and design process, its applying method can be presented as one kind of standardization or concretely. Fourth the point that in case of approaching mathematical model for the first time, it can start to select model corresponding with design type by stage of design process bassed on understanding for some mathematical knowledge and computer program.
수학의 역사에 비하여 수학교육에 관한 연구는 비교적 짧다. 1960년대에 미국과 소련의 우주과학 경쟁이 시작되고 수학교육이 관심을 갖게 되었다. 이 후 전문 학회와 논문지가 출현하기 시작하면서 학문적으로 연구되고 발전하기 시작하였다. 한편 대학 수준의 수학교육에 관한 전문적인 연구는 뒤늦게 1990년대에 시작하였다. 한편 한국의 대학 수학교육은 현재 크게 변화하고 동요하고 있다. 대중화된 대학 교육, 수학 수강생 감소, 대학 수학교육의 개선, 7차 및 중등 교육과정 문제 대학으로 전이, 정보기술의 발전 및 활용 등으로 복잡하게 전개되고 있다. 수학교육 연구의 목적, 문제, 방법, 타당성 기준, 결과의 가치, 교육 개선 응용 등의 학문적 성격이 수학 연구와 크게 다르다. 대학 수학교육에서 새롭게 나타나고 부각되는 문제를 효과적으로 접근하기 위한 연구 방향을 제시한다. 그리고 뇌 과학과 인지 과학 연구에 바탕을 둔 실제 학습 모형에 응용할 수 있는 대학 수학 학습 이론을 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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