• 제목/요약/키워드: 컴퓨터와 수학교육

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중학교 수학 과목에서 스팀 기반 함수 학습을 위한 어플리케이션 (An Application for STEAM based Function Learning in Mathematics Subject of Middle Schools)

  • 강은비;김지효;박찬정
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2018년도 하계학술대회
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    • pp.25-27
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    • 2018
  • 교구에 대한 적절한 조작 및 탐구 활동은 수학의 개념과 원리를 이해하는 데 도움을 준다. 본 연구에서는 중학교 수학 교과 과정에 부합하는 함수의 개념과 성질에 대한 이해를 도울 수 있는 안드로이드 기반의 앱을 개발하였다. 개발한 앱은 앱인벤터(App Inventor) 2를 기반으로 사용자가 구체적인 함수 그래프를 그리도록 요구하는 것이 아니라 대략적인 개형을 이해하도록 하여 학습 부담 경감을 도모한다. 즉, 계산 능력 배양을 목표로 하지 않는 교수학습 상황에서 스팀 기반으로 공학적 도구를 이용하여 2015 개정 수학과 교수학습방법에서 요구되는 정보처리 능력 및 문제해결 능력을 함양시킬 수 있도록 학습 도구를 개발하였다.

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초등학교에서 로봇을 활용한 STEAM 교육의 적용 연구 (A Study on Application of STEAM education with Robot in Elementary School)

  • 박정호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.19-29
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    • 2012
  • 최근 PISA와 TIMSS 연구에 따르면 우리나라 학생들은 수학과 과학에 대한 높은 성취 결과에 비해 교과의 흥미는 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구의 목적은 초등학교에서 로봇 활용 STEAM 교육이 수학 학습태도 및 과학 학습동기에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 실험집단에는 과학, 수학, 미술교과를 '에너지'라는 주제로 로봇활용 융합적인 STEAM 수업을 실시하였고 통제집단은 세 교과를 분과적인 방식으로 수업하였다. 로봇활용 STEAM교육 수업을 위해 4학년 2학기 수학, 과학, 미술교육과정을 분석하였으며 선택된 '에너지' 주제를 중심으로 STEAM 수업모형을 설계하고 적용하였다. 과학수업은 로봇을 활용하여 열전달 실험을 실시하였으며 얻어진 실험결과는 수학수업의 꺾은선그래프 단원에 연계하였다. 미술수업에서는 열에너지의 느낌을 형과 색으로 표현해보고 상상 표현을 위해 로봇부품을 활용 하였다. 연구결과 로봇활용 STEAM 수업을 실시한 실험집단에서 전통적 교과수업보다 수학 학습태도 및 과학 학습동기가 높게 나타났다(p<.05). 이와 같은 결과는 초등학교에서 로봇활용 STEAM 수업이 수학 및 과학의 흥미 신장에 효과적임을 입증하였다.

CAS계산기를 활용한 수학학습 (Learning Mathematics with CAS Calculators: Integration and Partnership Issues)

  • Thomas Michael O. J.;Hong Ye Yoon
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권2호
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    • pp.215-232
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    • 2005
  • 컴퓨터 대수 체계(CAS) 계산기는 점차 학교와 대학에서 보편화되어가고 있다 이 계산기는 교사와 학생들에게 꽤 정교한 수학적 기능을 제공하지만, 현재로서는 어떻게 잘 활용될 수 있는지에 대해서 명확하지 않다. 특히 학생들의 학습과 문제 해결의 통합은 문제로 남아있다. 본 논문에서 우리는 TI-89 CAS 계산기를 대학에 입학하려는 학생들에게 도입하는 연구에서 이러한 문제를 제기하고 학생들이 그들의 학습에서 CAS 계산기를 조작하면서 형성하는 협력 관계의 여러 측면을 기술하였다.

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소프트웨어와 하드웨어 교육과정에서 수학/통계를 연계한 실증연구 (The empirical study on combining mathematics and statistics into S/W and H/W curriculum)

  • 이승우
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권4호
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    • pp.629-639
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    • 2010
  • 본 논문에서는 소프트웨어와 하드웨어 분야에서 수학/통계가 경쟁력 제고에 기여하는 필수도구뿐만 아니라 전략적 요소임을 보이기 위해서, 첫째 설문조사를 통하여 이 분야 전공자들의 수학/통계 중요도 인식을 조사해 보았고, 둘째 전공필수교과목인 대학수학에 컴퓨터 프로그래밍을 도구로 실제 교육현장에 적용해서 문제해결능력과 관련된 교육적 효과를 파악해 보았고, 마지막으로 이들 전공 교과목에 수학/통계를 연계한 교육 사례를 분석하였다. 또한 소프트웨어와 하드웨어 분야에서 수학/통계교육에 대한 효율적 운영방안을 제시하고자 한다.

시각화를 이용한 선형대수학 교수학습모델 - $R^n$의 부분공간 - (Linear Algebra Class Model using Technology(Matlab) - LINEAR SUBSPACES OF $R^n$ -)

  • 김덕선;이상구;정경훈
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.621-646
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    • 2007
  • 컴퓨터의 발전은 수학교육 특히 선형대수학 교수-학습 방법에 큰 개선 가능성을 보여준다. 수학 교육 및 연구용으로 많이 쓰이는 프로그램은 MATHEMATICA, MATLAB, MAPLE, Drive, LINPRAC 등 다양하다. 그 중 MATLAB(MATrix LABoratory)은 행렬 연산 속도가 뛰어나고 계산 수학 특히 수치적 선형대수학 연구와 교육에 잘 맞는 프로그램이다. 본 논문에서는 $R^n$의 부분공간 개념을 중심으로 선형대수학의 주요 개념을 시각적 이해를 통하여 효과적으로 전달하는 교수학습법을 MATLAB를 이용하여 소개한다.

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컴퓨터공학의 도입을 위한 수학교육연구의 방향 (Directions for Future Research for Introducing Computer Technology into Mathematics Eduction)

  • 조완영;권성룡
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제39권2호
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    • pp.179-186
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    • 2000
  • Although computer technology has a great potential for improving mathematics learning practice, it rarely used in mathematics classroom. The purpose of this study is to suggest the future direction for research in mathematics computer technology. First, there has to be a research on mathematics curriculum that take computer technology into account. Second, research on teaching sequence for certain content area is needed. Because computer technology would change the order of teaching sequence. Third, how students would learn with computer technology? how do they acquire knowledge and make sense of it? Fourth, how could we assess the learning with computer technology? Most of all, because teachers play a key role to succeed in educational reform, they have to be familiar with computer technology and software to introduce it into mathematics learning and to use it properly.

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고등학교 수학 문제해결에서 CAS의 도구발생 (Instrumental Genesis of Computer Algebra System(CAS) in Mathematical Problem Solving among High School Students)

  • 한세호;장경윤
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제11권3호
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    • pp.527-546
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    • 2009
  • 본 연구는 CAS가 도입된 이후의 우리나라 수학교육에 대비하여 고등학교 수학활동에서 CAS의 도구발생 과정을 통찰하고, 중등수학교육에서 도구화된 CAS의 활용 가능성을 탐색하기 위해 설계되었다. 이를 위하여 본 연구자는 CAS에 기반 한 개념중심 수학과제 학습과 문제해결을 각각 고안하였으며 고등학교 1학년생 7명을 대상으로 총 12차시의 수업을 실시하고 수업녹화자료와 면담을 통해 학생들의 활동을 분석하였다. 분석결과 학생들은 CAS를 이용하여 수준 높은 응용문제를 다룰 수 있는 것으로 나타나 CAS가 교육과정 내용수준에 영향을 줄 수 있음을 확인할 수 있었고, 또 도구화된 CAS에 기반 한 무리방정식 문제해결활동을 통해 CAS가 교육과정의 제시 순서에 영향을 줄 수 있음을 발견하였다. 이 연구는 고등학교 수학교육에서 CAS의 도구발생을 분석하여 사례를 제공함으로써 CAS가 도입된 이후의 우리나라 수학교육에 대비한 기초연구가 될 것이다.

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Excel과 Mathview를 활용한 고등학교 통계지도

  • 김지곤
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제11권
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    • pp.367-387
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    • 2001
  • 통계 수업에서는 실제 자료를 직접 다루는 활동이 있어야 하며 이것은 계산기 또는 컴퓨터가 있어야 한다. 계산기 기능만으로는 많은 양의 자료를 반복해서 다루는데 문제가 있다. 그렇다고 통계 응용프로그램을 사용하는 것은 통계의 원리와 과정을 배우는 것이 목적인 고등학교 통계 교육과정에 맞지 않다. 이러한 면에서 볼 때 Excel은 계산기적 기능과 통계적 기능을 모두 갖추고 있으며 또한 시중에 많이 보급된 장점도 있다. 통계문제를 처리할 때 Excel의 계산기 기능을 사용하여 교과서의 원리대로 계산한 후 Excel의 통계기능을 이용하여 검토해 봄으로써 향후 통계 응용프로그램을 다루는 기초를 쌓을 수 있다. 그러나 Excel은 적분기능이 없어 연속분포에서 적분이 필요한 경우는 MathView를 사용하였다. 제7차 고등학교 통계 교육과정의 내용을 Excel을 활용하여 지도하는 모델을 개발해 봄으로써 새 수학과 교과서 개발을 위한 기초연구를 제공하고자 한다.

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2015 개정 수학 교과서에 반영된 창의·융합 역량 요소 탐색 - 중학교 1학년 그래프 단원을 중심으로 - (A Study on the Creativity and Convergence Competency Represented in the New Seventh Grade Mathematics Textbook)

  • 황혜정
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.477-493
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    • 2018
  • 교과서 저자들은 여러 나라의 교과서 및 교수 학습 자료들을 참고하여 2015 개정 교육과정에서 강조하고 있는 역량들을 담아내고자 하였다. 문제해결, 추론, 의사소통 역량은 2009 개정 교육과정에서 수학적 과정 요소로 이미 강조되어 왔으며, 정보 처리 역량의 경우에는 이전 교육과정부터 계산기와 컴퓨터 사용이 교수 학습 방법 부문에 명시되어 있다(교육부, 2009). 또, 태도 및 실천은 다른 역량과 달리 정의적 영역의 특성을 갖는바, 문제 해결 과정에서 이 역량을 판단하는 것은 쉽지 않다. 그렇다면, 2015 개정 교육과정에 좀 더 관심을 기울이고 새롭게 반영해야 할 역량으로 창의 융합을 들 수 있다. 한편, 2015 개정 수학과 교육과정의 중학교 1학년에 '다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 있다'는 성취기준이 도입되었다. 교과서마다 주어지는 문제 상황도 다양할 것이고 주어지는 그래프의 유형도 다를 것이다. 본 연구에서는 총 10종의 중학교 1학년 수학 교과서의 그래프 단원을 대상으로 수학 교과서에서의 창의 융합 역량 요소의 반영 현황을 살펴보고자 하였으며, 이를 위하여 선행 연구를 토대로 창의 융합 역량의 하위 요소로 생산적 사고, 독창적 사고, 여러 가지 방법으로 해결, 수학 내적 연결, 수학 외적 연결의 5가지 요소를 선정하여 적용하였다.

MathML에 기반한 수학식 생성 웹사이트의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of MathML-based Math Equation Generating Website)

  • 박정희;이미정
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.173-183
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    • 2003
  • 인터넷이 널리 보급되면서 웹을 이용한 이러닝 교육방법이 활성화되고 있다. 웹 기반 교육에 있어서 수학도 예외는 아니다. 그런데 수학식을 웹 마크업 언어 HTML의 이미지 태그를 이용하여 표현하면 구조적 특정을 가지는 수학식의 표현과 검색이 어렵게 되고, 수학 관련 어플리케이션에서의 재사용이 어렵게 된다는 문제가 발생한다. 그래서 본 논문은 MathML에 기반하고, ActiveX 컨트롤 기술을 이용한 수학식 생성 웹사이트를 설계하고 구현한다. 본 시스템은 ActivcX 컨트롤 기술을 이용하기 때문에 웹상에서 시공간 제약 없이 수학식 생성을 할 수 있고, 프로그램의 최신 버전 관리가 가능하다. 또한 본 시스템에서 생성한 수학식을 저장 가능하게 하여 차후에 재사용이 가능하도록 하였다.

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