본 논문에서는 n 개의 원소를 임의로 나열하는 대표적인 치환 발생 알고리즘을 소개하고 이들중 발생 치환의 랜덤성이 우수하다고 알려진 Knuth의 알고리즘을 근간으로 설계된 랜덤 치환 발생기의 암호학적 안전성을 분석하고 발생 치환들에 대한 난수 발생 수열 관점의 통계적 임의성과 연속 발생 치환끼리의 통계적 독립성 적용을 위한 통계량 소개 및 각 관점에서 통계적 검정을 통과함을 시뮬레이션 결과를 통하여 보인다.
최근 통계적 소양이 통계교육의 모든 목표를 포괄한다고 보는 통계적 소양에 대한 대안적 관점이 강조되고 있다. 통계적 소양에 대한 대안적 관점과 통계교육 및 평가에서의 통계적 소양에 대한 다양성 관점을 바탕으로 살펴보면, 통계적 문제해결과 관련된 핵심 이슈 및 아이디어들을 통계적 소양을 구성하는 요소로 간주할 수 있다. 본 연구의 목적은 통계적 문제해결의 각 단계에서의 핵심 이슈에 대한 예비초등교사들의 이해를 조사하는 것이다. 이를 위해 먼저 통계적 문제해결에 관한 선행연구를 바탕으로 각 단계에서의 핵심 이슈들을 선별하여 분석틀을 개발하였다. 다음으로 26명의 예비초등교사들에게 통계 포스터를 비판적으로 분석하게 하여 각 이슈에 대한 예비초등교사들의 이해를 조사하고, 통계교육에서의 교사 교육에 관한 시사점을 도출하였다.
통계교육에서 많은 연구자들이 자료집합 비교 활동을 통계적 추리를 위한 중요한 활동으로 강조한다. 자료집합 비교 활동은 2009년 개정 교육과정에서 중학교 확률과 통계 영역에 다시 포함되었다. 본 연구는 자료집합 비교 활동에서 중학교 학생들이 비형식적 추리를 경험하면서 추리통계에서 강조되는 어떠한 통계적 개념과 요소에 주목하는지, 자료집합 비교를 토대로 한 의사결정 과정에서 이러한 개념과 요소들을 어떻게 사용하는지 조사하고, 그 특성과 관점의 변화는 어떠한지 확인하였다. 연구 결과, 학생들은 비형식적 추리에서 자료값, 비교기준, 퍼짐, 표본과 같은 통계적 요소에 주목함을 확인하였으며, 학생들의 비형식적 추리에서 나타나는 특징을 자료값에 대한 관점, 비교기준에 대한 관점, 퍼짐에 대한 관점, 표본에 대한 관점, 네 가지로 구분하여 제시하였다. 그리고 자료집합 비교 활동이 중학교 학생들에게 비형식적 추리 경험을 제공함으로써 기술통계와 추리통계의 연결 도구가 될 수 있다는 가능성을 확인하였다.
본 연구는 2015 개정 수학과 교육과정에 따른 <확률과 통계> 교과서의 통계적 추정 단원에서, 통계적 문제해결과정과 함께 통계적 소양이 어떻게 구현되는가를 분석하였다. 문헌 연구를 통해 통계적 소양의 성장에 기여하는 요소로서 '맥락', '변이성', '수학적·통계적 지식', '공학 도구의 활용', '비판적 태도', '의사소통'을 도출하여 통계적 문제해결과정에 따른 분석 관점을 설정하고, 이를 코드화하여 개발한 분석틀을 토대로 교과서 분석을 실시하였다. 통계적 문제해결과정의 관점에서 분석결과 '자료 분석'에 해당하는 과제가 많이 제시되어 있었고 '결과 해석', '문제 설정'과 관련한 과제가 부족하였다. 통계적 소양의 요소별 반영에 관한 분석 결과 '수학적·통계적 지식'을 요구하는 과제가 가장 많았으며, '비판적 태도', '공학 도구 활용'은 거의 다루어지지 않고 있었다. 이러한 교과서 분석결과를 바탕으로 통계적 소양의 함양 교육을 위한 교육과정 개선 및 교과서 개발에 대한 시사점을 제시하였다.
본 연구에서는 기존의 연구와는 다른 관점으로 경제학적 관점에서의 임금에 대한 연구가 아니고 통계학적인 관점에서의 임금에 의한 분류로서 직업군들 간에 작용하는 몇 가지의 변수를 이용하여 소득(실제 분석은 임금)과의 관련성을 살펴보고 직업군들을 그룹으로 분류하고자 한다. 연구 결과 KECO 직업분류의 중분류 상에서 통계적 관점으로 2차원 산점도에 의한 그룹화와 군집분석에 의한 군집화 결과 '관리직'은 다른 직업과 여러 가지 형태에서 다른 그룹으로 분류가 되며, 또한 '법률, 경찰, 소방, 교도 관련직'과 '금융, 보험 관련직' 그리고 '정보통신 관련직'이 다른 차원에서 하나의 그룹을 형성하고, '경비 및 청소 관련직'과 '농림,어업 관련직'도 하나의 그룹으로 형성되고 있다.
본 연구는 통계적 문제해결 과정의 관점에서, 우리나라 초등 수학교과서의 통계 영역 지도 방식을 분석하였다. 그 결과 통계적 문제 해결의 4단계 중에서 자료 분석단계에 대한 집중도가 심한 것으로 드러났고, 문제 설정과 자료 수집, 결과 해석단계의 비중이 매우 저조한 것으로 분석되었다. 이를 토대로 초등 수학교과서의 통계 영역 교과서 개발과 관련된 시사점을 논의하였다.
본 연구에서는 담론적 관점에서 우리날 중학교 1학년 교과서 3종과 미국 CMP 교과서 담론에서 생성된 히스토그램의 의미를 분석하는 한편, 히스토그램 과제의 통계적 문제해결 단계별 발문의 특징을 조사하여 향후 히스토그램에 관한 교과서 담론 개선에 구체적인 아이디어를 제공하고자 한다. 분석 결과 첫째, 국내 교과서와 미국 CMP 교과서에서 히스토그램을 정의하는 방식의 차이가 있었고, 둘째, 교과서에서 히스토그램의 의미를 구성하는 담론적 구조는 다양했다. 셋째, 히스토그램 과제에 반영된 통계적 문제해결 단계가 제한적이었고, 넷째, 국내 교과서와 미국 CMP 교과서의 히스토그램 과제 발문에서 학생들에게 요구하는 활동에 차이가 나타났다. 이를 바탕으로 히스토그램을 정의하는 과정과 과제의 발문 개선에 대한 아이디어를 제안하고자 한다.
본 연구는 통계적 소양 교육을 실천하기 위해 초등학교 통계교육의 주된 내용 요소에 해당하는 그래프 지도 중 특히 오류의 유형화에 주목하였다. 구체적으로 문헌 분석을 통해 통계적 문제해결의 관점에서 그래프의 교수학적 의의와 구성 요소를 확인하였고, 이를 표현하는 과정에서 나타나는 오류를 분류하여 각 사례들을 자료 분석 단계에서의 통계 윤리 문제와 연결하였다. 연구 결과, 그래프 오류 유형은 범주 표현에서의 오류, 빈도 표현에서의 오류, 맥락 제시에서의 오류로 분류할 수 있었고, 이러한 오류로 인해 자료 분석 단계에서 주관적인 분석 방법 채택, 시각적 착시현상 유도, 자료에 대한 정보 왜곡과 같은 통계 윤리 문제가 발생할 수 있음을 확인하였다. 그리고 우리나라 초등학교 수학과 교육과정에서는 오류를 범하지 않도록 정형화된 틀을 제공하고 그 틀에 맞춰 그래프를 그리는 절차에 주목하는 경향이 있었다. 이를 통해 그래프 오류 유형이 초등학교 통계교육에 제공하는 시사점을 통계적 소양 교육, 통계 윤리, 교사 지식의 관점에서 제시하였다.
수학 교사의 전문 역량을 인지적인 관점뿐만 아니라 상황적인 관점에서도 바라보아야 한다는 주장이 대두되고 있다. 본 연구에서는 수학 교사의 노티싱(주목하기) 능력을 상황적인 맥락의 수학 교사 전문 역량으로 고려하는 입장에서, 비디오 클럽에 참여한 수학 교사들의 통계적 변이 추론에 대한 노티싱 변화를 탐색하였다. 그 결과, 노티싱의 세 가지 요소인 주의 기울이기, 해석하기, 반응 결정하기 중에서 '해석하기' 요소가 교사의 노티싱 변화 과정에서 중요한 역할을 하였음을 관찰하였다. 주의 기울이기와 반응 결정하기 요소는 해석하기 요소의 영향을 받아 결정되는 모습을 보였다. 또한, 영상으로 제시된 학생 활동과 관련이 있는 통계적 변이 추론 발달 프레임은 교사들의 논의를 통계적 변이성에 머무르게 하고, 의사소통을 활발하게 만들어줌으로써 노티싱의 변화를 간접적으로 이끌어 냄을 알 수 있었다. 본 논문의 말미에 수학 교사의 노티싱을 개선하기 위한 비디오 클럽의 중재 방안 설계에 있어 고려해야 할 점들에 관하여 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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