• 인지과학
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• 제23권3호
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• pp.367-388
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• 2012

이 연구는 튜링의 탄생 백주년을 맞이하여 인지과학을 위한 그의 심대한 공헌을 고찰하기 위한 작업이다. 이 논문에서는 특히 튜링에게 가장 중요한 학문적 영향을 주었던 괴델의 시각을 통하여 튜링의 공헌과 입장이 논의된다. 이를 위하여 메타수학적 접근이 시도되며, (1) 튜링의 인지에 대한 수학적 분석, (2) 보편튜링기계, (3) 보편튜링기계의 한계, (4) 보편튜링기계의 한계를 넘는 모델로서의 오라클튜링기계, (5) 인지과학을 위한 튜링테스트가 논의된다. 이 연구에 의하면, 튜링의 공헌은 다음과 같이 정리될 수 있다. 첫째 튜링은 수리논리를 사용하여 마음과 물리적 세계의 새로운 가교를 발견했다. 둘째, 튜링은 마음의 작동에 대하여 새로운 형식적 분석을 제공했다. 셋째, 튜링은 자신의 튜링기계의 한계를 넘어서는 마음의 새로운 모델로서 오라틀 튜링기계와 연결주의적 신경망기계를 제시했다. 우리 인지과학자들은 튜링의 어깨 위에 서서 늘 새로운 튜링테스트를 기다리고 있게 될 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제11권3호
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• pp.513-526
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• 2009

학교교육에서 확률의 독립사건의 정의 P(B | A)=P(B)가 직관적으로 설명할 수 없고 실생활과 다른 개념으로 잘 못 판단되어 질 수 있는 원인을 분석하고, 확률의 독립사건의 전형적인 문제와 정리들을 이용하여 실생활 개념과 정확하게 일치하고 직관적으로 설명 가능하다는 사실을 '구술형식'으로 논증한다. 확률과 통계 단원은 물리와 유사한 자연현상과 실생활에 더 밀접한 학문이므로 '수리식'을 보완한 '구술형식'의 보급은 불가피하다. 따라서 확률교육에서 오랜 기간 지속되어 온 '수리식'을 보완하여 '수리식'이 갖는 의미를 직관적으로 쉽게 이해 가능한 새로운 개념 습득 방법인 '구술형식'으로 설명할 필요성과 가능성을 제시한다. 본 논문을 통하여 그동안 학교교육이 확률의 독립사건 정의의 '수리식' 의미를 파악하지 못하여 확률교육의 맥이 막혀 있었다면 확률교육의 흐름에 새로운 지평을 여는 커다란 파급효과를 기대할 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권4호
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• pp.387-396
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• 2016

본 논문에서는 기존 연구논문과 달리 성별의 차이, 계열별 학문특성의 차이, 전형유형별 차이 등이 학업성취도에 미치는 영향을 분석하였다. 남자는 인문사회계열에서 학생부위주전형이 우수하고, 자연계열에서는 수능위주전형이 우수했다. 여자는 인문사회계는 수능과 학생부를 모두 사용하는 전형이 우수하지만 큰 차이는 없었다. 그러나, 자연계열은 수능위주전형이 우수한 것으로 나타났다. 예체능계는 뚜렷한 특징을 보이고 있지 않지만, 수능위주전형이 우수한 것으로 나타났다. 인문사회계는 남자와 여자 모두 학업성취도에서 큰 차이를 보이고 있지 않으므로 입학사정관제가 정착되고 성과를 내고 있는 것으로 나타났다. 하지만 자연계는 남자와 여자 모두 학업성취도가 수능위주전형보다 낮게 나타나고 있다. 이는 자연계열에서 중요한 과목이 수학과 과학이므로 나타나는 현상이다. 이를 해결하기 위해서는 자연계열의 입학사정관제는 수학 및 과학의 기초학업능력을 반영하여 선발되어야 하고, 또한 입학 후 수학 및 과학의 기초학업능력을 향상시킬 수 있는 추수지도 방안이 반드시 필요한 것으로 보인다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.159-166
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• 2015

STEAM이란 선진국에서 먼저 시작한 STEM에 예술을 융합시켜 창의적 사고를 증진하도록 의도된 다 학문적 교육 프로그램이다. STEAM은 다양한 학문들을 융합하고 연결하는 교육적인 활동들을 통해 학생들의 창의성을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 로봇을 활용하여 과학, 기술, 수학, 미술, 음악의 STEAM 교육요소를 융합하였고 다음에 보다 흥미 있고 효과적인 방법으로 학생들의 창의성과 인성(협동과 의사소통에 초점)을 키우는 STEAM 기반 프로그래밍교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 교육프로그램을 활용하여 서울소재 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 수업을 진행하였다. 실험의 결과로 대부분의 학생들이 STEAM 기반 프로그래밍 교육과정에 참여한 후에 창의성과 인성부분에서 향상되는 결과를 보여주었다.

• 감성과학
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• 제10권3호
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• pp.433-441
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• 2007

아동에게 창의성은 아주 중요한 의미를 갖는다. 아동의 창의성과 관련해서, 타 학문(예를 들면, 수학, 과학, 논리, 음악 등)에서는 활발한 연구와 교육이 이루어지고 있는데 비해, 디자인학문에서는 아동의 창의성에 대한 평가법이나 개발법도 아주 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 디자인학문에서의 아동창의성을 개발시킬 수 있는 교육법개발의 초기 단계로서, 아동의 디자인 창의성 능력을 판단하기 위한 평가법을 개발하기 위한 기초 연구이다. 아동의 디자인 창의성을 평가할 수 있는 평가항목(독창성-새로움/흥미성, 실용성-기능성/실현가능성)은 문헌을 토대로 추출하였고, 초등학교2학년 아동을 대상으로 사고의 창의성과 디자인 창의성과의 상관성을 보기 위하여 실험연구를 실시한 결과, 디자인 창의성과 관련된 사고의 창의성 하위영역은 정교성인 것으로 나타났다. 그러나, 디자인 창의성과 관련된 사고의 창의성 하위영역이 반드시 정교성만 있다는 것은 아니며 다른 영역들(유창성, 독창성, 제목의 추상성, 성급한 종결에 대한 저항성)에 비해서 더 영향을 많이 미친다는 의미이다. 본 연구는 아동의 디자인 창의성 교육을 높이기 위한 교육법의 기본 틀을 마련하는 것이고, 이 교육법을 통하여서 디자인 창의성에 부족한 면을 보완해주는데 그 의의가 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.95-120
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• 2011

논술에서 요구되는 능력, 즉 논술 능력은 기본적으로 이해력, 논리적이고 창의적인 사고력, 표현력과 같은 고등사고능력이다. 그러나 이러한 논술 능력은 단기간에 신장되지 않는다. 더욱이 수학은 계열성이 강한 학문으로 이러한 능력의 신장을 위해서는 초등학교 저학년 때부터 차근차근 단계에 맞게 준비해야하는 것은 어찌 보면 당연한 일이다. 그러나 현재 초등 수리 논술에 대한 용어의 정의가 없어 사교육 시장을 중심으로 무분별하게 초등 수리 논술이라는 용어가 사용되고 있다. 초등학교는 1학년부터 6학년까지 다양한 발달단계의 학생들이 모여 있는 곳이다. 초등 논술이 입시논술과 그 성격과 지도방향이 다르듯 초등 수리 논술 또한 그 성격과 지도 방향이 달라야 한다. 논술 능력은 단기간에 완성되는 것이 아니므로 어릴 때부터 꾸준한 연습이 필요하며, 더욱 중요한 것은 흥미를 잃지 않도록 하는 것이다. 따라서 초등 수리 논술의 올바른 개념을 정립하고, 성격과 지도방향을 설정하여 후속연구를 활발히 해야 할 필요성이 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.435-455
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• 2023

본 연구는 수학 교육 분야에서 중요한 영향을 미치는 논문을 판별하고 분석하기 위한 설명가능한 인공지능(XAI) 모델을 개발하였다. 29개 국내외 수학교육 학술지의 논문 메타정보를 활용하여 수학교육 학술연구 네트워크를 구축하였다. 구축된 네트워크는 '논문과 다른 논문의 인용 네트워크', '논문과 저자 네트워크', '논문과 학술지 네트워크', '공동 저자 네트워크', '저자와 소속기관 네트워크' 등 총 5개의 세부 네트워크로 구성되었다. 랜덤포레스트 기계학습 모델을 사용하여 네트워크 내의 개별 논문의 영향력을 평가하였으며, SHAP을 이용해 영향력 있는 논문의 판별 기준을 분석하였다. '논문 네트워크 PageRank', '논문당 인용횟수의 변화량', '총 인용횟수', '저자의 h-index 변화량', '학술지의 논문당 인용횟수' 등이 중요한 판별 요인으로 나타났다. 국내와 국외 수학교육 연구의 판별 패턴을 비교 분석한 결과, 국내 연구에서는 '공동 저자 네트워크 PageRank'의 중요성이 도드라졌다. 본 연구의 XAI 모델은 논문의 영향력 판별 도구로써 연구자에게 논문 작성 시 전략적인 방향성을 제공할 수 있게 해준다. 논문 네트워크 확장, 학술대회 발표, 공동 저술 활동을 통한 저자 네트워크 활성화 등이 논문의 영향력 증진에 크게 기여한다는 결과를 얻었다. 이를 통해 연구자는 학계에서 자신의 연구가 어떠한 평가 기준에 따라 어떻게 인식되고 있는지, 그리고 그 평가에 기여하는 주요 요인이 무엇인지를 명확히 파악할 수 있을 것이다. 본 연구는 설명가능한 인공지능을 활용하여 전통적으로 많은 시간과 비용이 필요하던 수학교육 논문의 영향력 평가 방식을 혁신하였다. 이 방법은 수학교육 연구 뿐만 아니라 다른 학문 분야에서도 활용될 수 있으며, 연구활동의 효율성과 효과성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.239-257
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• 2020

본 연구는 자유도에 대한 교수학적 논의를 통해 통계 교육과정과 학교수학에서의 통계 교육에 도움을 주고자 함이다. 이를 위해 학문적 지식으로의 자유도, 교과서를 중심으로 한 교육과정에서의 자유도, 그리고 자유도에 대한 학생들 이해 정도를 분석하였다. 그 결과 첫째, 자유도를 교육과정에 포함시킬 것인가에 대한 논의가 요구된다. 둘째, 현행 교과서 설명 방식에 대한 재고가 필요하다. 셋째, 자유도 개념 이해를 돕기 위한 교수학적 분석이 있어야 한다. 넷째, 현행 교과서 학습 환경은 자유도 개념 학습에 한계가 있는 것으로 나타났다. 다섯째, 표본평균, 표본분산, 표본표준편차 등 표집분포에 대한 교수학적 점검이 요구된다. 그리고 교육과정에서의 추론 통계 교육의 강조와 t분포의 교육과정 도입에 대한 신중한 고려가 요구된다는 시사점을 도출하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-19
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• 2023

본 연구는 최근 교육 분야에서 인공지능을 활용한 연구 동향을 파악하기 위해 관련 연구 논문을 대상으로 텍스트 마이닝 기법 중 토픽모델링과 시계열 기반 트렌드 분석 기법을 활용하여 분석을 실시하였다. 분석 대상으로는 다양한 학문 영역에서 컴퓨터 활용 교육 연구에 초점을 두는 '교육에서의 인공지능 국제학회(International Society of Artificial Intelligence in Education)'에서 발행하는 SCOPUS 저널에 2003년부터 2020년까지 게재된 총 352편의 논문을 사용하였다. 분석 결과 빈도수가 높은 단어들을 조합하여 8개의 토픽을 추출하였으며, 이를 통해 인공지능을 활용한 교육 연구에서 중요시 여기는 관점을 파악해 나감과 동시에 교과별로 인공지능을 교육에서 활용하는 내용과 목적에 차이점이 있음을 알 수 있었다. 또, 학습 시스템에서 학생 행동 모델을 분석하고 학생 응답 및 반응에 대한 피드백을 개발하는 연구는 점차 증가한 반면, 데이터 처리 방법에 대한 연구는 최근 들어 감소하는 경향이 나타났다. 연구 결과를 토대로 향후 교육에서 인공지능을 활용한 연구에 필요한 주제 및 방향에 대한 시사점을 제공하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권1호
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• pp.19-37
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• 2014

현대사회는 대량 정보들을 수집하고 활용하는 정보화 사회로 현대인들에게 통계적 소양이 요구된다. 이에 따라 학교수학에서 통계적 소양의 중요성이 점차 강조되고 있으며, 현직교사나 예비교사들에 대한 통계적 소양 능력의 함양 및 지도 능력 향상이 요구되고 있다. 한편 확률변수는 통계 학습에서 가장 기초적인 개념으로 통계량을 다룰 때에 확률변수를 정의하는 과정으로부터 시작된다. 이에 본 연구에서는 고등학교 통계 영역의 기본 개념인 확률변수 개념에 대한 예비교사들의 이해 정도를 탐색해 보고자 하였다. 이를 위하여 우선적으로, 본 연구의 핵심 내용인 확률변수 개념의 이해도를 보다 정확하게 파악하기 위하여 학문적 측면에서의 정의, 상황에서 드러나는 확률변수의 의미, 그리고 현행(2007 개정) 고등학교 교과서에서의 정의 측면으로 구분하여 재탐색, 정리하고자 하였다. 이를 기반으로, 예비교사 대상의 확률변수 개념의 이해 정도를 조사하기 위한 설문 문항을 마련하였으며, 이를 통해 예비교사들의 확률변수에 대한 이해 정도를 조사하여 분석하였다. 이를 토대로 확률변수 개념 및 전반적인 통계 개념에 대한 교수-학습에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.