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고객 맞춤형 서비스를 위한 관객 행동 기반 감정예측모형 (The Audience Behavior-based Emotion Prediction Model for Personalized Service)

  • 유은정;안현철;김재경
    • 지능정보연구
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    • 제19권2호
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    • pp.73-85
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    • 2013
  • 정보기술의 비약적 발전에 힘입어, 오늘날 기업들은 지금까지 축적한 고객 데이터를 기반으로 맞춤형 서비스를 제공하는 것에 많은 관심을 가지고 있다. 고객에게 소구하는 맞춤형 서비스를 효과적으로 제공하기 위해서는 우선 그 고객이 처한 상태나 상황을 정확하게 인지하는 것이 중요하다. 특히, 고객에게 서비스가 전달되는 이른바 진실의 순간에 해당 고객의 감정 상태를 정확히 인지할 수 있다면, 기업은 더 양질의 맞춤형 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 이와 관련하여 사람의 얼굴과 행동을 이용하여 사람의 감정을 판단하고 개인화 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 얼굴 표정을 통해 사람의 감정을 판단하는 연구는 좀 더 미세하고 확실한 변화를 통해 정확하게 감정을 판단할 수 있지만, 장비와 환경의 제약으로 실제 환경에서 다수의 관객을 대상으로 사용하기에는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 Plutchik의 감정 분류 체계를 기반으로 사람들의 행동을 통해 감정을 추론해내는 모형을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구는 콘텐츠에 의해 유발된 사람들의 감정적인 변화를 사람들의 행동 변화를 통해 판단하고 예측하는 모형을 개발하고, 4가지 감정 별 행동 특징을 추출하여 각 감정에 따라 최적화된 예측 모형을 구축하는 것을 목표로 한다. 모형 구축을 위해 사람들에게 적절한 감정 자극영상을 제공하고 그 신체 반응을 수집하였으며, 사람들의 신체 영역을 나누었다. 특히, 모션캡쳐 분야에서 널리 쓰이는 차영상 기법을 적용하여 사람들의 제스쳐를 추출 및 보정하였다. 이후 전처리 과정을 통해 데이터의 타임프레임 셋을 20, 30, 40 프레임의 3가지로 설정하고, 데이터를 학습용, 테스트용, 검증용으로 구분하여 인공신경망 모형을 통해 학습시키고 성과를 평가하였다. 다수의 일반인들을 대상으로 수집된 데이터를 이용하여 제안 모형을 구축하고 평가한 결과, 프레임셋에 따라 예측 성과가 변화함을 알 수 있었다. 감정 별 최적 예측 성과를 보이는 프레임을 확인할 수 있었는데, 이는 감정에 따라 감정의 표출 시간이 다르기 때문인 것으로 판단된다. 이는 행동에 기반한 제안된 감정예측모형이 감정에 따라 효과적으로 감정을 예측할 수 있으며, 실제 서비스 환경에서 사용할 수 있는 효과적인 알고리즘이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

CNN-LSTM 조합모델을 이용한 영화리뷰 감성분석 (Sentiment Analysis of Movie Review Using Integrated CNN-LSTM Mode)

  • 박호연;김경재
    • 지능정보연구
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    • 제25권4호
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    • pp.141-154
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    • 2019
  • 인터넷 기술과 소셜 미디어의 빠른 성장으로 인하여, 구조화되지 않은 문서 표현도 다양한 응용 프로그램에 사용할 수 있게 마이닝 기술이 발전되었다. 그 중 감성분석은 제품이나 서비스에 내재된 사용자의 감성을 탐지할 수 있는 분석방법이기 때문에 지난 몇 년 동안 많은 관심을 받아왔다. 감성분석에서는 주로 텍스트 데이터를 이용하여 사람들의 감성을 사전 정의된 긍정 및 부정의 범주를 할당하여 분석하며, 이때 사전 정의된 레이블을 이용하기 때문에 다양한 방향으로 연구가 진행되고 있다. 초기의 감성분석 연구에서는 쇼핑몰 상품의 리뷰 중심으로 진행되었지만, 최근에는 블로그, 뉴스기사, 날씨 예보, 영화 리뷰, SNS, 주식시장의 동향 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 많은 선행연구들이 진행되어 왔으나 대부분 전통적인 단일 기계학습기법에 의존한 감성분류를 시도하였기에 분류 정확도 면에서 한계점이 있었다. 본 연구에서는 전통적인 기계학습기법 대신 대용량 데이터의 처리에 우수한 성능을 보이는 딥러닝 기법과 딥러닝 중 CNN과 LSTM의 조합모델을 이용하여 감성분석의 분류 정확도를 개선하고자 한다. 본 연구에서는 대표적인 영화 리뷰 데이터셋인 IMDB의 리뷰 데이터 셋을 이용하여, 감성분석의 극성분석을 긍정 및 부정으로 범주를 분류하고, 딥러닝과 제안하는 조합모델을 활용하여 극성분석의 예측 정확도를 개선하는 것을 목적으로 한다. 이 과정에서 여러 매개 변수가 존재하기 때문에 그 수치와 정밀도의 관계에 대해 고찰하여 최적의 조합을 찾아 정확도 등 감성분석의 성능 개선을 시도한다. 연구 결과, 딥러닝 기반의 분류 모형이 좋은 분류성과를 보였으며, 특히 본 연구에서 제안하는 CNN-LSTM 조합모델의 성과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

스마트폰 다종 데이터를 활용한 딥러닝 기반의 사용자 동행 상태 인식 (A Deep Learning Based Approach to Recognizing Accompanying Status of Smartphone Users Using Multimodal Data)

  • 김길호;최상우;채문정;박희웅;이재홍;박종헌
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.163-177
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    • 2019
  • 스마트폰이 널리 보급되고 현대인들의 생활 속에 깊이 자리 잡으면서, 스마트폰에서 수집된 다종 데이터를 바탕으로 사용자 개인의 행동을 인식하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 타인과의 상호작용 행동 인식에 대한 연구는 아직까지 상대적으로 미진하였다. 기존 상호작용 행동 인식 연구에서는 오디오, 블루투스, 와이파이 등의 데이터를 사용하였으나, 이들은 사용자 사생활 침해 가능성이 높으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집하기 어렵다는 한계가 있다. 반면 가속도, 자기장, 자이로스코프 등의 물리 센서의 경우 사생활 침해 가능성이 낮으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여, 스마트폰 상의 다종 물리 센서 데이터만을 활용, 딥러닝 모델에 기반을 둔 사용자의 동행 상태 인식 방법론을 제안한다. 사용자의 동행 여부 및 대화 여부를 분류하는 동행 상태 분류 모델은 컨볼루션 신경망과 장단기 기억 순환 신경망이 혼합된 구조를 지닌다. 먼저 스마트폰의 다종 물리 센서에서 수집한 데이터에 존재하는 타임 스태프의 차이를 상쇄하고, 정규화를 수행하여 시간에 따른 시퀀스 데이터 형태로 변환함으로써 동행 상태분류 모델의 입력 데이터를 생성한다. 이는 컨볼루션 신경망에 입력되며, 데이터의 시간적 국부 의존성이 반영된 요인 지도를 출력한다. 장단기 기억 순환 신경망은 요인 지도를 입력받아 시간에 따른 순차적 연관 관계를 학습하며, 동행 상태 분류를 위한 요인을 추출하고 소프트맥스 분류기에서 이에 기반한 최종적인 분류를 수행한다. 자체 제작한 스마트폰 애플리케이션을 배포하여 실험 데이터를 수집하였으며, 이를 활용하여 제안한 방법론을 평가하였다. 최적의 파라미터를 설정하여 동행 상태 분류 모델을 학습하고 평가한 결과, 동행 여부와 대화 여부를 각각 98.74%, 98.83%의 높은 정확도로 분류하였다.

제7차 "기술.가정" 교과 운영에 대한 교사의 애로점, 교수 활동 자신감 및 만족도 -대구광역시 중.고교 "기술.가정" 담당 교사를 중심으로- (The Problems, Confidence and Satisfaction of Teachers on Implementation of "Technology and Home Economics" Subject in the 7th Curriculum)

  • 장현숙;최지혜
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.17-29
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    • 2006
  • 본 연구는 2001학년도부터 시행되어 은 제7차 교육과정에서 $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과 운영에 대한 교사의 애로점, 교수 활동 자신감 및 만족도를 알아보는 데 목적이 있다. 본 연구를 위해서 중, 고등학교 $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과 담당 교사들에게 질문지를 우편으로 발송하였으며, 수집된 자료는 SPSS/WIN 10.0프로그램을 사용하여 빈도, 백분율, 평균, 표준편차, t-test, 교차분석을 실시하였다. 본 연구의 결과로 다음과 같이 결론을 내릴 수 있다. 첫째, $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과의 운영형태는 전담지도와 분담지도가 비슷한 비율로 이루어져 2001학년도 시행초기보다는 영역별 분담지도가 비교적 많이 이루어지고 있었으며, 국 공립학교와 남녀공학인 학교에서 영역별 분담지도가 더 많이 이루어지고 있었다. 둘째, 교사들이 $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과 지도와 관련하여 느끼는 애로점은 비전공 영역의 기능 및 지식 부족, 학생들의 학습 흥미 저하, 수업 자료 부족, 평가에 대한 부담 순으로 나타났다. 셋째, $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과의 내용 영역에 대한 교수 활동 자신감에서는 전공에 따라서는 가정 영역은 가정과 교사의 자신감이 높게 나타났고, 기술 영역은 기술과 교사의 자신감이 높게 나타났으며, 운영형태에 따른 자신감의 차이를 보면 분담지도하는 교사가 전담지도하는 교사보다 교수 활동 자신감이 높게 나타났다. 넷째, 운영형태에 따른 만족도는 전담지도보다 영역별 분담지도가 더 높게 나타났다. 이상의 연구 결과를 토대로 살펴보면, 영역별 분담지도하는 교사가 전담지도하는 교사에 비해 거의 모든 단원에서 교수활동 자신감이 높게 나타났고 운영형태에 따른 만족도도 높게 나타난 점은 일선 학교에서의 $\ulcorner$기술.가정$\lrcorner$ 교과 운영에서 고려되어져야 할 것으로 여겨진다.

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일부지역 중학생의 구강건강 지식 및 행동에 관한 조사연구 (A Descriptive Study of Oral Health Knowledge & Behaviors in Middle School Students)

  • 류정숙;김정희;한수진;심상효;김윤신
    • 한국학교ㆍ지역보건교육학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.85-97
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    • 2008
  • 학교구강보건은 학생의 구강건강을 합리적으로 관리하고, 구강건강에 대한 지식과 태도 및 행동을 변화시켜, 일생동안 구강건강을 적절히 관리할 수 있는 능력을 배양시키는 과정이다. 이러한 학교구강보건의 목적은 학생의 구강질환을 예방하고 초기에 치료함으로써, 구강건강을 증진 유지시켜 건전한 심신을 양성하여 교육 본래의 목표를 달성함에 있다. 이에 본 연구는 중학생의 구강건강에 대한 인식 및 행동을 파악하여 대상에 알맞은 학습 목표와 교육방법을 모색하고 효과적인 구강건강관리 방안을 위한 기초자료로 활용하고자 실시하였다. 농촌 지역인 충청북도 OO군에 소재한 중학교 학생들을 대상으로 자기기입방식의 설문조사를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 중학생의 구강건강 지식에 대한 항목 중 치과질환의 증상에 대한 인지율에 비해 부정 교합의 원인(51.5%)과 잇몸병 예방법(15.1%) 등 치과질환의 원인과 예방법에 대한 인지율이 낮은 것으로 조사되었다. 2. 잇솔질 시기에 대한 지식과 행동을 비교하여 살펴본 결과 인식 및 행동 모두 50% 수준 또는 그 이하였으며, 특히 점심식사 후에는 46.2%가 인식, 실천은 33.0%에 불과하였다. 3. 하루 잇솔질 횟수는 하루에 두 번 하는 경우(47.5%)가 가장 많았으나, 한 번 또는 한 번도 닦지 않는다는 응답(5.8%)도 있어 소수의 학생들이지만 잇솔질 실천이 매우 저조한 것으로 조사되었다. 4. 중학생들의 간식섭취 횟수는 일일 2회 이하가 68.8%였으나, 5회 이상 섭취하는 학생도 9.8%로 조사되었으며, 남학생은 5회 이상이 15.8%로 조사되어 성별의 차이가 있었다(p<0.01). 5. 전신건강 중 치아가 차지하는 비중에 대해 30-40% 중요하다는 응답이 31.3%로 가장 많았으며, 다음으로 50-60% 중요하다 30.6%, 60%이상 중요하다 29.9%고 응답하여 학생들은 전신건강 중 구강건강이 매우 중요하다고 인지하고 있는 것으로 조사되었다. 반면, 치과내원은 이가 아플 때에만 간다 49.3%로 가장 많았으며, 이가 아팠지만 치과에는 가지 않았다 21.7%로 응답하여 치아의 중요성에 대한 인지도에 비해 치과에 내원하는 비율은 매우 낮은 것으로 분석되었다. 6. 현재 우리나라 학교구강보건사업은 초등학생을 대상으로 한 세부적인 프로그램과 국가의 지원은 있으나 청소년을 위한 구체적인 프로그램 및 지원은 미비한 상태이다. 건강에 대해 자기 스스로 관리할 수 있는 시기인 청소년 시기의 학교구강보건사업은 효과적이라고 판단되며, 이 시기에 구강보건교육을 비롯한 구체적인 구강건강증진 프로그램이 개발되어 학교구강보건사업이 중 고등학교에도 확대 실시되어야 할 것으로 검토되었다.

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챗봇 환경에서 데이터 시각화 인터랙션을 위한 자연어처리 모델 (Natural Language Processing Model for Data Visualization Interaction in Chatbot Environment)

  • 오상헌;허수진;김성희
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권11호
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    • pp.281-290
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    • 2020
  • 스마트폰의 보급으로 인해 개인화된 데이터를 활용하고자 하는 서비스들이 증가하고 있다. 특히, 헬스케어와 관련된 서비스들은 다양한 데이터를 다루며, 이를 효과적으로 보여주기 위해 데이터 시각화 기법을 활용하고 있다. 데이터 시각화 기법이 활용되면서 자연스럽게 시각화에서의 인터랙션 또한 함께 강조되고 있다. PC 환경에서 데이터 시각화에 대한 인터랙션은 마우스로 이루어지기 때문에, 데이터에 대한 필터링이 다양하게 제공되고 있다. 반면, 모바일 환경에서의 인터랙션은 화면의 크기가 작고, 인터랙션 가능 여부를 인지하기 어려워 버튼 터치 방식으로 앱에서 제공하는 제한된 시각화만을 제공받을 수 있다. 이러한 모바일 환경에서의 인터랙션 한계를 극복하기 위해, 챗봇과의 대화를 통해 데이터 시각화 인터랙션을 가능하게 하여 사용자들에게 개개인의 데이터를 다양한 시각화를 통해 확인할 수 있도록 하고자 한다. 이를 위해서는 사용자의 질의를 쿼리로 변환하여, 주기적으로 데이터를 축적하고 있는 데이터베이스에서 변환된 쿼리를 통해 결과 데이터를 불러올 수 있어야 한다. 자연어를 쿼리로 변환하는 연구는 현재 많이 이루어지고 있지만, 시각화를 기반으로 하여 사용자의 질의를 쿼리로 변환하는 연구에 대해서는 아직 이루어지지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 사전에 데이터 시각화 기법이 정해진 상황에서의 쿼리 생성에 초점을 맞추고자 한다. 지원하는 인터랙션은 태스크 x-축 값에 대한 필터링 및 두 그룹 간 비교이다. 테스트 시나리오는 걸음 수에 대한 데이터를 활용하였으며, x-축 기간에 대한 필터링은 바 그래프, 두 그룹간 비교는 라인 그래프로 나타내었다. 시각화를 통해 요청한 정보를 제공받을 수 있는 자연어처리 모델을 개발하기 위해 1,000명을 대상으로 한 설문조사를 통해 약 15,800개의 학습 데이터를 수집하였다. 알고리즘 개발 및 성능 평가를 진행한 결과, 분류 모델에서는 약 89%, 쿼리 생성 모델에서는 약 99% 정확도를 보였다.

신경망 모델로 구성한 동해 울릉분지 표층 이산화탄소 분압과 변동성 (Sea Surface pCO2 and Its Variability in the Ulleung Basin, East Sea Constrained by a Neural Network Model)

  • 박소예나;이동섭;조영헌
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제21권1호
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • 동해 표층 해수에서 측정한 이산화탄소 분압($pCO_2$)에 대해 기 확보된 자료는 해양-대기간 $CO_2$ 교환율을 정량화하고자 통계 기법을 적용하기에는 부족한 편이다. 이를 보완하기 위해 위성자료를 이용하여 관측이 이루어지지 않은 해역의 $pCO_2$를 신경망모델을 이용하여 채워 넣는(mapping) 연구를 시도하였다. 본 연구는 동해에서 현장관측자료가 가장 많이 축적된 울릉분지를 대상으로 2003년부터 2012년까지의 표층$pCO_2$자료와, Aqua 위성의 MODIS 센서로 관측한 해표면 온도(SST)와 엽록소(chlorophyll) 자료, 경위도 자료로 신경망모델을 구축하여 $pCO_2$ 분포도 작성과 변동성을 추정하고자 하였다. 신경망모델의 학습은 $pCO_2$ 관측자료와 모델결과값의 상관도가 95% 이상을 달성하도록 하였다. 모델 결과의 평균제곱근오차(RMSE)는 $19.2{\mu}atm$으로 관측자료의 변동 크기와 비교해서 훨씬 작은 수준이었다. SST와 chlorophyll에 연관된 $pCO_2$의 변동성을 살펴보면 chlorophyll 보다는 SST에 대해 더욱 강한 음의 상관 관계를 보였다. 모델이 출력한 $pCO_2$의 변동성은 SST가 내려감에 따라 커지는 경향을 보였다. $15^{\circ}C$ 이하에서는 $pCO_2$ 변동성에 대한 SST와 chlorophyll의 기여도가 뚜렷하게 나타났다. 반면 SST가 $15^{\circ}C$ 이상일 경우에는 $pCO_2$ 변동성은 SST와 chlorophyll의 변화에 대해 그리 민감하게 반응하지 않았다. 신경망모델 출력값으로 추정한 2003-2014년 사이의 울릉분지 표층수의 연평균 $pCO_2$ 증가율은 $0.8{\mu}atm$이었다. 신경망 모델이 울릉분지의 $pCO_2$에 대해 이전 연구보다 해상력과 오차가 향상된 $pCO_2$ 채워넣기를 가능케 해 준 점에 비추어 볼 때 국제정세에 따라 전역 관측이 수월하지 않은 동해의 탄소순환을 이해하는데 유용한 도구로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.

초등학교 교사들의 과학 글쓰기에 대한 인식 연구 (A Study of the Elementary School Teachers' Perception of Science Writing)

  • 송윤미;양일호;김주연;최현동
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.788-800
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    • 2011
  • 이 연구의 목적은 2007 개정 과학과 교육과정에 처음 도입된 과학 글쓰기에 대한 초등학교 교사들의 인식을 알아보는 것이다. 연구를 위하여 개정 과학과 교육과정에 따라 개발되어 나온 3-4학년 과학 교과서를 사용하는 교사 10명을 연구 참여자로 선정하였다. 과학 글쓰기에 대한 교사의 인식을 알아보기 위하여 과학 글쓰기에 대한 이해, 과학 글쓰기 지도 현황, 과학 글쓰기 지도의 어려운 점을 중심으로 반구조화된 인터뷰 가이드를 구성하였으며, 연구 참여자별로 1회의 인터뷰를 시행하였다. 연구 참여자와의 인터뷰 내용을 모두 전사하여 프로토콜을 생성한 후 인터뷰 가이드를 중심으로 교사들의 응답 내용을 질적으로 분석하였다. 연구 결과 첫째, 교사들은 과학 글쓰기라는 용어를 생소하게 느끼고 있으며 개정 과학과 교육과정에 도입된 과학 글쓰기의 목적에 대하여 과학적 사고력 향상, 학습한 과학 내용의 이해, 창의적 사고력의 향상으로 서로 다르게 인식하였다. 또한, 과학 글쓰기의 정의에 대하여 과학 지식을 활용한 글쓰기, 과학적 상상력을 발휘하는 글쓰기, 과학적 사고력을 구체화하는 글쓰기라고 생각하였으며, 대부분의 교사들이 과학 교육에서 과학 글쓰기의 필요성을 크게 인식하지 않았다. 둘째, 과학 글쓰기 지도 현황에서 교사들이 한 학기 동안 과학 글쓰기를 지도한 횟수는 0회에서 4회까지 교사마다 달랐다. 그리고 대부분의 교사들이 과학 글쓰기의 필요성을 느끼지 못하거나 지도 방법 및 자료의 부족 등으로 과학 글쓰기 지도 계획이나 준비를 하지 않았다. 또한 대부분의 교사들은 별도의 과학 글쓰기 과정 및 방법에 대한 지도 없이 학생들이 스스로 과학 글쓰기 과제를 해결하도록 하였으며, 한 차시 시간의 1/3을 과학 글쓰기 활동에 할애하고, 학생들이 작성한 글을 평가하지 않거나 구체적인 피드백을 제공하지 않았다. 이러한 지도 현황은 앞서 논의한 교사들의 과학 글쓰기에 대한 이해와 관련이 있다. 교사들이 과학 글쓰기의 의미, 목적, 필요성 등을 인식하지 못하거나 구체적인 지도 방법을 알지 못하는 상황에서 올바른 과학 글쓰기 지도 및 평가를 기대하기는 어렵기 때문이다. 셋째, 과학 글쓰기 지도 시 어려움에서 10명 중 7명의 교사는 과학 글쓰기에 대한 생소함과 지도 및 평가 방법의 부재로 어려움을 느끼고 있었다. 또한 학생들 간의 과학 글쓰기 능력 개인차와 지도 시간의 부족 등으로 지도에 더 많은 어려움을 느꼈다. 연구 결과를 통해 개정 과학과 교육과정에 과학 글쓰기가 도입되었음에도 불구하고, 교사들의 과학 글쓰기에 대한 이해와 다양한 교수 및 평가 자료의 부족으로 인하여 현 교육 현장에서는 과학 글쓰기 교육이 수행되지 않고 있음을 볼 수 있다. 이에 따라 과학 교육에서 과학 글쓰기가 바르게 수행될 수 있도록 과학 글쓰기에 대한 교사들의 이해와 교수 능력 향상에 필요한 지도 및 평가 도구의 개발, 교사 연수 등이 필요함을 알 수 있다.

예비과학교사들의 반응적 교수 유형 및 실행의 제약점 분석 (Analysis of Pre-service Science Teachers' Responsive Teaching Types and Barriers of Practice)

  • 조미현;백성혜
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.177-189
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    • 2020
  • 본 연구에서는 예비과학교사들의 반응적 교수 역량을 향상시키기 위한 교육프로그램을 실행하고 프로그램 과정 중에 드러난 반응적 교수 실행을 분석하였다. 이를 통해 반응적 교수 실행의 유형과 유형별 특징을 도출하고, 예비과학교사들이 반응적 교수를 실행을 어렵게 만드는 요인을 확인하여 예비교사들의 반응적 교수 역량이 어떠한 조건 하에서 개발되는지에 대한 경험적 데이터를 얻고자 하였다. 이를 위하여 반응적 교수법에 대한 경험이 없는 14명의 예비과학교사들을 대상으로 실천기반 교사교육 프로그램을 설계하여 운영하였다. 프로그램은 수업관찰을 통한 의미구성, 리허설을 통한 연습, 교육실습에서 적용, 교육실습 사후성찰로 이루어졌으며, 특히 교육실습에서의 적용 단계에서 드러난 예비과학교사들의 반응적 교수 유형과 실행의 저해요인에 대해 질적 분석을 하였다. 분석 결과, 변별자 유형, 전달자 유형, 안내자 유형 및 촉진자 유형 등 4가지 유형이 도출되었고 각 유형은 공통적인 반응적 교수 단계 요소를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 실행된 교사교육 프로그램이 예비과학교사들이 학생 참여형 수업의 중요성과 반응적 교수의 교육적 효과를 인식하는 데는 효과가 있었으나, 예비과학 교사들의 반응적 교수 실행의 걸림돌이 되는 3가지 저해요인도 분석되었다. 첫째는 주어진 수업 시간 내에 정해진 학습 목표를 달성해야 한다는 압박이고, 둘째는 교육과정에 대한 경직성이며, 셋째는 교사가 수업을 이끌어가야 한다는 강박감이었다. 이러한 결과를 바탕으로 예비교사들의 반응적 교수 역량을 향상시켜 주기 위하여 시간제약에 대한 사고의 탈피, 교육과정에 대한 유연성, 수업지원자로서 교사역할 인식을 가질 수 있도록 지원할 필요가 있음을 제안하였다.

CAS 그래핑 계산기를 활용한 수학 수업에 관한 사례 연구 (A Case Study on Students' Mathematical Concepts of Algebra, Connections and Attitudes toward Mathematics in a CAS Environment)

  • 박희정;김경미;황우형
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.403-430
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고등학생 6명을 대상으로 CAS 그래핑 계산기를 활용한 수업이 대수 영역에 대한 학생들의 개념 이해에 어떤 영향을 주는지 알아보고, 협동 수업에서 학생들이 방정식, 부등식, 함수의 개념을 각각 어떻게 연결 짓는지 살펴보았다. 또한 CAS 그래핑 계산기를 활용한 수업 이후 학생들의 수학적 태도가 어떻게 변화되었는지 알아보았다. 연구 결과 그래핑 계산기는 학생들이 지필로 푼 문제를 확인하고 그 결과를 비교할 수 있도록 하며, 지필로 푼 문제에 대한 즉각적인 피드백을 제공하여 학생들이 방정식과 일차 부등식을 자기 반성적으로 학습하도록 도와주었다. 이차 부등식에서는 학생들이 기존에 암기하고 있었던 공식으로 문제를 푸는 것에 한계를 느끼게 함으로써 기존에 가지고 있었던 잘못된 개념을 수정하고 이차 함수를 통하여 이차 부등식의 근본적인 개념을 이해하도록 도와주었다. 함수에서는 함수의 정의를 여러 가지 문자와 수식을 이용하여 빠르게 파악할 수 있게 하였으며, 함수에 대한 직관적인 이해를 가능하게 하였다. 또한 그래핑 계산기의 활용은 방정식, 부등식, 함수 영역 간의 연결을 가능하게 도와주었고, 학생들에게 수학의 유용성과 실용성을 느낄 수 있게 하였다. 그리고 학생들의 수학적 태도를 긍정적으로 변화시켰다.