We investigated the classification of learner groups for students' mathematical modeling competency and analyzed the characteristics in each profile group for each country and variable using PISA 2012 data from six countries. With a perspective on measuring sub-competency, we applied the latent profile analysis method to student achievement for mathematical modeling variables - Formulate, Employ, Interpret. The findings showed the presence of 4-6 profile groups, with the variables exhibiting high and low achievement within each profile group varying by country, and a hierarchical structure was observed in the profile group distribution in all countries, interestingly, the Formulate variable showed the largest difference between high-achieving and low-achieving profile groups. These results have significant implications. Comparison by country, variable, and profile group can provide valuable insights into understanding the various characteristics of students' mathematical modeling competency. The Formulate variable could serve as the most suitable predictor of a student's profile group and the score range of other variables. We suggest further studies to gain more detailed insights into mathematical modeling competency with different cultural contexts.
본 연구는 과학고 신입생들을 대상으로 수학, 물리, 화학, 영어 교과에서의 상급 학년 성취 수준을 평가하였다. 상급 학년 수준 시험은 천장효과를 배제한 성취수준을 평가할 수 있는 도구로 대학수학능력시험의 동형검사지를 개발 활용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학고 신입생들의 수학, 과학 교과 학업성취도는 응시생의 50%이상이 수능 5등급이내에 위치하고 영어교과는 19.3%미만의 학생들이 5등급이내의 성적을 나타내어 수학이나 과학보다는 상대적으로 낮았다. 둘째, 과목 내 단원별 학업성취도가 높고 낮은 단원을 보면, 수학은 '행렬' 단원이 높고 '수열' 단원이 낮았다. 미적분과 통계 과목은 '함수의 극한과 연속성' 단원이 높고, '통계' 단원이 가장 낮았다. 물리 과목에서는 '전기와 자기' 단원이 중간 수준, '파동과 입자' 단원이 하위수준이었다. 화학 과목에서는 '생활 속의 화합물' 단원이 높고, '공기' 단원이 낮았다. 영어 교과에서는 읽기 영역의 '실용문'이 매우 높았으며, 쓰기 영역의 '문장'이 낮았다. 결론적으로 상급 학년 수준 시험은 학생들의 수준에 맞는 개별화된 프로그램을 적용하는데 좋은 방안이라 할 수 있다.
본 연구는 로봇을 활용한 수학 융합 인공지능교육 프로그램을 개발하고 적용하여 인공지능 및 수학적 개념에 대한 학생의 이해 특성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 초등 인공지능교육 내용 기준을 분석하여 인공지능의 개념 요소를 추출하고, 이를 효과적으로 융합할 수 있는 수학과 성취기준을 파악하였다. 특히 로봇의 움직임을 활용하기에 적합한 각도 단원과 사각형 단원을 선택하여 그 성취기준을 인공지능교육 내용 요소와 융합하기 위해 수업을 재구성함으로써 5회기(총 15차시) 분량의 프로그램을 개발하였다. 이를 초등학교 4학년 1개 학급 22명을 대상으로 5개월에 걸쳐 적용하고 적용시 드러난 학생들의 이해를 인공지능 내용 주제별로 분석한 결과, 로봇을 활용한 수학 융합 인공지능교육 프로그램은 인공지능 원리 및 수학적 개념 이해에 도움이 되는 것으로 나타났다. 또한 로봇의 활용은 실행 과정 및 결과 도출까지 일련의 절차를 시각적으로 확인하도록 함으로써 학생들의 인공지능과 수학적 이해뿐만 아니라 수업 참여도를 제고하는 것으로 확인되었다.
과학 고등학교에서 다양한 재능을 지닌 학생들의 효과적인 교수- 학습 활동을 위해서, 교수자는 학생들의 다양한 재능과 교과목의 특성에 따라 자연세계의 정보를 인식하고 처리과정에서의 개인차를 이해하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 수학/과학 성취도의 교과 간 상관 및 요인 분석으로 과학고 학생들의 화학 교과에 대한 인식을 규명하는데 있다. 아울러 R&E 학급에 따른 화학 교과의 인식을 알아보고자 하였다. 연구 대상은 입학 전형과 교육과정의 개편 시기에 따른 G과학고 3개년 입학생(296명)이 주 연구 대상자이고, 경남·울산 지역 2개 과학고를 포함하였다. 성취도의 상관 및 요인 분석은 SPSS 25를 이용하여 탐색적 요인분석법으로 수행하였다. 본 연구의 수행 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수학·과학 성취도 간의 상관분석에서 화학의 Pearson 상관계수는 다른 교과목들에 비해 높은 정적 상관을 보이는 것이 확인되었다. 둘째, 수학·과학 성취도의 요인 분석에서 요인 지표는 수리-논리(수학, 물리)와 자연 이해(생명과학, 지구과학)의 2개 요인으로 구분되는 것이 확인되었다. 셋째, 요인 분석에서 화학 교과는 수리-논리와 자연 이해 능력이 모두 요구되는 교과로 인식하고 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로, R&E 학급에 따라서 화학 교과에 대한 학생들의 인식이 다르다는 것을 확인하였다. 즉, R&E 화학반 학생들은 다른 학생들과 달리 화학 교과를 수리-논리가 요구되는 과목으로 인식하고 있음이 확인되었다.
The teaching-learning method utilizing Web makes it possible for the students take the initiative in any field and offers the teaching strategy, methodology and teaching-learning materials suitable for students' ability and standard. The purpose of this study is to investigate the characteristics of WBI in mathematics class for the effective teaching and learning focusing on the unit 'Function' in the 1st grade of middle school and verify its effectiveness by developing the WBI programs which can progress learning achievement and applying them to math class. Two hypotheses were established for this study. Hypothesis 1 : There will be meaningful difference between the group that studies under WBI and the one that doesn't, Hypothesis 2 : There will be meaningful difference in the attitude and interest toward learning between the group that studies under WBI and the one that doesn't. In order to find out the result, I have made a comparative analysis through t-verification on the object of two classes of the 1st grade in P middle school that I have been working for. The result shows that the class utilizing WBI is more effective than the traditional lecture-oriented class since there is a meaningful difference between the control group and experimental one and also that the class based on WEB has a great influence on students' interest and positive attitude toward math class.
본 연구는 다문화 탈북가정 학생들이 수학과 교육과정 중에서 어떤 내용에 취약한지를 파악하여 그들에게 적절한 교수 학습을 강구할 수 있는 기초를 제공하고자 한다. 이 연구에서는 2011년 국가수준 학업성취도 평가 결과를 활용하였다. 다문화 탈북가정 학생을 국제결혼가정 자녀(국내출생 자녀, 중도입국 자녀), 외국인가정 자녀, 탈북가정 자녀로 유형화하여 응시생 전체와 비교하였다. 먼저 학교급마다 이러한 유형별로 검사 전체의 성취수준 비율과 평균 척도점수와 정답률, 내용 영역별 평균 정답률, 문항별 정답률로부터 학업성취 특성을 분석하였다. 여기에 문항에 대한 질적 분석을 더하여 다문화 탈북가정 학생이 어려움을 겪고 있는 학업 상황을 탐색하였다. 모든 하위 집단에서 학교급이 올라갈수록 우수학력의 비율은 줄고, 기초학력 미달의 비율은 늘고 있다. 이러한 현상도 다문화 탈북가정 학생 집단에 따라, 내용 영역에 따라 다르게 나타나고 있다. 이에 따라 집단별로 맞춤형 학습 지원이 필요하다고 할 것이다.
정부는 기존의 교육과정과 교육 정책을 점검하고 개선하기 위한 자료의 하나로 국가수준 학업성취도 평가 결과를 활용하고 있다. 이러한 노력을 기울이는 까닭은 학생들의 학력을 신장시키기 위함이다. 이때 학생들의 학력을 높이기 위해서 가장 기본이 되는 것의 하나는 그들이 어느 내용에서 취약한가를 밝히는 것이다. 다음으로 해당되는 내용을 가르치는 방법을 개선하는 것이다. 그래서 이 글에서는 먼저 2010, 2011년 국가수준 학업성취도 평가 결과에서 나타난 중학교 학생 전체와 남녀학생별 경향을 파악하고 있다. 이를 바탕에 두고 학생 전체와 남녀학생별로 어떤 내용에서 취약한지를 파악하고 그에대한 교수 학습의 시사점을 제시하고 있다.
본 연구는 학업성취도 국제비교평가에서 우리나라 학생들의 수학에 대한 높은 인지적 성취에도 불구하고 정의적 성취가 낮은 원인을 가치의 측면에서 탐색하기 위하여 초등학생과 학부모의 수학학습가치인식 검사 도구를 개발하여 초등학생과 학부모의 수학학습가치의 하위 요인을 밝히고 학부모와 자녀의 수학학습가치인식 간의 관계를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 바탕으로 개발한 24개 문항의 검사지를 경기지역 초등학교 3,4,5학년 학생과 학부모 198쌍을 대상으로 조사한 결과, 초등학생의 수학학습가치는 내재가치, 사회적가치, 타인가치, 개인미래가치, 자신감가치 등 5개의 하위요인으로 구성되고, 초등학교 학부모의 수학학습가치는 초등학교 학생의 사회적가치가 사회적도구가치와 사회적의무가치로 분리되어 총 6개의 하위 요인으로 구성된다는 것이 밝혀졌다. 또한 초등학교 학생과 학부모의 수학학습가치 인식 사이에 정적 상관이 있는 요인이 내재가치, 사회적도구가치, 개인미래가치, 타인가치라는 것이 밝혀졌다. 이 결과에 따라 우리나라 학생들의 긍정적인 수학학습가치 인식 향상을 위하여 학부모를 대상으로 한 체계적인 연구가 필요함을 제안하였다.
기초학력의 부진은 교과 학습 및 사회생활의 장애요인으로 작용한다. 국가적 차원에서는 2002년부터 실시된 '초등학교 3학년 기초학력 진단평가'와 '학습부진학생 책임지도제', 보정교육 자료 개발 등 교육의 복지를 실현하고자 일련의 노력을 기울이고 있다. 기초학력 진단평가의 목적은 학습 결손 원인에 대한 정보 및 개인적 정보를 수집하여 이들을 지도하는데 도움을 주기 위한 것이다. 본 논문에서는 상담기간 축적된 기초학력 진단평가 결과 나타난 미도달 학생들이 특징을 분석하였다. 미도달 학생들은 문항에 포함된 수치적 특징, 받아올림/내림의 여부, 문항의 배치 및 진술 방식, 정보 제시 방식, 개념의 전형적인 예, 친숙도, 일상생활에서의 사용 빈도 등에 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 미도달 학생들의 지도 및 보정교육 자료 개발을 위한 근거를 마련해줄 수 있을 것이다.
본 연구는 우리나라 학생들의 수학 인지적 성취 특성을 국제수준에서 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 TIMSS 2011 평가틀과 평가문항을 바탕으로 인지적 속성을 추출하고, TIMSS 2011 8학년(중2) 수학 성취도 자료를 이용하여 우리나라를 포함한 수학 성취도 상위 15개국의 인지적 성취 특성을 비교, 분석하였다. 분석결과 TIMSS 2011의 인지영역은 9가지 인지적 속성으로 재분류되었으며, 인지적 속성에 따라 국가별로 상대적으로 쉽거나 어렵게 생각하는 경향에 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 우리나라 학생들은 다른 성취도 상위국에 비해 상대적으로 회상/인식하기, 계산하기, 분류/측정하기, 표현하기를 쉽게 생각하고, 해석하기, 실행하기, 일반화하기를 어려워하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 우리나라 학생들이 어려워하는 각각의 속성에 따라 교육적 처방을 마련해야할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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