본 연구는 수학과목 학습이 부진하고, 특히 함수식과 그래프의 관계에 대한 이해가 부족한 특성화 고등학생들을 대상으로 학생들에게 친숙한 엑셀 프로그램을 사용하여 지도한 효과를 살펴보았다. 엑셀의 식, 표, 그래프를 한 화면에 담을 수 있는 기능과 스크롤바를 이용하여 그래프를 움직이는 기능이 주로 사용되었다. 함수개념을 과정관점과 대상관점으로 나누고, 함수 표상을 표, 식, 그래프로 나누었을 때 학생들이 지도를 통하여 표상 내에서 또는 관점 간 유연한 전환이 일어나는 것을 목표로 지도하였고 긍정적인 효과가 나타났다. 실험은 특성화 고등학교 2학년 학생 5명을 대상으로 5일간 컴퓨터실에서 실시되었다. 학생들에 대한 진단평가를 토대로 중학교 수준의 함수와 그래프를 엑셀을 이용해서 지도하였다. 학생들에게는 엑셀파일이 제공되었고, 학생들은 수업 중에 실제 조작해보고 조작결과를 배포된 활동지에 적고 함께 토론하는 방식으로 수업을 진행하였다.
본 연구의 목적은 수학 문장제 해결에 기초가 되는 수학과 용어의 유형에 따른 한국어학습자의 이해 특성 및 오류유형을 파악하여 한국어학습자의 문장제 해결에 효과적인 교수·학습 지도 방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하는 것이다. 이를 위해 학교에서 별도의 한국어 수업을 듣는 한국어학습자 4명을 대상으로 교육과정 등재 용어와 교과서에 사용된 교육과정 미등재(정의/무정의) 용어에 대한 구체적인 개념이미지를 분석하는 사례 연구를 하였다. 연구 결과 첫째, 한국어학습자가 수학과 용어에 대하여 적합한 개념정의를 정립할 수 있도록 충분한 시각화 자료를 활용하여 지도할 필요가 있다. 둘째, 한국어학습자의 가정 내 사용 언어와 수학과 용어에 대한 적합한 개념이미지 형성 사이의 구체적인 관계를 파악할 필요가 있다. 셋째, 능동형 용어보다 의미 이해에 어려움을 겪고 있는 피동형 용어에 주의하여 지도할 필요가 있다. 넷째, 일상의 의사소통에 어려움이 없는 한국어학습자의 경우에도 수학 교과서에 사용되는 교육과정 미등재 일상어에 대하여 지도할 필요가 있다. 다섯째, 용어에 대한 설명에서 나타난 한국어학습자의 언어적 특성이 반영된 오류 유형을 고려하여 수학과 용어를 지도해야 할 것이다. 이러한 인식은 언어적 배경이 다른 한국어학습자의 문장제 해결 지도에 도움이 될 것으로 기대된다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제20권4호
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pp.303-308
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2022
Simulating the heat transfer in a composite material is an important topic in material science. Difficulties arise from the fact that adjacent materials cannot match perfectly, resulting in discontinuity in the temperature variables. Although there have been several numerical methods for solving the heat-transfer problem in imperfect contact conditions, the methods known so far are complicated to implement, and the computational times are non-negligible. In this study, we developed a ResNet-type deep neural network for simulating a heat transfer model in a composite material. To train the neural network, we generated datasets by numerically solving the heat-transfer equations with Kapitza thermal resistance conditions. Because datasets involve various configurations of composite materials, our neural networks are robust to the shapes of material-material interfaces. Our algorithm can predict the thermal behavior in real time once the networks are trained. The performance of the proposed neural networks is documented, where the root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) are below 2.47E-6, and 7.00E-4, respectively.
본 연구는 새터민 청소년들의 수학학습 적응 실태를 파악하고 수학학습 적응에 영향을 미치는 요인들을 분석함으로써 수학학습 적응력 신장을 위한 개선방향을 찾으려는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 새터민 대안학교에 재학 중인 새터민 학생 43명을 대상으로 12개월 동안의 참여관찰과 수학학습 적응에 관한 설문조사를 실시하였다. 새터민 청소년들은 탈북 과정 중에서 제대로 제도화된 교육과정을 받지 못함에 따라 기초 수리능력의 부족과 낮은 학력수준으로 인한 인지적 요인뿐 아니라 수학교과에 대한 자아개념, 수학교과에 대한 학습 습관, 수학불안, 수학교과 인식 등의 정의적 영역, 그리고 수업 변인 등 환경적 영역의 요인들이 수학학습 적응에 있어서 다각적으로 영향을 미침을 알 수 있었다.
The purpose of this study was to explore the characteristics of STEAM program developed and implemented by two docents and its educational impact for the use of natural history museum. Two docents developed this program with the help of science educators who ran five times of workshop during five months. The STEAM program implemented in the natural history museum demonstrated the following characteristics. The exhibitions in museum were reached by visitors only for learning science concepts (S) out of five components in STEAM. The other components, T (technology) and E (engineering), were delivered through lectures in the room, not exhibition hall. M (Mathematics)was achieved by guessing the animal's size, or calculating the walking or running speed with the clue of foot prints. The three phases of STEAM program (presentation of context, creatively design the investigation, and emotional touch) were explicitly implemented but partially successful. Two docents participating in this study responded that they formed new or extended the understandings about STEAM education, but they had the difficulties in implementing STEAM program for various type of visitors. All visitors who participated in this study displayed the favorable responses in educational impact by STEAM program in natural history museum. The heavier emphasis on E and T of STEAM program is recommended through community-based learning. In addition, educator professional program through which docents can bridge theory into practice is suggested for revitalization of STEAM education.
이 연구에서는 도형 정의의 재발명에 대해 세 교사가 쓴 lesson play를 통하여, 교사들이 가지고 있었던 정의 개념과 연역적 조직화로서의 정의하기를 가르치고자 할 때 봉착했던 교수학적 문제들을 살펴보았다. 교사들은 lesson play에서 도형의 정의를 주입식으로 전달하지 않았으며 여러 다른 정의의 가능성을 제시하였으나, 연역적 조직화로서의 정의하기를 적극적으로 구현할 수는 없었다. 교사들은 정의를 어떤 용어에 대한 언어적 약속으로 생각하여, 정의를 가르치는 데 있어 연역적 조직화와 같은 과정이 왜 필요한 지를 이해하지 못하였다. 또 수학적 정의의 임의성 및 정의와 정리의 지위가 절대적이지 않다는 사실을 수용하는 데에도 어려움을 겪고 있었다. 이와 같은 결과는 교사들이 도형의 수학적 정의를 자신이 배웠던 방식과 다르게 가르치도록 하기 위해서는, 교사교육에서 단순히 Freudenthal의 이론과 같은 이상적인 교수 방향 및 철학을 소개하는 것만으로는 부족하며, 상식적인 정의 개념과 수학적 정의 개념의 차이를 인식하고 반성해보는 것이 필요함을 보여주고 있다.
본 연구는 초등학교 6학년 학생들의 그래프 이해 능력을 알아보기 위해, 자료 읽기, 자료 사이의 관계 찾기, 자료 해석하기, 상황 이해하기의 4가지 과제 유형을 설정하고 초등학교에서 학습하는 6가지의 그래프를 대상으로 검사 문항을 구성하였다. 이를 이용하여 서울 시내 초등학교 6학년 학생 187명을 대상으로 검사를 실시한 후, 과제유형별 반응과 그래프 종류별 반응을 분석하였다. 분석 결과 그래프를 보고 자료 읽기와 자료 사이의 관계 찾기 과제에서는 높은 이해도를 보였으나 자료 해석하기와 상황 이해하기에서는 상대적으로 낮은 이해도를 나타냈다. 또한 같은 수준의 과제 내에서도 그래프의 종류에 따라 상당히 다른 이해도를 보였다. 이를 통해 그래프 교수 학습 방향에 대한 시사점을 도출하였다.
This study analyzed the difficulties of middle school students in computer simulation of the law of large numbers through eye movement analysis. Some students did not attend to the simulation results and could not make meaningful inferences. It is observed that students keep the existing concept even though they observe the simulation results which are inconsistent with the misconceptions they have. Since probabilistic intuition influence student's thinking very strongly, it is necessary to design a task that allows students to clearly recognize the difference between their erroneous intuitions and simulation results. In addition, we could confirm through eye movements analysis that students could not make meaningful observations and inferences if too much reasoning was needed even though the simulation included a rich context. It is necessary to use visual representations such as graphs to provide immediate feedback to students, to encourage students to attend to the results in a certain intentional way to discover the underlying mathematical structure rather than simply presenting experimental data. Some students focused their attention on the visually salient feature of the experimental results and have made incorrect conclusion. The simulation should be designed so that the patterns of the experimental results that the student must discover are not visually distorted and allow the students to perform a sufficient number of simulations. Based on the results of this study, we suggested that cumulative relative frequency graph showing multiple results at the same time, and the term 'generally tends to get closer' should be used in learning of the law of large numbers. In addition, it was confirmed that eye-tracking method is a useful tool for analyzing interaction in technology-based probabilistic learning.
일반적으로 영재교육 대상자 선발을 위해 실시되는 지필평가는 학생에 대한 자세한 정보를 제공하지 않기 때문에, 보다 세부적인 정보를 수집해서 신중하게 판별하고 교육해야 한다. 또한 수학영재로 선발되었으나 교육과정에 적응하지 못하는 학생들도 상당수 있기 때문에, 학생들이 교육과정에 참여하는 양상에 대한 자세한 정보도 중요하다. 이 연구에서는 영재교육 대상자로 선발되었으나 영재교육 과정에서는 여러 가지 이유로 학습에 어려움을 표현하는 학생들, 선발과정에서는 상대적으로 낮은 수준에 있는 것으로 판별되었으나 영재교육 과정에서는 높은 수준의 수행을 보여주는 학생들의 특성을 자세하게 살펴보았다. 이를 통해 관찰평가, 창의력평가는 지필평가에 의해서는 얻기 어려운 학생들에 대한 세부적인 정보를 얻을 수 있고, 영재교육 과정에서의 수행 수준에 대한 예측력이 높은 정보를 제공한다는 것을 확인하였다.
공업계 고등학교 전기이론 교과 중에서 교류전기에 관한 단원은 수학과 물리에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 하며 눈에 보이지 않는 다양한 현상들에 대한 개념적인 이해가 요구되는 부분이다. 반면 이를 학습하는 공업계 고등학교 학생들은 교류회로를 이해하는데 필요한 충분한 기초학력을 보유하고 있지 못할 뿐만 아니라 교재 또한 지나치게 이론중심으로 기술되어 있어 대부분의 학생들이 교류회로를 어렵게 느끼도록 하는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 교류회로를 이론보다는 원인-결과를 중심으로 설명하고 CAI 교재를 개발하여 교류신호의 기본 성질을 직접 보고 또 가상 실습을 통해 학생들이 보다 쉽게 개념을 파악할 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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