• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2020

첨단 정보통신기술(ICT)인 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data) 등이 사회와 경제 전반에 융합돼 혁신적인 변화가 일어나는 요즘, 헬스케어, 지능형 로봇, 가정용 인공지능 시스템(스마트홈), 공유자동차 등은 이미 우리 생활에 깊이 영향을 미치고 있다. 이미 오래전부터 공장에서는 로봇이 사람 대신 일을 하고 있으며(FA, OA), 인공지능 의사도 병원에서 활동을 하고 있고(Dr. Watson), 인공지능 스피커(기가지니)와 인공지능 비서인 구글 어시스턴트가 자연어생성을 하며 우리를 돕고 있다. 이제 인공지능을 이해하는 것은 필수가 되었으며, 인공지능을 이해하기 위해서 수학의 지식은 선택이 아니라 필수가 되었다. 따라서 이런 일들을 가능하게 해주는 수학지식을 설명하는 역할이 수학자들에게 주어졌다. 이에 본 연구진은 인공지능과 머신러닝(Machine Learning, 기계학습)을 이해하기 위해 필요한 수학 개념을 우리의 실정에 맞게 한 학기(또는 두 학기) 분량으로 정리하여, 무료 전자교과서 "인공지능을 위한 기초수학"을 집필하고, 인공지능 분야에 관심이 있는 다양한 전공의 대학생과 대학원생을 대상으로 하는 강좌를 개설하였다. 본 논문에서는 그 개발과정과 운영사례를 공유한다. http://matrix.skku.ac.kr/math4ai/

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권1호
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• pp.1-19
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• 2019

본 연구는 학생이 학습과정(learning process)에 능동적으로 참여하여, 능력을 향상하며, 자신감을 갖고 학생성공(student success)이라는 궁극적인 목표에 도달하는 것을 목표로 한 기초수학 특히 이산수학 강좌의 운영사례를 다룬다. 이를 위해 첫째, 본 연구진에 의해 개발/제작된 강의록과 사이버실습실을 미리 제공하였다. 둘째, 이를 바탕으로 학생들이 학습관리 시스템(learning management system)을 통해 예습, 복습, 질문, 답변, 토론을 충분히 할 수 있도록 하였으며, 팀별로 기말 프로젝트에 참여하게 하였다. 셋째, 한 학기 동안의 모든 학습과정을 보고서로 작성하여 제출, 발표하고 이를 바탕으로 한 평가를 하였다. 이러한 강의 모델을 통해 학생들은 자신의 학습과정 및 문제해결과정을 서술하고 발표하면서 비판적인 사고 능력을 자연스럽게 갖추는 과정을 경험하고 공유한다. 본 연구는 기존의 연구와 달리 교수자가 많은 시간을 들이지 않고도, 그리고 여러 지원 또는 우수한 조교가 돕지 않아도 교수 스스로 개인별, 수준별, 맞춤형, 창의적 이산수학 교육이 가능하다는 것을 보여주는 모델을 만든 것으로 이를 공유한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.123-138
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• 2024

본 연구는 S대학 <인공지능을 위한 기초수학[Math4AI]> 강좌의 교수·학습과정에서 맞춤형 챗GPT를 개발하여 활용한 경험을 공유한다. 연구진은 ① 먼저 강좌 맞춤형 챗GPT (https://math4ai.solgitmath.com/)를 개발하였다. 이때 챗GPT가 부정확한 정보를 주지 않도록 수년간의 해당 강좌 주요 데이터(교재, 실습실, 토론 기록, 코드 등)를 우선적으로 학습하는 챗GPT의 기능을 적용하였다. ② 학생들이 교재를 스스로 학습하다 궁금한 부분이 생기면, 맞춤형 챗GPT 인터페이스를 통해 자연어로 수학 용어, 정리, 예제, 열린 문제 번호, 핵심어 등을 질문하여 도움을 얻을 수 있도록 하였다. 그러면 챗GPT는 관련된 주요 문제나 용어, 그리고 이전 학생들의 토론에 기반한 몇 가지 샘플 답안 또는 토론 내용과 함께 사용되었던 코드 샘플을 제공한다. ③ 학생들이 챗GPT를 통해 얻은 내용을 스스로 윤문하여 공유하고, 상호 토론하면서, 교재에서 제시하는 주요 개념과 열린 문제의 대부분을 이해하도록 하였다. ④ 학기 말에는 그간 본인이 얻은 열린 문제들에 대한 학습기록을 모아 PBL (Problem-Based Learning) 보고서로 제출하고, 발표하여 강좌를 수료하도록 하였다. 이러한 방식은 학생들이 학습을 포기하지 않고 한 단계 앞으로 더 나아갈 추진력과 동기를 주며, 궁극적으로 각각의 문제를 스스로 해결하는 자기 주도적 학습을 도울 수 있다. 또한 학생들 각자의 수준에 맞추어 실시간으로 최적화된 조언을 제시하므로 강좌뿐만 아니라 대학수학교육 전반에 대한 학생별 맞춤형 교육(personalized education)을 제공할 수 있다. 즉, 학생들이 담당교수(또는 조교)와 AI 조교의 도움으로 실시간 답변과 효과적인 조언을 받을 수 있게 됨을 의미한다. 이는 양질의 조교 부족에 대한 고민을 추가 비용 없이 획기적으로 해결할 수 있다. 본 연구는 강좌의 교수·학습과정에 교재 맞춤형 챗GPT를 접목한 것으로, 인공지능(AI) 기술을 기타 대학수학 과목들(미적분학, 선형대수학, 이산수학, 공학수학, 기초통계학 등)과 초·중·고 수학교육에 적용할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 특히 AI 기술을 적용하여 이전 수강생들의 학습기록(열린 문제 풀이, 토론 자료, 코드 등)을 참고하며, 각자 실습한 결과를 공유 및 상호 토론하여 문제를 해결하는 방식은, 다양한 전공의 학생들이 내용을 더 효과적으로 이해하고, 본인 전공 관련 문제 해결 능력을 향상시키는 데 획기적인 도움을 줄 것으로 예상된다. 또한 교재 맞춤형 챗GPT와 함께 자기주도적인 학습을 경험토록 하는 교수학습 방법은 평생 교육(lifelong learning, extension school, extension college, extended college) 또는 평생학습의 관점에서 중요하다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제9권1호
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• pp.81-109
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• 1999

This study aims to reflect the basic principles and teaching-teaming principles of Realistic Mathematics Education in order to suppose an way in which mathematics as an activity is carried out in primary school. The development of what is known as RME started almost thirty years ago. It is founded by Freudenthal and his colleagues at the former IOWO. Freudenthal stressed the idea of matheamatics as a human activity. According to him, the key principles of RME are as follows: guided reinvention and progressive mathematisation, level theory, and didactical phenomenology. This means that children have guided opportunities to reinvent mathematics by doing it and so the focal point should not be on mathematics as a closed system but on the process of mathematisation. There are different levels in learning process. One should let children make the transition from one level to the next level in the progress of mathematisation in realistic contexts. Here, contexts means that domain of reality, which in some particular learning process is disclosed to the learner in order to be mathematised. And the word of 'realistic' is related not just with the real world, but is related to the emphasis that RME puts on offering the students problem situations which they can imagine. Under the background of these principles, RME supposes the following five instruction principles: phenomenological exploration, bridging by vertical instruments, pupils' own constructions and productions, interactivity, and interwining of learning strands. In order to reflect how to realize these principles in practice, the teaming process of algorithms is illustrated. In this process, children follow a learning route that takes its inspiration from the history of mathematics or from their own informal knowledge and strategies. Considering long division, the first levee is associated with real-life activities such as sharing sweets among children. Here, children use their own strategies to solve context problems. The second level is entered when the same sweet problems is presented and a model of the situation is created. Then it is focused on finding shortcomings. Finally, the schema of division becomes a subject of investigation. Comparing realistic mathematics education with constructivistic mathematics education, there interaction, reflective thinking, conflict situation are many similarities but there are alsodifferences. They share the characteristics such as mathematics as a human activity, active learner, etc. But in RME, it is focused on the delicate balance between the spontaneity of children and the authority of teachers, and the development of long-term loaming process which is structured but flexible. In this respect two forms of mathematics education are different. Here, we learn how to develop mathematics curriculum that respects the theory of children on reality and at the same time the theory of mathematics experts. In order to connect the informal mathematics of children and formal mathematics, we need more teachers as researchers and more researchers as observers who try to find the mathematical informal notions of children and anticipate routes of children's learning through thought-experiment continuously.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권4호
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• pp.421-440
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• 2003

본 논문에서는 비 개념이 역사적으로 어떤 의미를 가지고 있으며, 비에 대한 생각이 어떻게 변화되어 왔는지 살펴본다. 또한 비에 대한 여러 가지 수학적 의미를 찾아보고, 비 개념의 본질이 어떠해야 하는지를 알아본다. 그리고 비례적 추론의 직관적 근원과 발달 과정을 찾아보고 비 개념의 심리적 측면을 분석해 봄으로써 비 개념 지도와 관련하여 교육적 시사점을 탐구한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권2호
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• pp.259-283
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• 2014

본 연구에서는 최근 PISA에서 약진하고 있는 일본의 수학과 교육과정과 전국학력 학습상황조사의 현황을 조사하고 이를 통한 교육적 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 첫째, 일본의 수학교육 개관에 대해 알아보았다. 둘째, 일본의 수학과 교육과정을 제 8차 학습지도요령을 중심으로 살펴보고, 이를 우리나라의 수학과 교육과정과 비교하였다. 셋째, 일본의 전국학력학습상황조사의 개요, 특징, 문항 특성을 살펴보고, 우리나라의 국가수준학업성취도 평가 및 PISA 수학 평가와 비교하였다. 일본과 우리나라는 초등학교와 중학교의 교육과정에서 강조하는 영역에 차이가 있으며, 전국학력학습상황조사에서 일본은 수학적 지식의 활용을 강조하는 B형 테스트를 시행하고 있다. 일본에서 강조하고 있는 핵심역량인 수학적 사고력 판단력 표현력이 학교수학에 어떻게 반영되었는지, 학년간 내용 편제의 차이, 전국학력학습상황조사의 다원화된 평가틀 등은 현재 교육과정을 개정하고 있는 우리나라의 수학과 교육과정 개발과 국가수준 학업성취도 평가 체제 및 문항 개발에서 참조할 필요가 있을 것이다.

• 공학교육연구
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• 제7권2호
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• pp.5-21
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• 2004

이 연구는 $\ulcorner$학점인정등에관한법$\lrcorner$ 제7조 제4항의 시행규칙과 관련하여 공인 민간자격 취득자에 대한 학점 인정방안을 제시하려는 것을 목적으로 한다. 이 연구의 목적을 달성하기 위한 연구방법으로 자격에 대한 학점 인정의 근거와 인정 원리 등에 관한 선행연구, 관련 문헌 및 자료를 분석하였으며, 공인 민간 자격관리자에게 공인 민간자격종목에 대한 학점부여 의견 조사를 하였다. 또한 분야별 전문가 협의회를 개최하여 자격종목별 검정내용과 수준을 세부적으로 검토하였고, 공인 민간자격에 대한 학점 인정 방향에 대한 면담조사를 하였으며, 공인민간자격에 대한 시험문제의 수준과 난이도 분석을 하였다. 이 연구를 통해서 제시된 학점인정 수준 결정은 다음과 같다. 국가기술자격과 기타 국가자격의 학점 인정 원리에 따라 학점 인정할 수 없는 공인 민간자격 종목은 두 가지 사항을 고려하여 학점인정의 수준을 결정하였다. 첫째, 직무의 수준과 범위를 검토하고, 둘째, 대학의 교육과정과 자격검정 내용을 비교하였다. 직무범위 및 직무수행 난이도는 전문 자격과 일반 자격으로 구분하여 검토하였다. 전문자격은 특정 직종의 직무를 수행하는 데 필요한 지식과 기술의 습득 여부를 표시하는 것으로서 국가기술자격의 서비스분야 일반사무 자격종목의 제외한 자격종목, 기타 국가자격은 전문자격에 해당한다. 이에 비해 일반 자격은 여러 직종에 걸쳐 직무 수행의 효율성을 높을 수 있는 지식과 기술의 습득 정도를 증명해주는 것으로서 언어 능력, 수리 통계 능력, 문제해결 능력, 협상 능력, 의사소통 능력을 증명하는 자격이 해당한다. 공인 민간자격이 전문 자격에 해당하면, 국가자격의 직무수준과 비교하여 자격의 수준을 결정하였고, 일반 자격에 해당하면, 대학의 교육과정과 비교 검토하여 인정학점을 결정하였다.