본 연구에서는 수학적 모델링에 관한 주제로 국내 학회지에 실린 총 11편의 선행 연구 및 22편의 석사학위논문을 대상으로 그 밖의 국내외 문헌을 참조하여 수학적 모델링에 관한 이해를 도모하고자 하였다. 우선, 수학적 모델링의 의미와 과정을 살펴보고, 수학적 모델링과 문제해결의 관계를 살펴보았는데, 그 결과 수학적 모델링의 중요성을 부각시키기 위한 노력 내지 의도 하에 문제해결의 진정한 의미가 다소 축소되고 간과되는 경향이 있음을 알 수 있었다. 이어서 수학적 모델링의 주요 특징을 탐색해 보고, 수학적 모델링 문제와 문제해결에서 정의되는 문제의 관계를 살펴보았는데, 이는 문제해결에서의 수학 외적 소재를 수반하는 문제의 의미 내지 범주가 보다 분명히 밝혀질 때 두 문제 사이의 범주 및 관계도 정립될 수 있을 것으로 나타났다. 결과적으로, 본 연구에서는 문제해결 문제와의 비교를 떠나 수학적 모델링 문제 자체가 지니고 있는 특징을 간추려 제시하였다. 끝으로, 수학적 모델링 과정의 전반적인 이해를 돕기 위하여 폴리아의 문제해결 과정과 연계지어 간략히 제시하였다.
The paper describes some principles how we design the mathematics curriculum through mathematical Modelling. since the motivation for modelling is that it give us a cheap and rapid method of answering illposed problem concerning the real world situations. The experiment was focussed on the possibility that they can involved in modelling problem sets and carry modelling process. The main principles could be described as follows. principle 1. we as a teacher should introduce the modelling problems which have many constraints at the begining situation, but later eliminate those constraints possibly. principle 2. we should avoid the modelling real situations which contain the huge data collection in the classroom, but those could be involved in the mathematics club and job oriented problem solving. principle 3. Analysis of modelling situations should be much emphasized in those process of mathematics curriculum principle 4. As a matter of decision, the teachers should have their own activities that do mathematics curriculum free. principle 5. New strategies appropriate in solving modelling problem could be developed, so that these could contain those of polya's heusistics
2007년에 수학적 모델링에 관한 주제로 국내 학회지에 실린 총 11편의 선행 연구 및 22편의 석사학위논문을 대상으로 수학적 모델링에 관한 이해를 탐색하였는데(황혜정, 2007), 이와 동일한 취지와 목적으로 2007년 이후 수학적 모델링에 관하여 전반적인 사항을 검토해 보는 것은 의미 있는 일일 것이다. 2007년부터 2017년까지 10년간 국내에서 수학적 모델링을 주제를 다루는 논문은 총 24편으로, 여기에는 한국수학교육학회의 '수학교육'과 '수학교육 논문집', 대한수학교육학외의 '수학교육학연구'와 '학교수학', 그리고 한국학교수학회의 '한국학교수학회논문집' 논문이 해당된다. 결과적으로, 본 연구에서는 총 24편의 논문을 중심으로, 수학적 모델링의 의미, 수학적 모델링의 문제의 특징과 유형, 수학적 모델링에서의 모델의 의미 등에 대하여 분석하여 재정리해 보고자 한다. 다만, 2007년 연구에서는 22편의 석사학위논문을 부가적으로 참조하여 연구를 수행하고 학회지의 것과 상이하게 다른 점을 비교하였는데, 금 번에는 학회지 논문만도 총 24편에 달하므로 이에 초점을 두어 연구를 수행하고자 한다. 아울러, 이러한 선행 연구자들 간의 다소 다른 견해나 강조점들에 관한 의견을 종합하여 정리하는 과정에서 수학적 모델링과 관련된 몇몇 국외 문헌들을 참조하고자 한다.
연구의 목적은 ICME(2008,Mexico) 모델링 TSG21에서 논의한 모델일의 두 과제 설정 MMa, MeA이 학교수학에 효율적으로 적용이 될 수 있는지를 알아보는데 있다. 이 실험에서 수학과 교육과정에 적용할 수 있는 몇 가지 중요한 점을 발견했는데, 첫째는 MMa집단이 통제집단 IPS에 모델링 문항에서 성취도에 우의미한 차이를 보였고, 정보처리 문항에서도 좋은 성취수준을 보였다. 다시 말하면 모델링 MMa, MeA 교육이 가능하게 현행 학교 문제 해결 또는 개념 학습에 포함이 되고 더욱 발전 되는 시스템을 가질 수 있다. 둘째는 실험집단의 학생들이 생성한 모델링 처음 3단계 상황분석, 수학질문 구성, 모델설정에서 독특한 발견전략을 사용하였고 후반 2단계에서도 전통적 IPS 문제해결과 좋은 연결성을 보였다. 또, 실험집단 MMa, MeA 학생들이 개념적 시스템의 구성과정을 잘 이해했으며 Lesh & Sriraman(2005a, 2005b)의 개념적 시스템의 구성을 뒷받침 해 주었다. 셋째는 과제설정 MMa, MeA 간에 모델링의 사고행동인 수학적 상황 센스를 만들기(S), 창조하기(C), 확장하기(E), 재정의하기(RF)가 교실에서 활발하게 일어났다는 점이다. 따라서 Pollak등이 제언한 모델링 활동은 현행 IPS 활동과 의미 있게 교류 될 수 있다.
This study suggests a framework for analyzing items based on the characteristics, and shows the relationship among the characteristics, difficulty, percentage of correct answers, academic achievement and the actual mathematical problem solving competency. Three mathematics educators' classification of 30 items of Mathematics 'Ga' type, on 2017 College Scholastic Ability Test, and the responses given by 148 high school students on the survey examining mathematical problem solving competency were statistically analyzed. The results show that there are only few items satisfying the characteristics for mathematical problem solving competency, and students feel ill-defined and non-routine items difficult, but in actual percentage of correct answers, routineness alone has an effect. For the items satisfying the characteristics, low-achieving group has difficulty in understanding problem, and low and intermediate-achieving group have difficulty in mathematical modelling. The findings can suggest criteria for mathematics teachers to use when developing mathematics questions evaluating problem solving competency.
The development of Science and Technology and the social change require new paradigm in Education. In a traditional paradigm, learners have been regarded as a passive being and knowledge could be transmitted to learner. But within this paradigm, it is difficult to confront the social change and to develop problem solving skills in various context. This results in a new, alternative perspective, Constructive paradigm. As an alternative to the traditional settings, Constructive paradigm emphasizes the learner centered instruction. The reform movement in mathematics education including NCTM's standards revolves around this paradigm and the open education movement in our educational system is based on it. Open education values learner's interest, autonomy and internal motivation in learning. However, open education has been misunderstood by most of the teachers. It should be understood as the change of paradigm. In this study, as a way of helping students connect mathematics to their everyday lives and construct meaningful mathematical knowledge and concept, mathematical modelling is suggested. It consists of posing and specifying the real problem, formulation and constructing a mathematical model, analyzing and solving a mathematical problem. interpreting the solution and comparing with reality and communicating results. In this process, technology like computer can be a powerful tool. It can help students explore various problems more easily and concretely.
한국음향학회 1994년도 FIFTH WESTERN PACIFIC REGIONAL ACOUSTICS CONFERENCE SEOUL KOREA
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pp.758-763
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1994
The work discusses the problems of modelling of the process of acoustic signal generation in machines. We have pointed out that in the task of minimizing of both moise and vibration, the key problem is identification of sources and paths of propagation, both in terms of their location and of definition of their characteristic features. Properly conducted identification makes possible the use of relatively simple mathematical models and this fact is particularly important for a broad application of the proposed methods in practice.
본 연구에서는 학생들이 일차함수의 활용단원을 학습할 때 여러 현상을 해석하고 다양한 수학적 표현을 사용하여 모델로 만들어 문제해결과정에 이를 적용할 수 있도록, 학생들의 표현에 대한 이전 경험과 현상을 해석하기 위한 표현 방법을 효과적으로 연결하는 학습-지도 방법을 분석하였다. 본 연구는 일차함수를 학습한 8학년 학생들을 대상으로 일차함수 단원을 예측과제, 번역과제, 해석과제, 척도과제로 세분화하여 각각에 대한 학생들의 오류를 분석한 다음, 일차함수의 활용 단원을 교과서 위주의 강의식 표현변환 학습, 모델링 관점에서의 표현변환 학습과 과제기반 표현변환 학습을 실시하였다. 연구 결과, 강의식 학습 방법보다는 모델링 관점과 과제기반 학습이 표현변환의 유연한 연결성 및 일차함수에 대한 각 과제별 오류교정과 질적 함수에 대한 해석 능력에서 효과적이었다. 모델링 관점과 과제기반 학습의 경우는 모두 표현변환의 유연한 연결을 교수하는데 효과적이었으나, 질적 함수의 해석 능력에서는 모델링 관점의 학습이 보다 효과적이었다.
In general, manual calibration is commonly used for the stream water quality modelling. Because the manual calibration depends upon the subjectivity and experience of the researcher, it has a problem with the objectivity of the modelling. Thus, the interest about the automatic calibration by the optimization technique is deeply increased. In this study, Influence coefficient algorithm and Genetic algorithm are introduced to develop an automatic calibration model for the QUAL2K that are the latest version of the QUAL2E. Genetic algorithm, used in this study, is very simple and easy to understand but also applicable to any complicated mathematical problem, and it can find out the global optimum solution effectively. The developed automatic calibration model is applied to the Gangneung Namdaecheon. The calibration results about the 11 water quality variables show the good correspondence between the calculated and observed water quality values.
The purpose of this study is to investigate the international trends of how the core competencies are reflected in mathematics curriculum, and to find the implications for the revision of Korean mathematics curriculum. For this purpose, the curriculum of the 9 countries including the U.S., Canada(Ontario), England, Australia, Poland, Singapore, China, Taiwan, and Hong Kong were thoroughly reviewed. It was found that a variety of core competencies were reflected in mathematics curricula in the 9 countries such as problem solving, reasoning, communication, mathematical knowledge and skills, selection and use of tools, critical thinking, connection, modelling, application of strategies, mathematical thinking, representation, creativity, utilization of information, and reflection etc. Especially the four most common core competencies (problem solving, reasoning, communication, and creativity) were further analyzed to identify their sub components. Consequently, it was recommended that new mathematics curriculum should consider reflecting various core competencies beyond problem solving, reasoning, and communication, and these core competencies are supposed to combine with mathematics contents to increase their feasibility. Finally considering the fact that software education is getting greater attention in the new curriculum, it is necessary to incorporate computational thinking into mathematics curriculum.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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