• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권1호
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• pp.69-88
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• 2017

본 연구에서는 수학적 모델링 활동이 창의적 사고를 촉진하는 것이 가능한지 이론적으로 타진하고, 가능하다면 어떤 모델링 과제를 설계하여 촉진할 수 있으며, 실제 수학적 모델링 활동에서 창의적 사고는 어떠한 방식으로 드러나는지 확인하는 데 목적을 둔다. 연구 결과, 학생들이 다양한 수학적 모델을 생성하고, 각자 생성한 수학적 모델을 검토하고 개선하면서 수학적 모델링을 진행하는 장면이 확인되었다. 그리고 이러한 수학적 모델링 과정에서 수학적 창의성의 요인들인 유창성, 유연성, 독창성, 정교성의 발현을 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.363-380
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• 2023

본 연구의 목적은 초등학교 교사가 수학 교과서 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하는 과정에서 경험하는 어려움과 수학적 모델링 과제 개발을 위한 지식 변화의 사례를 분석하는 것이다. 이를 위해 10년 경력의 초등교사가 교사연구공동체의 반복적인 논의에 참여하면서 초등학교 5학년 수학의 자료와 규칙성 영역 중 평균 지도를 위한 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하였다. 연구결과, 첫째, 교사는 과제 변형 과정에서 현실성의 반영, 수학적 모델링 과제의 적절한 인지적 수준 설정, 수학적 모델링 과정에 따른 세부 과제의 제시에 어려움을 겪었다. 둘째, 반복된 과제 변형을 통해, 교사는 학습 내용과 학생의 인지적 수준을 고려한 현실성 있는 과제의 개발, 과제의 복잡성 및 개방성 조정을 통한 과제의 인지적 수준 조정, 학생의 과제 해결 과정에 대한 사고실험을 통한 수학적 모델링 과정에 따른 세부 과제의 제시를 수행할 수 있었으며, 이는 수학적 모델링의 개념과 과제의 특징 등 수학적 모델링 과제 개발을 위해 요구되는 교사 지식이 향상되었음 보여준다. 본 연구결과는 향후 수학적 모델링 교사교육과 관련하여, 교과서 과제 변형을 통한 수학적 모델링 과제 개발 역량 향상의 기회를 제공하는 교사교육, 수학적 모델링의 이론 및 실제를 결합한 교사교육, 교사연구공동체에의 참여를 통한 교사교육이 필요함을 보여준다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제26권3호
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• pp.167-202
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• 2023

A central problem of mathematics teaching worldwide is probably the insufficient adaptive handling of tasks-especially in computational practice phases and modeling tasks. All students in a classroom must often work on the same tasks. In the process, the high-achieving students are often underchallenged, and the low-achieving ones are overchallenged. This publication uses different modeling of the tennis serve as an example to show a possible solution to the problem and develops and discusses one adaptive task each for middle school, high school, and college using three mathematical models of the tennis serve each time. From model to model within the task, the complexity of the modeling increases, the mathematical or physical demands on the students increase, and the new modeling leads to more realistic results. The proposed models offer the possibility to address heterogeneous learning groups by their arrangement in the surface structure of the so-called parallel adaptive task and to stimulate adaptive mathematics teaching on the instructional topic of mathematical modeling. Models A through C are suitable for middle school instruction, models C through E for high school, and models E through G for college. The models are classified in the specific modeling cycle and its extension by a digital tool model, and individual modeling steps are explained. The advantages of the presented models regarding teaching and learning mathematical modeling are elaborated. In addition, we report our first teaching experiences with the developed parallel adaptive tasks.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권2호
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• pp.257-276
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• 2023

수학적 모델링이란 실세계 문제 상황을 이해하고 이를 수학적인 방법으로 변환하여 수학적 모델을 토대로 실세계 문제 상황을 해결해나가는 일련의 과정이라고 할 수 있다. 선행연구를 통해 수학적 모델링을 활용한 수업의 학습 효과가 밝혀짐에 따라 우리나라에서도 효과적인 수학적 모델링 수업을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 초등수학영재의 수학적 사고 양식에 따라 수학적 모델링 과정에서 나타나는 메타인지적 특성을 분석함으로써 수학적 모델링 지도 과정에서의 시사점을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 S시 소재 대학부설과학영재교육원 초등수학 영재학생 39명을 대상으로 수학적 사고 양식 검사를 진행하여 검사 결과에 따라 시각적, 분석적, 혼합적 모둠으로 분류하고 각 사고 양식이 가장 뚜렷하게 드러나는 3개 모둠(총 12명)의 수학적 모델링 과정에서 나타나는 메타인지 특성을 분석하였다. 분석 결과, 모델링 단계와 모둠 특성에 따라 메타인지 요소가 다르게 나타나는 것을 확인하였으며, 이와 같은 분석 결과에 기초하여 수학적 모델링 지도 과정에서의 교수학적 시사점을 도출하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제15권2호
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• pp.181-196
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• 2011

In mathematical modeling tasks, where students are exposed to model-eliciting for real and open problems, students are supposed to formulate and use a variety of mathematical skills and tools at hand to achieve feasible and meaningful solutions using appropriate problem solving strategies. In contrast to problem solving activities in conventional math classes, math modeling tasks call for varieties of mathematical ability including mathematical creativity. Mathematical creativity encompasses complex and compound traits. Many researchers suggest the exhaustive list of criterions of mathematical creativity. With regard to the research considering the possibility of enhancing creativity via math modeling instruction, a quantitative scheme to scale and calibrate the creativity was investigated and the assessment of math modeling activity was suggested for practical purposes.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제17권3호
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• pp.483-501
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• 2013

본 연구는 초등수학에서 수학적 모델링에 대한 적용 필요성에 대해 알아보았으며, 이를 위해 이론적 문헌 분석에 초점을 두었다. 우리나라 수학교육은 학생들의 높은 성취도에도 불구하고 여러 문제점들을 안고 있다. 수학적 모델링은 이러한 문제점들을 해결하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 예상되며, 이러한 점에서 본 연구에서는 수학적 모델링이 학교수학의 유의미한 목표 및 방법으로써 연구자들의 관심을 갖게 된 배경과 수학적 모델링의 정의, 그리고 문제해결과 수학적 모델링의 유사점과 차이점을 살펴보았다. 그리고 잘 알려진 세 가지 수학적 모델링의 과정을 제시하고 각 모델링 과정의 특징을 살펴보았다. 또한, 초등수학에서 수학적 모델링이 적용된 국내와 외국의 연구 사례를 제시하였다. 마지막으로 결론 부분에서는 초등수학에서 수학적 모델링 연구의 문제점 및 우리나라에서 초등학교 수학과 교육과정에서 다루어야 할 필요성과 의미에 대해 제시하고, 또한 교사들의 수학적 모델링에 대한 인식에 대해서도 생각해 보았다.

• East Asian mathematical journal
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• 제35권2호
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• pp.217-237
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• 2019

This Modeling is a cyclical process of creating and modifying models of empirical situations to understand them better and improve decisions. The role of modeling and teaching mathematical modeling in school mathematics has received increasing attention as generating authentic learning and revealing the ways of thinking that produced it. In this paper and interactive lecture session, we will review a subset of the related literature, discuss benefits and challenges in teaching and learning mathematical modeling, and share our attempts to improve traditional textbook problems so that they can become more authentic modeling activities and implications for instruction and assessment as well as for research.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.497-516
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• 2018

본 연구는 초등학교 5학년 학생들의 수학적 모델링 수업에서 모둠 구성 방법에 따라 수학적 모델링 과정 수행 능력과 수학적 추론 능력에 차이가 있는지 분석하였다. 이를 위하여 3가지 문제 상황으로 각각 8차시에 걸쳐 총 24차시의 수학적 모델링 수업을 설계 및 실시하였다. 그 결과 동질 모둠 보다는 이질 모둠에서 더 낳은 수학적 모델링 과정 수행 능력과 수학적 추론 능력을 보여 주었다. 본 연구 결과는 수학 수업에서 수학적 모델링을 적용할 때 모둠 구성의 관점에서 이질 모둠이 보다 효과적임을 시사한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.747-770
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• 2012

본 연구에서는 수학교과서 중 함수 단원을 중심으로 수학적 모델링 지도 자료를 개발하고, 이에 알맞은 교수 학습 모형을 정립한다. 그리고 개발한 수학적 모델링 지도 자료를 활용한 수업이 고등학생의 학업성취도, 수학교과에 대한 학습태도와 불안도에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보는데 그 목적이 있다. 본 연구의 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 수학 모델링 자료를 사용한 수업집단과 전통적인 교과서 중심 수업을 한 수업집단 사이에 학업성취도에 있어 차이가 있는가? 둘째, 수학 모델링 자료를 사용한 수업집단과 전통적인 교과서 중심수업을 한 수업집단 사이에 수학교과에 대한 학습태도와 불안도 에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보는 것이다. 셋째, 수학적 모델링 자료를 사용한 수업에 대한 학생들의 반응은 어떠한 가이다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제57권4호
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• pp.371-391
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• 2018

The purpose of this study is to analyze manifestation examples and effects of group creativity in mathematical modeling and to discuss teaching and learning methods for group creativity. The following two points were examined from the theoretical background. First, we examined the possibility of group activity in mathematical modeling. Second, we examined the meaning and characteristics of group creativity. Six students in the second grade of high school participated in this study in two groups of three each. Mathematical modeling task was "What are your own strategies to prevent or cope with blackouts?". Unit of analysis was the observed types of interaction at each stage of mathematical modeling. Especially, it was confirmed that group creativity can be developed through repetitive occurrences of mutually complementary, conflict-based, metacognitive interactions. The conclusion is as follows. First, examples of mutually complementary interaction, conflict-based interaction, and metacognitive interaction were observed in the real-world inquiry and the factor-finding stage, the simplification stage, and the mathematical model derivation stage, respectively. And the positive effect of group creativity on mathematical modeling were confirmed. Second, example of non interaction was observed, and it was confirmed that there were limitations on students' interaction object and interaction participation, and teacher's failure on appropriate intervention. Third, as teaching learning methods for group creativity, we proposed students' role play and teachers' questioning in the direction of promoting interaction.