• 제목/요약/키워드: Mathematical reasoning ability

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수학적 문제해결력 및 추론능력과 관련된 정의적 요소와 그 차이에 관한 분석 - 6학년 아동을 중심으로 - (A Study on Affective Factor and the Differences related to Problem-Solving in Mathematics and Reasoning Ability -Focused on 6th graders in Elementary School-)

  • 박경옥;박영희
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제7권2호
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    • pp.101-116
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    • 2003
  • In recent days, it is stressed that problem solving ability and inference ability to get a higer accomplishment are very important. The purpose of this research is to explore the affective factors related the problem solving ability and reasoning ability. Also, we explored the difference between the two affective factors focusing on 6th graders in primary school.

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초거대 언어모델과 수학추론 연구 동향 (Research Trends in Large Language Models and Mathematical Reasoning)

  • 권오욱;신종훈;서영애;임수종;허정;이기영
    • 전자통신동향분석
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    • 제38권6호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • Large language models seem promising for handling reasoning problems, but their underlying solving mechanisms remain unclear. Large language models will establish a new paradigm in artificial intelligence and the society as a whole. However, a major challenge of large language models is the massive resources required for training and operation. To address this issue, researchers are actively exploring compact large language models that retain the capabilities of large language models while notably reducing the model size. These research efforts are mainly focused on improving pretraining, instruction tuning, and alignment. On the other hand, chain-of-thought prompting is a technique aimed at enhancing the reasoning ability of large language models. It provides an answer through a series of intermediate reasoning steps when given a problem. By guiding the model through a multistep problem-solving process, chain-of-thought prompting may improve the model reasoning skills. Mathematical reasoning, which is a fundamental aspect of human intelligence, has played a crucial role in advancing large language models toward human-level performance. As a result, mathematical reasoning is being widely explored in the context of large language models. This type of research extends to various domains such as geometry problem solving, tabular mathematical reasoning, visual question answering, and other areas.

학업성취도에 따른 초등학교 6학년 학생들의 비례 추론 능력 및 전략 분석 (The Analysis of 6th-Grade Elementary School Student's Proportional Reasoning Ability and Strategy According to Academic Achievement)

  • 엄선영;권혁진
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.537-556
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    • 2011
  • 본 연구에서는 최근 초등 수학에서 중요시 되고 있는 비례 추론에 초점을 두고 비례 문제를 해결하는 과정에서 학생들의 학업성취도에 따른 비례 추론 능력과 비례 추론 전략 사용의 특징을 분석하였다. 이를 위하여 초등학교 6학년 173명을 대상으로 다양한 유형의 비례 문제를 제시하고 최대 세 가지 추론 전략을 사용하여 해결하도록 하였다. 그 결과 상위권 학생들이 하위권 학생들보다 다양한 비례 추론 전략을 활용하고, 표현하고, 인식하는 능력이 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 학생들이 선호하는 비례 추론 전략은 학업성취도에 따라서는 별 차이를 보이지 않았으나 문제 유형과 문제에 제시된 숫자들의 비에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 학생들의 학습 수준에 따른 능력 차이를 반영하여 적절한 비례적 추론 지도가 필요함을 알 수 있었다.

수학적 사고력 측정을 위한 수학 평가 도구의 개발 (Development of the Items for the Assessment of Mathematical Thinking)

  • 신준식;고정화;박문환;박성선;서동엽
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.619-640
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    • 2011
  • 본 연구는 수학적 추론, 문제해결, 의사소통과 관련된 평가 문항을 소개하고, 평가 문항에 대한 5 학년 학생들의 반응을 보다 심층적으로 분석한 연구이다. 수학적 추론은 연역 추론, 귀납 추론, 유비 추론으로, 문제해결은 외적 문제해결과 내적 문제해결로, 의사소통은 말하기, 읽기, 쓰기, 듣기로 나누어 각각의 예시 문항과 학생들의 반응을 소개하였다. 수학적 추론 문항은 각각의 추론 능력을 발휘할 수 있는 문항의 개발이 중요하며, 5학년 학생들 중 일부는 이러한 능력을 보여주었다. 의사소통의 각각의 형식보다는 문항에 내재된 수학적 상황이 학생들의 반응에 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구로부터 수학 평가 문항에 대한 지속적인 연구가 필요하고, 수학 평가에서 인지적 영역의 설정과 활용 방안에 대한 연구가 필요하며, 수학 평가 문항 개발과 관련된 교사 연수의 필요성을 제안하였다.

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초등학교 4학년 학생들의 귀납적 추론능력 실태와 특징에 관한 연구 (A Study on the Ability and Characteristics of 4th Grade Elementary Students on Inductive Reasoning)

  • 정순화;유현주
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.461-483
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    • 2017
  • 수학적으로 사고하고 귀납적으로 추론하는 능력은 논증적 추론으로 나아가는 토대이며 초등학교 수학교육과정을 통해 길러야 할 중요한 목표라 할 수 있다. 이러한 이유에서 초등학생들의 귀납적 추론 과정을 분석하고 그 과정에서 나타난 어려움의 원인은 무엇인지 찾아보아야 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 초등학교 수학교육과정에서 귀납적 추론 지도의 실태를 분석하고 문제풀이과정 중에서 나타나는 학생들의 귀납적 추론 능력의 실태와 그 특징을 분석하여 초등수학교육과정에서 귀납적 추론 능력 신장을 위한 시사점을 도출하였다.

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초등수학영재와 일반학생의 서술형 평가를 통한 수학적 추론 능력 및 오류 비교 (Mathematical Reasoning Ability and Error Comparison through the Descriptive Evaluation of Mathematically Gifted Elementary Students and Non-Gifted Students)

  • 김동관;류성림
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.123-148
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 초등수학영재들과 일반학생들 사이의 서술형 평가에서 나타나는 수학적 추론 능력과 오류 유형을 비교분석 함으로써 초등수학영재의 인지적 특성을 이해하며, 초등수학영재의 교육에 도움을 주는 것이다. 연구 대상은 광역시 소재의 5개 초등학교 수학영재학급 학생 63명과 4개 초등학교 일반학생 63명이다. 연구 결과 첫째, 초등수학영재가 일반학생보다 서술형 평가에서 수학적 추론 능력이 높은 것으로 나타났다. 즉 p<.05 수준에서 두 집단 간 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과가 나타난 이유는 다음과 같다. 먼저, 귀납적 추론에 있어서 초등수학영재는 문제의 해결에 필요한 적절한 자료를 수집하는 능력과 수집한 자료를 분석하여 규칙을 찾고 문제를 해결하는 능력이 모두 일반학생보다 높았기 때문이다. 또 유비적 추론에 있어서도 초등수학영재는 두 상황의 구조적 유사성을 인식하고 기저 상황의 핵심을 더 잘 파악하였으며, 적용에 있어서도 타당한 대응을 통해 표적 상황을 유연성 있게 해결하였기 때문이다. 연역적 추론에 있어서는 초등수학영재와 일반학생 모두 완벽한 추론을 이끌어내는 데에 어려움을 겪는 것으로 나타났으나, 초등수학영재는 일반학생에 비해 문제 해결을 위한 타당성과 일반성을 가진 근거를 수집하였고, 논리적인 추론 단계에서 생략된 부분이 적었기 때문이다. 둘째, 초등수학영재가 일반학생에 비하여 오류를 적게 범하는 것으로 나타났다. 가장 많이 범하는 오류의 유형은 초등수학영재와 일반학생이 모두 풀이 과정의 생략으로 같았으나, 일반 학생들은 개념 원리의 오류나 문항 이해의 오류가 상대적으로 많은 편이었고, 초등수학영재들은 기록 단계의 오류가 높은 것으로 나타났다.

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구성주의 수학 수업이 추론능력에 미치는 영향 - 초등학교 2학년 곱셈을 중심으로 - (Effects of Mathematical Instructions Based on Constructivism on Learners' Reasoning Ability - With Focus on the Area of Multiplication for 2nd Graders -)

  • 정현실;김진호
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.31-61
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 학습능력이 다소 처지는 학생들도 구성주의를 바탕으로 한 학습자 중심 수업을 받았을 때 이들도 또한 스스로 지식을 구성할 수 있을 것이라는 구성주의자들의 가정을 확인을 하는데 있다. 이런 목적을 달성하기 위해서, 연구자들은 구성주의를 바탕으로 한 학습자 중심 수업과 객관적 인식론을 바탕으로 한 교사 중심 수업이 학생들의 추론 능력과 학업성취도에 미치는 효과를 비교하였다. 이를 알아보기 각 집단은 각 실험처치를 통해 곱셈을 학습하였다. 본 연구에서 얻은 결과로부터 다음과 같은 몇가지 결론을 얻을 수 있었다. 첫 번째, 구성주의를 바탕으로 한 학습자 중심 수업은 학습자들의 추론 능력에 통계적으로 유의미한 영향을 미쳤다. 두 번째, 학습자 중심 수업은 학습자들의 연역적 추론 능력에 다소 긍정적인 영향을 미쳤다. 세 번째, 다소 학습능력이 처지는 학생들을 대상으로 실시한 학습자 중심 수업은 교사중심 수업보다 실험처치 중 학습하지 않은 수학적 지식의 개념 및 원리 이해에 긍정적인 영향을 미쳤다.

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중고등학생의 대수적 추론 문제해결능력과 문제해결과정 분석 (An Analysis on secondary school students' problem-solving ability and problem-solving process through algebraic reasoning)

  • 김성경;현은정;김지연
    • East Asian mathematical journal
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    • 제31권2호
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    • pp.145-165
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    • 2015
  • The purpose of this study is to suggest how to go about teaching and learning secondary school algebra by analyzing problem-solving ability and problem-solving process through algebraic reasoning. In doing this, 393 students' data were thoroughly analyzed after setting up the exam questions and analytic standards. As with the test conducted with technical school students, the students scored low achievement in the algebraic reasoning test and even worse the majority tried to answer the questions by substituting arbitrary numbers. The students with high problem-solving abilities tended to utilize conceptual strategies as well as procedural strategies, whereas those with low problem-solving abilities were more keen on utilizing procedural strategies. All the subject groups mentioned above frequently utilized equations in solving the questions, and when that utilization failed they were left with the unanswered questions. When solving algebraic reasoning questions, students need to be guided to utilize both strategies based on the questions.

원기둥을 이용한 중학생의 공간기하 이해 능력 분석 (An analysis on middle school students' space geometrical thinking based on cylinder)

  • 장현석;홍정애;이봉주
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제59권2호
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    • pp.113-130
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 원기둥으로 중학생의 공간기하에 대한 이해 정도를 분석하는 것이다. 선행연구를 토대로 검사 도구를 개발하여 중학교 433명을 대상으로 검사를 실시하고, 그 응답 사례를 토대로 면담하였다. 학년과 성별에 따른 문항 정답률의 차이를 검증하고, 공간추론 능력 평가 문항에 대한 학생의 응답을 바탕으로 오류 유형을 분석하였다.

시각화를 이용한 증명교육

  • 강미광;김명지
    • East Asian mathematical journal
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    • 제24권5호
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    • pp.527-545
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    • 2008
  • One of the education purpose of the section "Figures" in the eighth grade is to develop students' deductive reasoning ability, which is basic and essential for living in a democratic society. However, most or middle school students feel much more difficulty or even frustration in the study of formal arguments for geometric situations than any other mathematical fields. It is owing to the big gap between inductive reasoning in elementary school education and deductive reasoning, which is not intuitive, in middle school education. Also, it is very burden for students to describe geometric statements exactly by using various appropriate symbols. Moreover, Usage of the same symbols for angle and angle measurement or segments and segments measurement makes students more confused. Since geometric relations is mainly determined by the measurements of geometric objects, students should be able to interpret the geometric properties to the algebraic properties, and vice verse. In this paper, we first compare and contrast inductive and deductive reasoning approaches to justify geometric facts and relations in school curricula. Convincing arguments are based on experiment and experience, then are developed from inductive reasoning to deductive proofs. We introduce teaching methods to help students's understanding for deductive reasoning in the textbook by using stepwise visualization materials. It is desirable that an effective proof instruction should be able to provide teaching methods and visual materials suitable for students' intellectual level and their own intuition.

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