• 제목/요약/키워드: Mathematics Framework

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학생이 지닌 기하적 심상과 문제해결과정에서의 오류 (Error analysis related to a learner's geometrical concept image in mathematical problem solving)

  • 도종훈
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.195-208
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    • 2006
  • 학생들은 개념과 관련된 여러 가지 기하적 표현 중에서 특정한 표현을 해당 개념의 형식적인 정의에 우선하는 기하적 심상으로 받아들이곤 한다. 학생이 지닌 기하적 심상과 개념의 형식적인 정의가 항상 조화를 이루지는 않으며, 이로 인해 문제해결과정에서 오류가 유발될 수 있다. 기하적 표현을 통한 학습이 중요한 비중을 차지하는 기하 영역에서는 이러한 학생들의 오류 및 오류의 원인을 체계적으로 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 학생이 지닌 특정한 기하적 심상으로 인해 발생하는 오류 사례의 분석을 통해 보다 일반적으로 학생들이 수학적 개념에 대하여 지니는 심상 및 심상과 관련한 오류의 유형을 개념적으로 분류하여 이론적 분석의 틀을 제안하고자 한다.

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Worked-out Example을 통한 중학생들의 수에 대한 학습 (Examining Students' Mathematical Learning through Worked-Out Examples on Numbers)

  • 이일웅;김구연
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.291-319
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 제곱근과 실수 단원에 대한 Worded-Out Examples을 활용하여 중학생들의 수학적 사고과정을 수학적 숙련도(mathematical proficiency)를 통해 규명하는 것이다. WOE는 "학생의 학습을 위하여 전문가의 풀이 과정을 상세히 제공하는 도구"로 학생들의 수학에 대한 과정과 구조의 학습을 돕기 위한 것이다. 이를 위해, WOE 문항을 개발하여 6명의 중학생들이 활용하도록 하고 2명의 학생을 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 수집된 자료를 분석하였고 그 결과는 다음과 같다. 학생들의 사고과정은 이해한 내용을 활용하여 적절한 단계로 문제를 풀어가는 '이해 계산', '계산 추론', '이해 계산 추론'으로 나타났다. 또한 학생들 대부분이 '적용'하는 것에는 어려움을 겪는 것으로 나타났다.

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한국 수학 교과서와 미국 CMP 교과서의 비교.분석 - 중학교의 방정식과 함수 단원을 중심으로 - (A comparative analysis between Korean mathematics textbooks and U.S.A.'s CMP textbooks -focused on equation and function in middle school-)

  • 추재임;이종학;김원경
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제52권1호
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    • pp.43-63
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    • 2013
  • The purpose of this study is to find meaningful implications for developing curriculum and textbooks by comparison between Korean middle school mathematics textbooks and U.S.A.'s CMP textbooks. After comparing and analysing how the contents are composed focusing on the equations and functions and how the contents are presented according to 'Project 2061' mathematical textbook analytical framework, and how the contents ere different in terms of the mathematical connectivity, the research reached the following conclusions. First, compared to Korean textbooks, the CMP textbooks clearly present learners' behavior goals in a detailed way, and emphasize communication and connectivity. Second, Korean textbooks focus on explaining concepts and solving problems related to their concepts and discussion questions are briefly introduced. But all the textbooks contain a lot of problems required to be solved with algorithms. On the other hand, CMP textbooks provide students with opportunities to find the necessary concepts on their own, through problem solving processes, after presenting various real-life problem situations.

Nonlocal effects on propagation of waves in a generalized thermoelastic solid half space

  • Singh, Baljeet;Bijarnia, Rupender
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권4호
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    • pp.473-479
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    • 2021
  • The propagation of plane waves in a linear, homogeneous and isotropic nonlocal generalized thermoelastic solid medium is considered in the framework of Lord and Shulman generalization. The governing field equations are formulated and specialized in a plane. Plane wave solutions of governing equations show that there exists three plane waves, namely, P, thermal and SV waves which propagate with distinct speeds. Reflection of P and SV waves from thermally insulated or isothermal boundary of a half-space is considered. The relevant boundary conditions are applied at stress free boundary and a non-homogeneous system of three equations in reflection coefficients is obtained. For incidence of both P and SV waves, the expressions for energy ratios of reflected P, thermal and SV waves are also obtained. The speeds and energy ratios of reflected waves are computed for relevant physical constants of a thermoelastic material. The speeds of plane waves are plotted against nonlocal parameter and frequency. The energy ratios of reflected waves are also plotted against the angle of incidence of P wave at a thermally insulated stress-free surface. The effect of nonlocal parameter is shown graphically on the speeds and energy ratios of reflected waves.

GARCH-X(1, 1) model allowing a non-linear function of the variance to follow an AR(1) process

  • Didit B Nugroho;Bernadus AA Wicaksono;Lennox Larwuy
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권2호
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    • pp.163-178
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    • 2023
  • GARCH-X(1, 1) model specifies that conditional variance follows an AR(1) process and includes a past exogenous variable. This study proposes a new class from that model by allowing a more general (non-linear) variance function to follow an AR(1) process. The functions applied to the variance equation include exponential, Tukey's ladder, and Yeo-Johnson transformations. In the framework of normal and student-t distributions for return errors, the empirical analysis focuses on two stock indices data in developed countries (FTSE100 and SP500) over the daily period from January 2000 to December 2020. This study uses 10-minute realized volatility as the exogenous component. The parameters of considered models are estimated using the adaptive random walk metropolis method in the Monte Carlo Markov chain algorithm and implemented in the Matlab program. The 95% highest posterior density intervals show that the three transformations are significant for the GARCHX(1, 1) model. In general, based on the Akaike information criterion, the GARCH-X(1, 1) model that has return errors with student-t distribution and variance transformed by Tukey's ladder function provides the best data fit. In forecasting value-at-risk with the 95% confidence level, the Christoffersen's independence test suggest that non-linear models is the most suitable for modeling return data, especially model with the Tukey's ladder transformation.

SIMULTANEOUS FAULT DETECTION AND CONTROL OF LINEAR TIME-INVARIANT SYSTEM VIA DISTURBANCE OBSERVER-BASED CONTROL APPROACH

  • PANG, GUOCHEN;JIAO, YU;ZHANG, HONGZI;CHEN, XIANGYONG;ZHANG, ANCAI;QIU, JIANLONG
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제40권1_2호
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    • pp.47-59
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    • 2022
  • This paper concerns the problem of simultaneous fault detection and disturbance reject control(SFDDRC) for a class of linear time-invariant system. In the framework of fault detection, residual generators are required to be robust to disturbances existing in the system. Different from most of the existing simultaneous fault and control(SFDC) methods, SFDDRC rejects the influences of disturbances on residual generators by disturbance observer-based control(DOBC). This not only effectively improves the accuracy of fault detection, but also solves the problem that most of the existing SFDC methods require that the disturbance must be bounded. Finally, a numerical example is given to verify the validity of the method.

수학 수업에서 교사의 의사결정 행동 분석 - 과학영재학교의 미적분학 수업 사례연구 - (An Analysis of a Teacher's Decision Making in Mathematics Lesson: Focused on Calculus Class in Science Academy)

  • 오택근;김지애;이경화
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제16권3호
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    • pp.585-611
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    • 2014
  • 본 연구는 목표 지향적 의사결정 이론의 수업 분석틀을 적용하여 우리나라의 과학영재학교에서 수학 수업을 수행하는 한 교사의 의사결정 행동을 이해하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 수도권의 과학영재학교에서 미적분학 수업을 담당하는 한 수학교사를 연구 참여자로 선정하여 수업을 관찰하였고, 선행연구로부터 도출한 설문지를 토대로 참여교사의 수학수업에 대한 목표, 지향, 자원 및 수업에서 반복적으로 나타나는 교사의 행동 패턴을 분석하였다. 연구 결과, 교사의 수업 행동에서 일정한 지도 루틴이 있음을 파악하였으며, 수학 수업에 관한 교사의 목표, 지향, 자원을 통해 교사의 지도 루틴을 적절하게 설명할 수 있음을 확인하였다. 특히 본 연구에서는 Schoenfeld의 연구에서 제시된 교사의 지도 루틴과 유사하면서도 부분적으로 다른 루틴이 있음이 확인되었다. 이러한 연구 결과로부터 목표 지향적 의사결정 이론이 학생들과의 생산적인 상호작용을 추구하는 우리나라 교사의 수학 수업에서 교사의 의사결정 행동을 이해하기 위한 분석 도구로서 적절하게 사용될 수 있다는 시사점을 제시하였다.

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중학교 1학년 수학교과서의 실세계 기반 과제 분석: 융복합교육의 맥락과 방식을 중심으로 (Korean Mathematics Textbook Analysis: Focusing on a Context of Yungbokhap and on Ways of Integration)

  • 문종은;박미영;주미경;정수용
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제17권3호
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    • pp.493-513
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    • 2015
  • 학교교육개선을 위한 방안으로서 융복합교육에 대한 사회적 관심이 증가하는 가운데 본 연구에서는 2009 개정 수학과 교육과정에 따른 중학교 1학년 수학교과서 13종에 수록된 실세계 기반의 과제 880개를 대상으로 융복합 맥락 차원 및 융복합 방식 차원과 관련하여 과제 구성상의 특징을 분석하였다. 분석 결과, 융복합교육의 맥락 차원에서는 개인적 맥락이 가장 많이 나타났고, 융복합 방식 차원에서는 타 교과의 제재가 수학 문제해결과 직접적인 관련이 없거나 단순하게 설명문 형식으로 제시되어 있는 순차모형의 과제가 가장 높은 비율로 나타났다. 이와 같은 분석결과는 수학교과를 통해 학습자의 융복합적인 역량을 함양하고 문 이과 통합을 통해 융합적 사고를 증진시키려는 목표를 달성하기에는 현행 교과서의 구성이 매우 제한적임을 보여주는 결과로써, 학습자가 살아갈 미래사회와 세계사회 맥락에서의 탐구가 가능한 과제 개발이 필요함을 시사한다. 이러한 맥락에서 타 교과의 지식 및 사회적인 쟁점과 수학교과를 융복합교육의 관점에서 보다 의미 충실하게 연결할 수 있는 과제 개발에 대한 시사점을 제안하였다.

초등학교 수학과 교육과정에 따른 성취기준 변화 분석: 수와 연산 영역을 중심으로 (Analysis of Change of Achievement Standards according to Curriculum of Mathematics in Elementary School: Focusing on Number and Computation Area)

  • 김현미;신항균
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.19-41
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    • 2019
  • 본 연구에서는 우리나라 초등학교 수학과 교육과정 중 수와 연산 영역의 수학 내용 및 성취기준이 어떻게 변화되어 왔는지 분석하기 위하여 2015 개정 교육과정을 기본으로 한 분석틀을 제시하였다. 이를 기초로 각각의 성취기준들을 유형별로 분류하여 그 특성 살펴보았다. 수와 연산의 성취기준은 그 특성에 따라 연속형 성취기준, 소멸형 성취기준, 추가형 성취기준으로 나눌 수 있다. 연속형 성취기준이 1차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 삭제되지 않고 지속적으로 존재해 온 성취기준이다. 소멸형 성취기준은 교육과정이 9번 개정 하는 동안 어느 시기에 삭제되어 현재 2015 개정교육과정에는 존재하지 않는 성취기준을 의미하는데, 제4차 교육과정 이전과 이후의 소멸형 성취기준의 특성이 다르게 분석되었다. 추가형 성취기준은 이전 시기에는 없다가 교육과정 개정 시 추가되거나, 이전 시기에 있다가 삭제 후 재추가 되어 2015 개정 교육과정에 존재하는 성취기준을 의미한다. 이러한 성취기준의 변화에 따른 각 유형별 특성들은 우리나라 수학과 교육과정이 개정의 방향을 충실히 이행해온 결과라고 할 수 있다. 이와 같은 연구의 결과로부터 향후 교육과정 개발 시 성취기준의 구성에 있어서 몇 가지 시사점을 제안하였다.

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정비례/반비례, 상관관계의 도입 시기 및 내용 조직에 대한 교육과정 국제 비교 연구 (A Comparative Study of International Mathematics Curriculum on Time of Introduction and Content Organization for Direct and Inverse Proportions and Correlation)

  • 김화경;김선희;박경미;장혜원;이환철;이화영
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제26권3호
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    • pp.403-420
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    • 2016
  • 2015 개정 수학과 교육과정에서 나타난 주요한 내용 변화 중의 하나는 정비례/반비례를 초등학교에서 중학교로 상향이동하고, 상관관계 관련 내용을 중학교에 추가한 것이다. 이런 변화를 결정하는 데 중요한 근거 자료가 된 것이 국제 비교 결과이다. 이에 본 연구에서는 미국, 영국, 프랑스, 핀란드, 호주, 일본, 싱가포르, 중국, 대만을 대상국으로 정하고, 정비례/반비례와 상관관계를 어느 시기에 어떤 범위에서 다루는지 조사하였다. 더불어 교육과정 내용 조직의 특성을 분석하는 틀로 수직적 계열성, 수평적 계열성, 외적 연결성, 내적 연결성의 네 가지 기준을 설정한 후 이에 기초하여 정비례/반비례와 상관관계 관련 내용을 비교 분석하였다. 연구결과 대부분의 국가가 정비례/반비례를 중학교에서 도입하거나 초등학교에서 도입한 후 중학교에서 심화시키는 방식을 따르고 있으며, 내용 조직의 특성 기준을 비교적 충실히 만족시키고 있다. 상관관계는 핀란드를 제외한 모든 국가가 고등학교 내용으로 포함시키고 있으며, 대부분 상관계수, 회귀직선, 최소제곱법 등 관련 개념들을 소개하면서 다양한 맥락에서 다루고 있었다.