• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권1호
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• pp.85-104
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• 2023

본 연구의 목적은 초등학생들의 수학 일기 유형들을 분석하고 학년이 올라가면서 수학 일기에서 어떤 변화를 보이는지를 파악하여 수학교육에서 시사점을 얻는 것이다. 이를 위해 '수학 일기 경진대회'에 제출한 교구수학부문 222편의 자료 중 미성년자 학생과 그 학생의 학부모 동의를 모두 받은 170편의 자료를 대상으로 분석하였다. 수학 일기 유형 분석을 위한 틀은 3명의 연구자 간의 독립적인 분석을 통해 12개의 유형을 도출하였다. 연구 결과 첫째, 초등학생들이 쓴 수학 일기 쓰기의 유형으로 관찰 일기, 문제 만들기, 개념 정리 일기, 복습 일기 등 다양한 일기를 쓴 것으로 나타났다. 또한, 학습 영역으로는 수와 연산 영역과 도형 영역에서 두드러지게 일기 쓰기를 진행하는 것으로 나타났다. 둘째, 수학 일기 쓰기에서 나타난 유형은 학년이 올라갈수록 실험에 의한 관찰일기, 문제만들기, 개념정리일기 등이 눈에 띄게 증가하였고, 소수이지만 아이디어 일기와 설명 일기가 새롭게 나타났으며, 반면 게임을 통한 (승리) 전략 세우기와 같은 유형은 하락하였다. 이는 활동중심 또는 단순한 묘사를 필요로 하는 유형에서 수학적 개념을 적극적으로 적용하는 유형으로 발전하고 있음을 알 수 있다. 이처럼 수학 일기의 유형은 12개 유형으로 분류되었지만 학교 현장에서도 자유롭게 표현할 수 있는 글쓰기에 교구를 적극적으로 활용할 필요가 있겠다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.165-186
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• 2024

학교 현장과 대규모 평가에서 서술형 문항 도입을 지원하기 위한 방안 중 하나로 인공지능 기반의 자동 채점 기술이 주목받고 있음에도 불구하고, 수학 교과에서는 타 교과에 비해 이에 대한 기초 연구가 부족한 상황이다. 이에 본 연구는 중학교 1학년 수학 서술형 문항 두 개를 대상으로 랜덤 포레스트 알고리즘을 활용하여 자동 채점 모델을 개발하고 그 성능을 평가하였다. 연구 결과, 두 문항에 대한 최종 모델의 평가요소별 정확도는 각각 0.95-1.00, 0.73-0.89의 범위로 나타났으며, 이는 타 교과에 비해 상대적으로 높은 수준이다. 데이터의 양을 고려한 평가 범주 설정의 중요성을 확인하였으며, 수학 교육전문가에 의한 텍스트 전처리와 데이터 특성에 맞는 벡터화 방법의 선택이 모델의 성능 및 해석 가능성을 향상시키는 데 기여하였다. 또한, 현실적 한계로 인해 균형적인 데이터 수집이 어려운 상황에서 오버샘플링이 성능을 보완하는 유용한 방법임을 확인하였다. 교육적 활용도를 높이기 위해, 랜덤 포레스트 기반 모델에서 도출된 특성 중요도를 활용하여 피드백과 같이 교수-학습에 유용한 정보를 생성하는 추가 연구가 필요하다. 본 연구는 수학 서술형 자동 채점에 관한 기초 연구로서 의미가 있으며, 인공지능 전문가와 수학교육 전문가 간의 긴밀한 협력을 통해 다양한 후속 연구가 진행될 필요가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.11-20
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• 2015

소프트웨어 교육의 중요성과 함께 Computational Thinking 교육에 대한 연구가 활발히 논의되고 있지만 실제 초등교과와 연계하여 개발된 프로그램은 많지 않다. 이에 본 연구는 수학교과에서 Computational Thinking을 적용한 교육 프로그램을 개발하였다. 우선 수학에서의 CT 적용 방안을 3가지 모델로 설정하였고 CT기반 수학의 수업을 달성하기 위한 교수 학습 자료를 개발하였다. 개발된 자료를 수업에 적용하여 학습자의 긍정적인 만족도를 도출하였다. 또한 학교 적용 타당성 검증을 위하여, 전문가들을 대상으로 타당도 검사를 실시한 결과 자료가 학교 현장에 도움이 될 뿐만 아니라 학생의 CT능력 신장에도 도움이 된다는 결과가 나왔다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.497-507
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• 2017

그동안의 소프트웨어교육과 타 교과의 연계 융합에 대한 연구는 주로 수학과 과학교과에 편중되어왔다. 이는 학생의 교과에 대한 다양한 선호와 학습 성격 유형 등을 만족시키지 못하여 학습 격차를 유발할 수 있다. 뿐만 아니라, 컴퓨팅 사고를 적용할 수 있는 다양한 융 복합적 문제의 해결과정을 다루어야 함을 감안할 때 바람직하지 않다. 그리하여 기존의 수학과학적 접근에서 벗어난 언어적인 접근인 영어교과와의 연계를 통해 학생들의 다양한 성향과 선호를 포용하고, 영어교과와 소프트웨어교육의 새로운 언어를 배우는 과정과 방법상의 유사점을 접목시켜 교육 효과의 향상을 도모하고자 하였다. 이를 위하여 초등 영어교과와 소프트웨어교육의 교수학습모델 분석을 토대로 연계에 적합하도록 기존의 영어교과와 소프트웨어 교수학습모델을 변형하여 수업모형을 개발하였다. 이후 초등학교 영어교과내용 중 소프트웨어교육에 적용 가능한 학습 요소를 추출하여 개발된 수업모형에 적용한 프로그램을 설계하여 실제적인 학습 활용 방안을 모색하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권2호
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• pp.231-241
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• 2014

This study is subject to compare the STEAM and the STEM education of Korea, the U.K., and the U.S. to find their differences and similarities, as well as the implications in implementing the STEAM education in Korea. In order to accomplish this, the educational objectives, contents and topics, teaching and learning methods, subjects and timing for education, and convergence curriculum were compared; also, after choosing the representative program of each country, a cross-comparative analysis was done for the teaching and learning method distribution ratio, content element distribution ratio, program distribution ratio, STEAM domain ratio, curriculum structure and domain ratio, frequency of inquiry process, basic inquiry, integrated inquiry frequency, hourly basic inquiry, and integrated inquiry process. As a result, it was possible to obtain 77 programs, a total of 656 class hours of Korea, 65 programs and 846 class hours of the U.S., and 75 programs and 774 class hours of the U.K. The results are as follows: Korea's STEAM and the U.K. and the U.S.' STEM all include science, technology, engineering, arts, and mathematics, but in terms of frequency, Korea's STEAM has higher figure in arts. However, the U.K. and the U.S. have higher frequency of debate and discussion, and there were many cases of a student, after receiving feedback from other students, modifying the work.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.435-453
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• 2018

국가수준 학업성취도 평가의 결과 분석은 학교 현장에 교수 학습 측면에서 다양한 시사점을 제공해 줄 수 있다. 본 연구에서는 2009 개정 수학과 교육과정이 중학교 국가수준 학업성취도 평가에 적용된 2015년부터 2017년까지 3개년 동안의 국가수준 학업성취도 평가의 답지 반응 분포와 성취수준별(우수학력, 보통학력, 기초학력) 정답률 편차를 분석하였다. 우수학력 수준과 보통학력 수준, 보통학력 수준과 기초학력 수준 사이의 정답률 편차를 계산하고 편차의 누적백분율 제3사분위수 이상의 문항을 선별한 후, 내용 영역과 행동 영역은 무엇이며 이러한 문항들의 성취기준 및 특성들을 탐색하였다. 분석 결과를 토대로 성취수준별 교수 학습 방법에 대한 시사점을 도출하고자 하였다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.222-230
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• 2013

The convergence progress in science technology and ensuing changes in educational environments require another huge change in education programs in the 21st century defined as a knowledge-based information society. But nowadays, prospective college students are increasingly avoiding natural science and engineering. So, educational fields in korea need suitable convergence educational programs (STEAM: science, technology, engineering, arts, mathematics) for creative competent person who is training and experiencing. In addition, environmental design fields are predicting about spread of Kinetic architecture. Therefore the aim of this study is developing convergence hand-on educational program which is incorporate robot science into environmental design for children. The program and teaching materials were developed by mapping between robot science and environmental design process leading the Design Promote Committee in KIID(Korea Institute of Interior Design) supported research teams in Hansung University. And then, For utility of the program, we had a 3 times of demonstration of empirical education. First, graduate students of design and robot major, and small group of children who are selected, at last, 63 children who are applying the program randomly. For more high quality program, we were conducting survey of post-empirical education evaluation for children and their parents. In conclusion, we found out highly satisfaction of the program those two groups. Also they need more organized places, time, task and so on. And the convergence educational program would develop by systematic approach and empirical research. At last, various and series convergence programs and teaching materials would develop creative competency based for regular and irregular courses of whole educational period.

• 영재교육연구
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• 제25권3호
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• pp.401-420
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• 2015

본 연구의 목적은 현재까지의 융합인재교육(STEAM; 이후 STEAM교육으로 통일)의 연구 동향과 영재교육에서의 STEAM교육 연구 현황을 비교 분석하고 영재 STEAM교육 프로그램의 특징을 분석하여 영재 STEAM교육의 연구를 위한 개선점을 제언하는데 있다. 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM교육 연구는 최근 2~3년간 급격히 증가하고 있고 STEAM교육 연구에서 영재교육이 차지하는 비율이 상대적으로 높았다. 둘째, STEAM교육 연구와 영재교육에서의 STEAM교육 연구 모두 초등학생을 대상으로 한 연구가 가장 많았다. 셋째, 영재교육에서의 STEAM교육 프로그램 개발 연구는 과학중심 연계형 융합 프로그램을 중심으로 다양하게 연구되고 있다. 예술영역은 미술이 융합된 프로그램 중심에서 차츰 다양한 영역으로 확대되고 있으며 5가지 융합 요소를 모두 포함한 형태가 가장 많았다. 학습형태는 STEAM 준거 교수학습모형이 가장 많이 개발되었으며 영재의 특성에 맞는 학습 모형을 적용한 다양한 학습 형태가 연구되고 있다. 프로그램 적용 연구로는 창의성에 미치는 효과를 알아보는 연구가 가장 많았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.649-659
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• 2002

본 연구의 목적은 1999년에 38개국이 참가하여 시행된, 제3차 수학 과학 성취도 국제비교 반복연구(TIMSS-R) 중 지구과학 영역 성취도를 분석하는 것이다. 우리 나라 중학교 2학년 학생의 지구과학 영역의 성취도를 외국 및 다른 과학 영역과 비교하고, 소영역별로 각 문학의 정답율을 분석하였다. 우리 나라의 경우, 지구과학 영역은 의도한 교육과정에서 100% 다루어지고 있을 뿐만 아니라 실행된 교육과정을 통하여 대부분의 학생들이 학습하였다. 우리 나라 지구과학 성적이 국제 평균보다는 유의미하게 높지만 과학전체 성적에 비해서는 낮았다. 한편 지구과학 지도에 대한 교사들의 자신감이 타 과학영여게 비하여 부족하였다. 논문은 문항 수준에서의 분석 결과와 이들이 과학 교육에 주는 시사점을 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제22권4호
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• pp.261-282
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• 2019

The research related to testing pupils' achievement in the field of Measurement and Measure in initial teaching of geometry points to an insufficient adoption of the basic components of the length measurement concept among pupils. In order to discover the cause, we looked at the basic components on which the procedure of measuring length using a ruler is based, highlighted the possibilities of introducing the procedure in measuring length, and determined pupils' achievement during the procedure of measuring length using a ruler. The research sample consisted of 145 pupils, out of which 72 were the 2^nd grade pupils and 73 were the 4^th grade pupils. A descriptive method was applied in the research. The technique we used was testing, and for the statistical data processing we used a χ² test. The results of the research show that, when drawing a straight line of a given length using a ruler, there is no statistical difference in achievement between the 2^nd and 4^th grade pupils, nor in the pupils' knowledge regarding drawing a ruler independently, while drawing a straight line of a given length using a "broken" ruler 4^th grade pupils are statistically better. The results of the research indicate that pupils' achievement is better in doing standard tasks than in non-standard ones, given that the latter require conceptual knowledge. The components of the concept of length measurement using ruler have not been sufficiently developed yet, and these include: zero-point, partitioning a measured object in a series of consecutive measurement units and their iteration. We shed more light on the critical stage in the procedure of length measurement - the transition from non-standard to standard units and the formation of the length measurement scale. For further research, we propose to look at the formation of the concept of length measurement using the ruler through all its components and their inclusion in the mathematics curriculum, as well as examining the correlation of pupils' achievement in the procedure of measuring length with their achievement in measuring area (and volume).