• 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.

• 응용통계연구
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• 제28권1호
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• pp.9-21
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• 2015

SVM은 높은 수준의 분류 정확도와 유연성을 바탕으로 다양한 분야의 분류분석에서 널리 사용되고 있다. 그러나 집단별 개체수가 상이한 불균형 자료의 분류분석에서 SVM은 다수집단으로 편향되게 분류함수를 추정하므로 소수집단의 분류 정확도가 심각하게 감소하게 된다. 불균형 자료의 분류분석을 위하여 집단별 오분류 비용을 차등 적용하는 가중 $L_2$-norm SVM이 개발되었으나, 이는 릿지 형태의 벌칙함수를 사용하므로 분류함수의 추정에서 불필요한 잡음변수의 제거에는 효율적이지 못하다. 따라서 본 논문에서는 라소 형태의 별칙함수를 사용하고 훈련개체의 오분류 비용을 차등적으로 부여함으로서 불균형 자료의 분류분석에서 변수선택의 기능을 지니는 가중 $L_1$-norm SVM을 제안하였으며, 모의실험과 실제자료의 분석을 통하여 제안한 방법론의 효율적인 성능과 유용성을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.30-45
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• 2012

전세계의 교육공동체들은 STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) 과목들을 통합하려는 노력에 주목해오고 있다. 우리나라에서도 또한 과학기술 인재 양성을 위해 초 중등학교에서 과학기술학, 예술, 수학교육(STEAM)을 융합형으로 가르치는 교육을 강조하고 있다. 이 연구의 목적은 과학, 기술, 수학교사를 대상으로 하여 중등학교에서 이루어지고 있는 통합교육의 현황과 통합 STEM 교육(Integrative STEM Education)에 대한 교사들의 인식과 요구를 분석하는 것이다. 전국 중등교사 중 과학, 수학, 기술 교과를 담당하는 251명을 대상으로 설문조사를 하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들은 통합 교육의 필요성에 대하여 긍정적인 생각을 가지고 있는 반면 실제 교육현장에서는 통합 교육 준비에 대한 불충분한 시간과 통합 교육에 대한 전문성, 교수경험 그리고 교수-학습 자료의 부족으로 통합 교육을 실시해 본 횟수는 적었다. 둘째, 그들은 통합 교육을 활성화하기 위하여 다양한 프로그램 개발, 통합 교육 준비를 위한 학교의 행 재정적 지원, 그리고 교사들을 위한 연수 실시 등을 요구하였다. 셋째, 통합 STEM 교육에 대한 인식은 전반적으로 불충분하지만 교사들은 학생들의 창의력, 사고력과 실생활에서의 적용 및 응용력을 기르기 위해 통합 STEM 교육이 필요하다고 인식하였다. 넷째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램 개발, 교수-학습 자료의 보급을 시급한 과제로 생각하고 있다. 다섯째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램에 적합한 통합 방식은 문제해결중심의 통합 방식으로 나타났다. 아울러, 통합 STEM 교육이 통합적 문제 해결과 담당 교과의 소양 함양에 효과적이라고 생각하며, 과학기술 인재 양성에 영향을 많이 줄 것이라고 생각하고 있었다. STEM 관련 중등교사들의 통합 STEM 교육에 대한 인식을 높이고, 통합 STEM 교육을 활성화하기 위해서 학교 현장을 중심으로 교사의 요구가 반영된 프로그램, 다양한 교수 학습 자료의 보급, 그리고 관련 연수들이 필요하다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.195-209
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• 2023

본 연구는 TIMSS 2019 국내 중학교 2학년 학생들의 자료를 다층구조방정식모형에 적용하여 학생수준과 교사수준에서 수학교사의 교수능력과 수업활동유형이 학습자의 수학가치인식과 수학자신감, 그리고 수학흥미에 미치는 영향 및 구조적 관계를 분석하였다. 분석결과, 학생수준과 교사수준에서 수학교사의 교수능력은 수학가치인식과 수학자신감, 수학흥미에 정적인 영향을 미쳤으며, 수학가치인식과 수학자신감 역시 수학흥미에 정적인 영향을 미쳤다. 또한, 수학교사의 교수능력은 수학가치인식과 수학자신감을 매개하여 수학흥미에 간접적인 정적 영향을 미쳤다. 그리고 수업활동유형 중 학습내용을 새로운 문제상황에 스스로 적용하기는 수학가치인식에 정적인 영향을 미쳤지만, 수학흥미에는 부적 영향을 미쳤으며, 동질 능력 그룹활동은 수학자신감과 수학흥미에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 학생수준과 교사수준의 다층적 분석을 통해 학교현장의 수학수업에 의미있는 시사점을 제시한다.

• 감성과학
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• 제20권4호
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• pp.79-88
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• 2017

감성이 중요시되고 있는 시대가 발전함에 따라 미래 시대에 필요한 인재를 양성하기 위한 교육 분야에서도 감성과학과 관련된 교육이 요구되는 시점이다. 본 논문은 초등학교 저학년 학생을 위한 감성과학을 학습할 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고 수업에 적용해봄으로써, 가능성과 효과적인 방법을 제안하고자 한다. 이를 위하여 첫째, 감성과학을 교육하기에 적합한 융합인재교육(STEAM) 방식을 채택하여 초등학교 1~2학년을 대상으로 한 '도형으로 만드는 마음'을 개발하였다. 감성과학 관련 STEAM의 이론적 배경과 벤치마킹을 실시하고, 초등학교 해당 학년 교과서를 기반으로 한 구체적인 수업 내용과 활동 및 교재와 키트 등을 개발하였다. 둘째, 개발된 프로그램을 두 학급에 시범적으로 적용하여 만족도 조사와 교사 인터뷰 등을 통해 결과를 분석하였다. 분석 결과는 전체 만족도 평균은 매우 높게 (4.40/5) 나왔으며 특히, '수업 참여도'에 대한 만족도가 높은 것으로 분석되었다. 셋째, 분석 결과를 바탕으로 개발한 프로그램에 대한 가능성과 가치, 한계점 등을 논한다. 본 연구 결과는 과학에 대한 직접적인 이해가 어려운 초등학교 저학년을 대상으로 감성과학에 대해 쉽고 흥미롭게 접근할 수 있는 교육 프로그램이라 할 수 있다. 이러한 교육을 통해 감성과학을 효과적으로 이해하고, 감성 중심 시대를 선도할 인재를 양성하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.179-194
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• 2016

본 연구의 목적은 특성화 고등학교 학생들에게 적합하게 교과서를 재구성하여 수업에 활용하는 것이 학생들의 학업성취도와 정의적 영역에 어떤 영향을 미치는지를 알아보는 것이다. 연구를 위해 실험집단 학급에 재구성 교재를 활용한 수업을 실시하였고, 비교집단 학급에서는 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과, 첫째, 사후 학업성취도 검사결과, 유의수준 .05에서 유의미한 차이가 발생하지 않았다. 그러나 사전 검사에서는 비교집단의 평균이 실험집단의 평균보다 0.44점 높았지만, 사후 검사에서는 실험집단의 평균이 비교집단의 평균보다 1.96점 높게 나타났다. 둘째, 사후 정의적 영역 검사결과, 유의수준 .05에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 발생하지 않았고, 세부 5개 영역 모두에서도 유의미한 차이가 발생하지 않았다. 하지만 실험집단의 각 영역 및 영역 전체 점수가 비교집단의 각 영역 및 영역 전체 점수보다 높고, 그 향상 정도가 실험집단이 비교집단보다 컸다. 즉, 특성화 고등학교 수학과 수업에서 재구성 교재를 장기적으로 활용한다면 그 효과를 기대할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제44권2호
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• pp.307-323
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• 2005

The purpose of this study was to develop a program to cultivate mathematical creativity based on open-ended problem and to investigate its effect. The major features of this innovative program are (a) breaking up fixations, (b) multiple answers, (c) various strategies, (d) problem posing, (e) exploring strategies, (f) selecting and estimating, (g) active exploration through open-ended problems. 20 units for 7th grade mathematics were developed. This study hypothesizes that experimental students may develop more divergent thinking abilities than their traditional counterparts. The participants were 7th grade students attending middle schools in Seoul. Instruments were pre and post tests to measure mainly divergent thinking skills through open-ended problems. The results indicated that the experimental students achieved better than the comparison students on overall and each component of fluency, flexibility, and originality of divergent thinking skills, when deleting the effect of covariance of the pretest. The developed program can be a useful resource for teachers to use in enhancing their students' creative thinking skills. Further this open-ended approach can be served as a model to implement in classes. This study suggests that further investigations are needed in order to examine effects on affective domains such as motivation and task perseverance which are also considered as important factors of creativity.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제21권3호
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• pp.407-430
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• 2007

수학적 지식의 개인화/배경화, 탈개인화/탈배경화의 과정이 간과되거나 지나치게 강조됨으로써 발생하는 극단적 교수 현상은 항상 우리의 교수 실제에 내재하고 있으며, 사실 교사들을 심리적으로나 교수학적으로 압박하는 현상이라 볼 수 있다. 그러나 학생들이 수학 수업에서 보이는 오류나 오개념, 장애등에 관한 문제는 많은 연구가 이루어져 있지만 교사에 의해 나타나는 극단적 교수 현상에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다고 해도 과언은 아니다. 이에 본 연구에서는 네 가지 극단적 교수 현상에 대해 설명하고, 여러 가지 사례연구에서 다양한 예문들을 제시한 후 분석하는 방법으로 이들 극단적 교수 현상에 대한 이해를 도울 것이다. 또한 이러한 분석을 토대로 수학교실에서 나타나는 극단적 교수현상을 극복할 수 있는 방법에 대해서도 논의 할 것이다. 이 연구 논문은 교사들이 자기 자신의 수업을 반성하게 함으로써 극단적으로 진행되는 교수학적 현상의 기준이 될 것이고, 나아가 보다 나은 교수학적 상황을 고려하기 위한 자료를 제공할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권1호
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• pp.39-55
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• 2024

최근 2022 개정 수학과 교육과정에 등호와 동치관계에 관한 성취기준이 신설됨에 따라 등호의 관계적 이해를 강조한 지도방안과 학생의 등호 이해를 살펴보려는 노력이 활발하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 등호가 도입되는 1학년 1학기 덧셈과 뺄셈 단원을 등호의 관계적 이해를 강조하여 재구성하였으며, 재구성한 수업에 참여한 실험반 학생들과 일반 수업에 참여한 비교반 학생들 간의 등호이해를 분석하였다. 이를 위해 실험반과 비교반, 총 2개학급 학생을 대상으로 등호 이해에 관한 사전·사후 검사를 실시하고 결과를 비교·분석하였다. 연구 결과, 실험반 학생들은 비교반 학생들에 비해 등식 구조, 등호 정의, 등식해결의 모든 유형에서 평균이 유의미하게 높았다. 또한 문항별 분석 결과 'a=b'와 'a+b=c+d' 구조의 등식을 다룬 문항에서 비교반과 실험반의 평균이 큰 차이를 보였으며, 실험반 학생들은 대부분 등호의 의미로 '같다'를 옳다고 답했으나 여전히 '문제에 대한 답'으로 이해하는 응답도 많음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 등호의 도입 단원에서 관계적 이해를 강조한 지도 방안과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제11권2호
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• pp.317-333
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• 2009

본 연구는 전통적인 '파스칼과 페르마의 상금 분배 문제'를 변형하여 초등학교 수학영재들에게 제시하고 그것을 해결하는 과정에서 나타나는 집단의 수준별 사고특성과 또래 학생들과의 토론과정에서 변화해가는 개인의 사고 과정을 분석하고 있다. 변형한 문제는 원문제보다 상황에 따라 여러 가지 답을 도출할 수 있도록 재구성하였는데, 선행 연구 및 실제 수업 적용을 통하여 얻은 10가지의 답을 3가지 유형으로 분류하였다. 문제를 해결하는 동안 나타나는 수학영재들의 사고 특성 및 변화 과정을 분석한 결과 학생들이 소속한 집단의 수준별로 해법의 유형에는 차이점이 나타났으며 개별 학생이 문제 해결 과정이나 사고 수준에 있어도 그 특성이 뚜렷하였다. 일반적으로는 일어날 상황만을 고려하여 상금을 분배하려는 생각보다는 일어난 결과와 일어날 상황을 함께 고려하는 것이 더 우수한 방법이라고 생각할 수 있다. 하지만 가장 수준이 높은 영재집단에서도 토론 수업이 진행되는 동안 다양한 논의가 도출되어 어느 한 가지 방법이 더 우수하다고 확정지을 수 없을 정도로 좋은 토론과제였다.