• 제목/요약/키워드: arithmetic algebra

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초등학생들의 범자연수 연산의 성질에 대한 이해 분석 (An Analysis of the Elementary School Students' Understanding of the Properties of Whole Number Operations)

  • 최지영;방정숙
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제21권3호
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    • pp.239-259
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    • 2011
  • 본 연구는 초등학생들의 일반화된 산술로서의 대수적 추론 능력의 실태를 알아보고자, 연산의 성질 이해 과제로 구성된 검사 도구를 이용하여 2학년 648명, 4학년 688명, 6학년 751명의 반응을 분석하였다. 분석 결과, 상당수의 학생들이 문제 상황에 포함된 연산의 성질을 제대로 파악하지 못하였고, 연산의 성질을 적용하여 문제를 해결하는 데 많은 어려움을 겪는 것으로 드러났다. 연산의 성질별로는 교환법칙 과제에서는 저학년에서부터 높은 성공률을 보인 반면, 결합법칙과 분배법칙에서는 고학년에서도 매우 낮은 성공률을 보였다. 문제 상황별로는 특히, 결합법칙 및 분배법칙 과제의 경우 구체적인 수 상황에서의 성공률이 임의의 수 상황에서의 성공률에 비해 상대적으로 더 낮게 나타났다. 이러한 결과들을 토대로 본 논문은 초등학교에서의 대수 지도 방안에 대한 시사점을 제공하였다.

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Primary School Students' Understanding of Equation Structure and the Meaning of Equal Sign: A Chinese Sample Study

  • Yang, Xinrong;Huo, Yujia;Yan, Yanxiong
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제18권4호
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    • pp.237-256
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    • 2014
  • This paper reports findings from a written assessment which was designed to investigate Chinese primary school students' understanding of the equal sign and equation structure. The investigation included a sample of 110 Grade 3, 112 Grade 4, and 110 Grade 5 students from four schools in China. Significant differences were identified among the three grades and no gender differences were found. The majority of Grades 3 and 4 students were found to view the equal sign as a place indicator meaning "write the answer here" or "do something like computation", that is, holding an operational view of the equal sign. A part of Grade 5 students were found to be able to interpret the equal sign as meaning "the same as", that is, holding a relational view of the equal sign. In addition, even though it was difficult for Grade 3 students to recognize the underlying structure in arithmetic equation, quite a number of Grades 4 and 5 students were able to recognize the underlying structure on some tasks. Findings in this study suggest that Chinese primary school students demonstrate a relational understanding of the equal sign and a strong structural sense of equations in an earlier grade. Moreover, what found in the study support the argument that students' understanding of the equal sign is influenced by the context in which the equal sign is presented.

고대 인도수학의 특징 (The Characteristics of Mathematics in Ancient India)

  • 김종명
    • 한국수학사학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.41-52
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    • 2010
  • 고대의 인도수학은 산스크리트어로 쓰여 있고, 수학의 법칙이나 문제들은 구전되었거나 필사본의 형태로 경전 속에 포함되어 있으며, 학생들이 암기를 쉽게 할 수 있도록 아주 간결하게 정리되어 있다. 고대 인도의 많은 수학자들은 일찍이 십진법, 계산법, 방정식, 대수학, 기하학, 삼각법 등의 연구에 공헌하였다. 이 논문은 고대 인도수학과 다른 문명권의 수학발전을 비교하였다. 고대 그리스 수학이 공리적이고 연역적이라면, 인도수학은 양적이며 계산적이지만 원리를 가지고 문제를 해결하는 특성이 있다. 고대 인도와 타 문명권의 수학을 비교하는 것은 오늘날 수학교육과 수학사 연구에 의미가 있는 것으로 사료된다.

Design and Implementation of a Sequential Polynomial Basis Multiplier over GF(2m)

  • Mathe, Sudha Ellison;Boppana, Lakshmi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권5호
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    • pp.2680-2700
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    • 2017
  • Finite field arithmetic over GF($2^m$) is used in a variety of applications such as cryptography, coding theory, computer algebra. It is mainly used in various cryptographic algorithms such as the Elliptic Curve Cryptography (ECC), Advanced Encryption Standard (AES), Twofish etc. The multiplication in a finite field is considered as highly complex and resource consuming operation in such applications. Many algorithms and architectures are proposed in the literature to obtain efficient multiplication operation in both hardware and software. In this paper, a modified serial multiplication algorithm with interleaved modular reduction is proposed, which allows for an efficient realization of a sequential polynomial basis multiplier. The proposed sequential multiplier supports multiplication of any two arbitrary finite field elements over GF($2^m$) for generic irreducible polynomials, therefore made versatile. Estimation of area and time complexities of the proposed sequential multiplier is performed and comparison with existing sequential multipliers is presented. The proposed sequential multiplier achieves 50% reduction in area-delay product over the best of existing sequential multipliers for m = 163, indicating an efficient design in terms of both area and delay. The Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and the Field Programmable Gate Array (FPGA) implementation results indicate a significantly less power-delay and area-delay products of the proposed sequential multiplier over existing multipliers.

만5세 유아 어머니의 수학교육내용별 중요성 인식 및 수학적 상호작용 (Perceived Importance and Mathematical Interaction of 5-year-olds' Mothers according to Contents of Mathematics Education)

  • 김지현;김정민
    • 한국보육지원학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.175-192
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    • 2014
  • 본 연구는 수학교육내용에 따른 만5세 유아 어머니의 중요성 인식 및 수학적 상호작용의 차이를 살펴보고, 어머니의 수학교육목적인식이 수학교육내용별 중요성 인식 및 수학적 상호작용에 미치는 영향과 구체물 및 학습지 효과성 인식이 수학교육내용별 중요성 인식 및 수학적 상호작용에 미치는 상대적 영향력을 살펴보았다. 연구대상은 만5세 유아 어머니 151명이었고, 질문지 조사를 실시하였다. 그 결과 만5세 유아 어머니의 수학교육내용에 대한 중요성 인식 및 수학적 상호작용은 '수와 연산'에서 높게 나타났다. 어머니의 수학교육목적인식은 모든 수학교육내용에 대한 중요성 인식을 예측하였고, '수와 연산', '공간과 도형', '규칙성'에 대한 수학적 상호작용을 예측하였다. 어머니의 구체물 효과성 인식은 학습지 효과성 인식보다 수학교육내용 중요성 인식을 더 잘 예측하였다. 그러나, '수와 연산'에 대한 중요성 인식은 학습지 효과성 인식이, 수학적 상호작용은 구체물 효과성 인식이 예측하였다. 연구결과는 수학교육내용 및 방법에 대한 구체적이고 실질적인 부모교육의 필요성 측면에서 논의되었다.

행렬의 수준별 평가에 대한 연구 (On the Composition of Evaluation Questions Corresponding to Each Level in Matrix Chapter of the High School)

  • 이민정;이양
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.357-379
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    • 2010
  • 고교 평준화 정책 이후 교육의 수월성이 소홀히 된다는 이유로 수준별 수업의 실시 방법에 대한 많은 연구들이 있었다. 수준별 수업 이후 수준별 평가에 대한 도입이 2008년 교육과학기술부에서 발표되었고, 이는 학생들이 수준에 맞는 평가를 받는 것을 말한다. 본 연구는 Cotton의 평가가 갖추어야 할 원칙을 참고하여 Gipps의 시험의 영향에 대한 연구 결과를 강조하여 본 연구의 형성평가 문항의 구성기준을 세웠으며 이 기준에 맞게 수준별 평가 문항을 구성하였다. 번져 본 연구는 MacGregor의 대수를 보는 관점과 Foucault의 관점에서 본 수학 수업과 Foucault의 시험에 대한 생각을 이론적 토대로 하여 행렬 단원의 학습 내용을 산술과 구조를 강조하여 도입하였으며 그 후, 학생들의 질문을 받아 학생들의 관심과 수준을 반영하여 수준별 평가 문항을 구성하였다, 그런 다음, 우리는 본 연구에서 설정한 형성평가 문항 기준에 맞추어 평가 문항을 적절하게 수정하였고 그 결과를 분석하였다.

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삼각함수 개념의 역사적 분석 (A Historical Analysis on Trigonometric Functions)

  • 유재근
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제24권4호
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    • pp.607-622
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    • 2014
  • 이 논문의 목적은 삼각함수 개념의 역사적 발달과정을 분석하고, 이를 바탕으로 하여 교육적 함의를 논의하는데 있다. 역사적 분석의 결과는 다음의 두 가지이다. 첫째, 삼각함수 개념은 역사적으로 비를 측정하는 선분(호의 삼각선)에서, 비를 나타내는 수치(각의 함수)로 발달하였으며, 이 과정에서 기하, 산술, 대수, 해석이 통합되었다. 둘째, 실제적 계산에서 이론적 함수로 발달한 결과, 주기성으로 형식화되었으나 '삼각법'이 간과되었다. 그리고 교육적 함의는 다음의 두 가지이다. 첫째, 실제적 계산에서 간과된 삼각법을 닮음의 원리에 의해 관계적 구조적으로 다루어야 한다. 둘째, 삼각함수로의 개념적인 일반화는 인식론적 장애로 인정되어야 하며, 역사에서 드러난 통합을 강조하는 방향으로 개선되어야 한다. 이러한 연구결과는 학습 지도에 있어 유용한 시사점을 제공한다.

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초등학교 4학년 학생들의 대수적 사고 분석 (An analysis of algebraic thinking of fourth-grade elementary school students)

  • 최지영;방정숙
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.137-164
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    • 2008
  • 대수 교육은 전통적으로 중등 교육과정 중심의 기호의 조작 및 방정식의 풀이에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 초등 교육과정 전반에 걸친 수에 관한 광범위한 경험은 대수에서 강조되는 기호 및 구조에 기초가 될 수 있다. 본 연구는 초등학교 4학년을 대상으로 실시한 수업 사례를 바탕으로 학생들이 실제로 대수적 사고를 어떻게 구성해나가는지를 면밀하게 탐색하였다. 분석 결과 학생들은 구체물의 조작이나 그림그리기 등의 활동을 통해 규칙성을 인식하기 시작했고, 주어진 문제 상황을 표현하기 위해 다양한 산술적이고 비형식적인 전략을 사용하였으며, 외형이 다른 두 식의 동치관계를 식의 변형과정이 아닌 주어진 문제 상황과의 관계를 이용하여 이해하는 특징을 보였다. 또한, 문제 상황을 대수식으로 표현하는 과정에서 몇 가지 오류를 범했다. 본 연구는 구체적인 수업 사례를 바탕으로 초등학생들의 대수적 사고를 산술적 사고 및 비형식적 사고와 의미 있게 연결하는 대수 지도 방안에 대한 시사점을 제공한다.

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매개변수개념의 의미충실한 사용에 관한 사례연구 -중학교 3학년 한 교실을 대상으로- (Case Study on Meaningful use of Parameter - One Classroom of Third Grade in Middle School -)

  • 지영명;유연주
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제16권2호
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    • pp.355-386
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    • 2014
  • 패턴을 대수적으로 일반화한다는 것은 몇 가지의 특정한 요소에 내재한 구조를 인식 할 수 있고, 그 구조를 모든 경우로 일반화해 나갈 수 있으며, 일반적인 것을 대수적으로 표현하기 위해 인식된 그 국소적인 구조를 사용할 수 있는 것이다. 본 연구에서는 학생들이 기하-산술적 패턴과제로부터 매개변수를 어떻게 대수적으로 일반화하는지와 그 과정에서 일어나는 어려움은 무엇인지를 확인하는 것에 목표를 둔다. 더불어, 본 연구진이 개발한 패턴 일반화 과제를 통해 학생들이 매개변수개념에 대해 의미 충실한 사용으로 나아갈 수 있는지를 확인한다. 연구 결과 학생들은 변수로 작용하는 문자 n과 구별되는 역할로 작용하는 매개변수의 의미를 인식하여, 이로부터 문자 n과 다른 문자를 설정했다. 또한, 몇 가지의 일차함수로부터 독립변수를 나타내는 문자 n과 독립적인 수 사이의 관계를 인식하였고 이를 나머지 다른 모든 경우로 일반화하여 매개변수로 설정한 문자를 이용하여 대수적으로 표현하였다. 이 과정에서 학생들에게 매개변수와 다른 변수사이에 구별의 어려움과 산술적인 절차를 대수로 이행하는 어려움이 확인되었다. 이러한 어려움을 교수자와 함께 극복해 나가는 과정에서 전형적인 예는 매개변수 개념에 대한 학생들의 의미 충실한 사용을 견인하는 역할을 제공하였다.

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