• East Asian mathematical journal
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• 제26권4호
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• pp.553-579
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• 2010

Geometric education emphasize reasoning ability and spatial sense through development of logical thinking and intuitions in space. Researches about space understanding go along with investigations of space perception ability which is composed of space relationship, space visualization, space direction etc. Especially space visualization is one of the factors which try conclusion with geometric problem solving. But studies about space visualization are limited to middle school geometric education, studies in elementary level haven't been done until now. Namely, discussions about elementary students' space visualization process and ability in plane or space figures is deficient in relation to geometric problem solving. This paper examines these aspects, especially in relation to plane and space problem solving in elementary levels. Firstly we propose the analysis frame to investigate a visualization process for plane problem solving and a visualization ability for space problem solving. Nextly we select 13 elementary students, and observe closely how a visualization process is progress and how a visualization ability is played role in geometric problem solving. Together with these analyses, we propose concrete examples of visualization ability which make a road to geometric problem solving. Through these analysis, this paper aims at deriving various discussions about visualization in geometric problem solving of the elementary mathematics.

• 한국학교수학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.655-678
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• 2010

초등수학에서 기하교육은 공간에 대한 직관의 계발을 통해 도형에 대한 이해와 공간 감각을 이끌어내는데 초점을 맞추어야 한다. 이와 함께 시각화는 기하에서의 문제해결 을 결정짓는 중요한 요소 가운데 하나이다. 지금까지 시각화에 대한 분석은 주로 중등 기하교육에서 다루어진 반면, 초등수학에서 평면도형과 공간도형에서의 문제해결과 관련해서 학생들의 시각화에 대한 논의는 부족했다. 본 연구는 초등수학에서 시각화가 기하문제해결에 미치는 영향을 분석한 것으로, 기하문제해결에서 나타나는 시각화 방법과 시각화에 영향을 미치는 요소, 그리고 이 과정에서 나타나는 어려움을 살펴본 것이다. 먼저 평면도형과 입체도형의 문제해결에서 시각화 방법을 구분하여 살펴보고, 이러한 방법에 따라 도형에 대한 이해와 시각화 과정이 어떻게 진행되는지를 도식화하여 살펴본다. 또한 시각화에 영향을 미치는 요소를 구분하고, 시각화 과정의 어려움으로 인해 어떤 오류가 나타나는가를 살펴보고, 이를 통해 초등기하문제해결에서 시각화에 대한 논의를 이끌어낸다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권2호
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• pp.451-472
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• 2011

수학의 다양한 영역들 사이의 연결성은 수학 자체의 발달 과정 뿐만 아니라, 학생들의 수학 학습에서도 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 수학 문제에 포함된 대수식의 기하학적 해석을 통해 새로운 문제해결 방법을 탐구하였다. 특히 수학 문제해결에서 기하학적 접근에 대해 고찰하였고, 고등학교 수준의 비정형적인 문제들을 기하학적 해석을 통해 해결하며, 이에 관련된 문제해결의 특정들을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 자료들은 고등학교의 교수-학습 과정에서 직접 활용될 수 있을 것이다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권1호
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• pp.143-161
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• 2009

본 연구는 기하문제해결에서 시각화 과정을 분석하여 기하추론교육에 시사점을 얻기 위하여 이루어졌다. 이를 위하여 선행연구를 근거로 시각화 과정을 구분하였으며 Duval의 이론을 기초로 시각화 과정 분석틀을 개발하였다. 서울과 경기지역의 중학교 3학년생 2명과 고등학교 1학년생 6명이 이 연구에 참여하였다. 각 학생들에게 평행선, 평행사변형, 닮음비, 닮음도형, 중선, 무게중심, 수직이등분선, 각의이등분선 등 평면도형 과제를 제공하고 각 학생의 문제해결 과정을 질적인 방법으로 분석하였다. 분석 결과 평면도형 문제해결에서 시각화는 도형의 이해를 도와 문제해결에 중요한 통찰을 제공하는 것으로 나타났다. 시각화 과정에서 도형에 대한 담론적 이해와 조작적 이해는 구성 요소들 간의 성질과 성질들 간의 관계를 알게 하고, 도형의 구조를 파악할 수 있게 하는 발견적 역할을 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권4호
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• pp.543-554
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• 2021

동적 기하 환경은 학생들의 기하 문제 해결에 긍정적인 역할을 한다. 학생들은 드래깅을 통해 변화 속에서 불변성을 추측할 수 있으며, 분석법은 기하 문제를 해결하는 데 도움을 준다. 하지만 드래깅 활동과 분석법을 활용한 문제 해결은 제한점이 있으며, 연속 스펙트럼은 대안이 될 수 있다. 학생들은 코딩이 결합된 동적 기하 환경에서 프로그래밍을 통해 연속 스펙트럼을 구현할 수 있다. 이에 본 연구에서는 동적 기하 환경의 문제 해결에서 연속 스펙트럼을 활용하는 방안을 제시하였다. 학생들은 문제 해결의 이해 단계에서 시각적으로 표현된 문제 상황을 통해 즉각적으로 이해하고, 계획 단계에서 해결 전략을 수립하고, 반성 단계에서 결과의 점검 및 일반화하는 데 도움을 줄 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제46권3호
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• pp.331-349
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• 2007

This study aims to improve the teaching and learning method on the conic sections. To do that the researcher analyzed the impact of dynamic geometry software on students' problem solving of the conic sections. Students often say, "I have solved this kind of problem and remember hearing the problem solving process of it before." But they often are not able to resolve the question. Previous studies suggest that one of the reasons can be students' tendency to approach the conic sections only using algebra or analytic geometry without the geometric principle. So the researcher conducted instructions based on the geometric and historico-genetic principle on the conic sections using dynamic geometry software. The instructions were intended to find out if the experimental, intuitional, mathematic problem solving is necessary for the deductive process of solving geometric problems. To achieve the purpose of this study, the researcher video taped the instruction process and converted it to digital using the computer. What students' had said and discussed with the teacher during the classes was checked and their behavior was analyzed. That analysis was based on Branford's perspective, which included three different stage of proof; experimental, intuitive, and mathematical. The researcher got the following conclusions from this study. Firstly, students preferred their own manipulation or reconstruction to deductive mathematical explanation or proving of the problem. And they showed tendency to consider it as the mathematical truth when the problem is dealt with by their own manipulation. Secondly, the manipulation environment of dynamic geometry software help students correct their mathematical misconception, which result from their cognitive obstacles, and get correct ones. Thirdly, by using dynamic geometry software the teacher could help reduce the 'zone of proximal development' of Vigotsky.

• East Asian mathematical journal
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• 제37권4호
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• pp.401-426
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• 2021

In order to propose ways to implement mathematical connection between algebra and geometry, this study reinterpreted and visualized the Khayyam's geometric method solving the cubic equations using two conic sections and the Al-Kāshi's method of constructing of angle trisection using a cubic equation. Khayyam's method is an example of a geometric solution to an algebraic problem, while Al-Kāshi's method is an example of an algebraic a solution to a geometric problem. The construction and property of conics were presented deductively by the theorem of "Stoicheia" and the Apollonius' symptoms contained in "Conics". In addition, I consider connections that emerged in the alternating process of algebra and geometry and present meaningful Implications for instruction method on mathematical connection.

• 한국해양공학회지
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• 제29권3호
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• pp.263-269
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• 2015

This paper proposes a new approach for solving the weather routing problem by dividing it into two phases with the goal of fuel saving. The problem is to decide two optimal variables: the heading angle and speed of the ship under several constraints. In the first phase, the optimal route is obtained using the Real-Time Adaptive A* algorithm with a fixed ship speed. In other words, only the heading angle is decided. The second phase is the speed scheduling phase. In this phase, the original problem, which is a nonlinear optimization problem, is converted into a geometric programming problem. By solving this geometric programming problem, which is a convex optimization problem, we can obtain an optimal speed scheduling solution very efficiently. A simple case of numerical simulation is conducted in order to validate the proposed method, and the results show that the proposed method can save fuel compared to a constant engine output voyage and constant speed voyage.

• 한국학교수학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.303-322
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• 2007

교과서에서 사용되는 문제는 주로 정형화된 폐쇄형의 문제로 학생의 문제해결력을 육성하거나 학생의 자주적인 학습을 촉구하는데 제한적이다. 본 연구는 문제해결력을 육성하기 위해 개방형 문제를 해결해가는 과정을 폴리아의 문제해결단계를 따라 학생에게 나타나는 학습변화를 관찰하였다. 학생은 문제를 더욱 신중히 읽고 이해하는 과정에서 단순화하였고 계획수립과정에선 처음엔 익숙하지 않았지만 다양한 방법으로 해결하려는 시도와 체계적으로 되돌아보는 인지과정을 나타냈으며, 실행과정에서는 오류를 통한 계획수립의 재시도가 일어나 통제가 향상되는 과정을 보였다. 반성단계는 점검만하는 수준을 벗어나 다른 해결방법을 무엇인지 등의 반성단계의 필요성을 인식하였고 개방형문제의 실생활 적용과 일반화하는 과정을 통해 문제 해결력이 더욱 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제15권4호
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• pp.357-371
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• 2011

In mathematical problem solving, students may make various errors. In order to draw useful lessons from the errors, and then correct them, we surveyed 24 eighth-grade students' performances in geometrical problem solving according to Casey's hierarchy of errors. It was found that: 1. Students' effect can lead to errors at the stage of "comprehension", "strategy selection", and "skills manipulation"; and 2. Students' geometric schemas also influenced their strategy selection".