• Title/Summary/Keyword: integrated mathematics and science

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Analysis on the Theoretical Models Related to the Integration of Science and Mathematics Education: Focus on Four Exemplary Models

  • Lee, Hyon-Yong
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.475-489
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    • 2011
  • The purposes of this study were to inform the exemplary models of integrated science and mathematics and to analyze and discuss their similarities and differences of the models. There were two steps to select the exemplary models of integrated science and mathematics. First, the second volume (Berlin & Lee, 2003) of the bibliography of integrated science and mathematics was analyzed to identify the models. As a second step, we selected the models that are dealt with in the School Science Mathematics journal and were cited more than three times. The findings showed that the following four exemplary theoretical models were identified and published in the SSM journal: the Berlin-White Integrated Science and Mathematics (BWISM) Model, the Mathematics/Science Continuum Model, the Continuum Model of Integration, and the Five Types of Science and Mathematics Integration. The Berlin-White Integrated Science and Mathematics (BWISM) Model focused an interpretive or framework theory for integrated science and mathematics teaching and learning. BWISM focused on a conceptual base and a common language for integrated science and mathematics teaching and learning. The Mathematics/Science Continuum Model provided five categories and ways to clarify the extent of overlap or coordination between science and mathematics during instructional practice. The Continuum Model of Integration included five categories and clarified the nature of the relationship between the mathematics and science being taught and the curricular goals for the disciplines. These five types of science and mathematics integrations described the method, type, and instructional implications of five different approaches to integration. The five categories focused on clarifying various forms of integrated science and mathematics education. Several differences and similarities among the models were identified on the basis of the analysis of the content and characteristics of the models. Theoretically, there is strong support for the integration of science and mathematics education as a way to enhance science and mathematics learning experiences. It is expected that these instructional models for integration of science and mathematics could be used to develop and evaluate integration programs and to disseminate integration approaches to curriculum and instruction.

Effect of coding integrated mathematics program on affective mathematics engagement

  • Yujin Lee;Ali Bicer;Ji Hyun Park
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제27권2호
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    • pp.223-239
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    • 2024
  • The integration of coding and mathematics education, known as coding-integrated mathematics education, has received much attention due to the strength of Artificial Intelligence-based Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics (AI-based STEAM) education in improving students' affective domain. The present study investigated the effectiveness of coding-integrated mathematics education on students' development of affective mathematics engagement. Participants in this study were 86 middle and high school students who attended the coding-integrated mathematics program. Surveys of students' affective mathematics engagement were administered before and after the intervention period. The results showed that students' affective mathematics engagement was statistically significantly improved through coding-integrated mathematics education. In particular, students exhibited increased positive affective mathematics engagement in terms of mathematical attitude, emotion, and value. These findings indicate the positive influence of coding-integrated mathematics education on students' learning in mathematics.

수학과 과학을 통합 지도한 초등학교 '물체의 속력' 수업에서 학생의 학습 성취 분석 (An Analysis on the Students' Achievement in the 'Speed of Objects' Chapter based on the Integrated Science and Mathematics Classes for Elementary School Students)

  • 정하나;전영석
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권4호
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    • pp.372-381
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    • 2015
  • Mathematics and science are very closely related. Among the science areas, physic is strongly linked with mathematics. As the related mathematics skills were alloted later than the science contents in the national curriculum, students often suffer from science classes. Accordingly, an opinion have been claimed to teach the related mathematics skills prior to the science classes. However, it would be hard to arrange all science and mathematics contents in order. Instead of that, in this research, we taught students mathematics contents that are crucial for learning speed through science classes. We called that teaching strategy an integrated science and mathematics class. Then, we examined students' achievement in science as well as skills of mathematics to know the effectiveness of the strategy. We found that the average mathematics score of the whole class went up meaningfully. We also found that their science achievement was above than basic level. Moreover, the homeroom teacher of the students observed 3 aspects which showed the students were better than previous students. Finally, we divided the students into 4 groups by their science and mathematics achievement score and interviewed each group. As a result, we knew that interesting and confidence in science and mathematics quite exerted influence on their achievement.

수.과학 통합 교육 활동 적용 과정에서 나타나는 교사-유아 간 상호작용 분석을 통한 교사의 교수-학습 전략과 유아의 수.과학 관련 개념-통합 교육 활동 프로그램 모형 개발을 위한 3차 기초 연구 (Teacher's Teaching-Learning Strategies and Young Children's Concepts Related to Mathematics and Science through Analysis of Teacher-Children Interaction in Applied Process of Integrated Mathematics and Science Education Activities)

  • 김숙자;곽상신
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.141-157
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 수 과학 통합 교육 활동 프로그램 모형 개발을 위한 기초 연구로서 수 과학 통합교육 활동에서 나타난 유아 수 과학 관련 개념 발달과 교사의 교수-학습 전략을 분석하는 것이다. 연구대상은 청주시의 K 초등학교 병설 유치원에 재원 중인 원아 4명을 대상으로 3주간 실시하여 얻어진 총 7회의 수업사례이다. 결과 분석은 수집된 7개의 수업사례에서 나타나는 유아들의 수 과학 관련 개념의 발달과 교사의 교수-학습 전략을 질적으로 분석하였으며, 분석 결과, 유아들은 물체의 무게와 모양 그리고 움직임 간의 관련성, 물체의 크기와 무게와의 관련성, 물체의 거리 측정에 대한 세 가지 측면에서의 개념 발달을 나타냈다. 유아들의 수 과학 개념 발달을 돕기 위한 교사의 교수-학습 전략은 발문 내용, 자료와 매체의 활용, 집단 구성의 측면에서 이루어지고 있는 것으로 나타났다.

수학교육 관점에서 본 MST 교육에서 STEAM 교육까지 통합교육의 흐름 분석 (To Analyze the Trend of Integrated Education from MST to STEAM on Mathematics Education)

  • 김인경
    • 한국수학사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.45-69
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    • 2016
  • In this study, we investigate integrated educations as an alternative educational method. I look around the developments of the integrated educations from MST education through STEAM education, especially in mathematics education. I analyzed integrated educations such as MST, STS, STEM, STEAM educations and compare them to each other, in mathematics education. And I discuss how to apply STEAM education to Korean mathematics education. I suggest a proper integrated education, in particular, STEAM education, as one that is suitable for Korean mathematics education.

등속도 운동에서 일차함수 교수-학습 과정에 관한 사례연구: 수학과 과학의 통합교육 관점을 기반으로 (A Case Study on Teaching and Learning of the Linear Function in Constant Velocity Movement: Focus on Integrated Curriculum of Mathematics and Science)

  • 신은주
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권4호
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    • pp.419-444
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    • 2005
  • 본 연구에서는 먼저 수학과 과학의 연결성을 고려한 수학학습에 관한 선행연구를 고찰한 후에, 중 고등학교 수학과 과학의 통합교육의 필요성을 제 7차 수학과 교육과정 개정의 배경과 수학과의 목표 측면에서 논의하였다. 또한 외국의 통합교육 사례를 살펴보고 이에 근간하여 수학과 과학의 통합교육 유형, 수학과 과학의 간교과형 통합교육 방법을 논의하였다. 문헌연구에 기반을 두고 수학과 과학에서 공통이 되는 개념, 원리, 기능을 중심으로 한 간교과형 통합교육 방법을 위한 교수-학습 자료를 개발하여 이를 수학 시간에 활용할 것을 권하였다. 그 후에 수학과 과학의 간교과형 통합교육을 위한 교수-학습 자료를 개발하고 이를 연구도구로 활용하여 사례연구를 하였다. 사례연구 결과, 학생들은 등속운동을 탐구하면서 일차함수가 발생되는 과정을 이해하고, 시간과 속도_. 시간과 이동거리의 관계식과 그래프를 개발하고, 이 식과 그래프를 연결하여 기울기의 실제적인 의미를 해석할 수 있었다.

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수학교과의 통합 교수-학습자료 개발 현황 분석 (Analysis on the development of integrated teaching-learning materials of the mathematics and other subjects)

  • 박혜숙
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.331-339
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    • 2017
  • 수학은 오랜 역사를 가진 학문으로 수학으로부터 새로운 학문이 발생하기도 하고 다른 학문과의 관련을 계속 이어왔기에 수학과 타 교과 통합 교육은 수학의 학문적 특성에 비추어 자연스러운 시도라 할 수 있다. 그렇지만 과학 과목의 주제를 수학의 학습 소재로 다루는 시도 외에 타 교과와 통합을 통한 수학 교육 연구는 별로 이루어지지 않았다. 본고에서는 수학과 타 교과 통합 교육의 유형과 통합 교육에 대한 국내 연구 동향을 살펴보고 고등학교 수학 교과와 사회 교과의 통합 교수-학습자료를 중심으로 하여 수학과 타 교과와의 통합 교수-합습자료를 문헌연구를 통하여 알아보았다. 그 결과, 수학의 유용성에 대한 인식 제고 및 흥미도 향상에 도움을 줄 수 있도록 수학과 과학 또는 수학과 사회 외에도 예술, 체육, 국어 교과와의 통합 자료도 최근 개발되었음을 알 수 있는데, 이에 대한 수정 보완에 대한 연구는 본고를 토대로 하여 앞으로 더 수행되어야 할 것이다.

수·과학의 과정중심 통합 활동이 유아의 과학적 탐구능력과 태도에 미치는 효과 (Effects of Process-Based Integrated Mathematics·Science Activities on Children's Science Process Skills and Scientific Attitudes)

  • 김용숙;함은숙;서의정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4462-4470
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    • 2012
  • 본 연구는 수 과학의 과정중심 통합 활동이 유아들의 과학적 탐구능력과 태도에 미치는 영향에 대해 알아보고 현장에서의 효율적인 교수학습 및 환경구성을 마련하는데 연구의 목적을 두고 있다. 연구대상은 전라북도 I시에 위치한 W대학 부속 유치원 만3세 만5세 유아 89명을 대상으로 각 연령별 발달을 고려한 주제를 각각 선정하여 수 과학의 과정중심 통합 활동을 실행하였다. 자료 분석은 SPSS for Windows 프로그램을 이용하여 대응표본 t검증을 실시하였고, 결과를 요약하면 다음과 같다. 수 과학의 과정중심 통합 활동을 실시한 결과 과학적 탐구 능력과 과학적 태도를 구성하고 있는 각 하위 요인들이 연령별, 성별로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 수 과학 과정중심 통합 활동이 만3세 5세 유아들에게 긍정적인 영향을 주는 활동임을 시사하고 있다.

EXISTENCE AND CONTROLLABILITY RESULTS FOR NONDENSELY DEFINED STOCHASTIC EVOLUTION DIFFERENTIAL INCLUSIONS WITH NONLOCAL CONDITIONS

  • Ni, Jinbo;Xu, Feng;Gao, Juan
    • 대한수학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.41-59
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    • 2013
  • In this paper, we investigate the existence and controllability results for a class of abstract stochastic evolution differential inclusions with nonlocal conditions where the linear part is nondensely defined and satisfies the Hille-Yosida condition. The results are obtained by using integrated semigroup theory and a fixed point theorem for condensing map due to Martelli.

통합 STEM 교육에 대한 중등 교사의 인식과 요구 (Secondary Teachers' Perceptions and Needs Analysis on Integrative STEM Education)

  • 이효녕;손동일;권혁수;박경숙;한인기;정현일;이성수;오희진;남정철;오영재;방성혜;서보현
    • 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.