• 제목/요약/키워드: integrated mathematics and science

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물리학습을 위한 STEAM 기반의 안드로이드 앱 개발 (A Development of Android Application for Physics Learning Based on STEAM)

  • 김태훈;김종훈
    • 수산해양교육연구
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    • 제24권1호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • Though science and technology are evolving rapidly in recent years, the traditional science education has limits for students to be satisfied their interests and needs because they couldn't follow these speeds. STEAM as a education integrating science, technology, engineering, arts and mathematics has strengths of increasing interests and understandings in science and technology and improving integrated thinking and problem solving ability for leaners. In this study we analyze the elementary school curriculum and construct physics learning based on STEAM and develop a android application to increase interests in science and improve problem solving ability. In the future, we need to analyze and develop the curriculum and contents for the STEAM education.

동적기하프로그램을 활용한 이차곡선 최적화 문제해결에 관한 연구 (A Study on the Optimization Problem Solving utilizing the Quadratic Curve using the Dynamic Geometry Software)

  • 김정수;전보현;정영우;김부윤;이양
    • East Asian mathematical journal
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    • 제30권2호
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    • pp.149-172
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    • 2014
  • The problems of optimization addressed in the high school curriculum are usually posed in real-life contexts. However, because of the instructional purposes, problems are artificially constructed to suit computation, rather than to reflect real-life problems. Those problems have thus limited use for teaching 'practicalities', which is one of the goals of mathematics education. This study, by utilizing 'GeoGebra', suggests the optimization problem solving related to the quadratic curve, using the contour-line method which contemplates the quadratic curve changes successively. By considering more realistic situations to supplement the limit which deals only with numerical and algebraic approach, this attempt will help students to be aware of the usefulness of mathematics, and to develop interests in mathematics, as well as foster students' integrated thinking abilities across units. And this allows students to experience a variety of math.

A Bibliometric Approach for Department-Level Disciplinary Analysis and Science Mapping of Research Output Using Multiple Classification Schemes

  • Gautam, Pitambar
    • Journal of Contemporary Eastern Asia
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    • 제18권1호
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    • pp.7-29
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    • 2019
  • This study describes an approach for comparative bibliometric analysis of scientific publications related to (i) individual or several departments comprising a university, and (ii) broader integrated subject areas using multiple disciplinary schemes. It uses a custom dataset of scientific publications (ca. 15,000 articles and reviews, published during 2009-2013, and recorded in the Web of Science Core Collections) with author affiliations to the research departments, dedicated to science, technology, engineering, mathematics, and medicine (STEMM), of a comprehensive university. The dataset was subjected, at first, to the department level and discipline level analyses using the newly available KAKEN-L3 classification (based on MEXT/JSPS Grants-in-Aid system), hierarchical clustering, correspondence analysis to decipher the major departmental and disciplinary clusters, and visualization of the department-discipline relationships using two-dimensional stacked bar diagrams. The next step involved the creation of subsets covering integrated subject areas and a comparative analysis of departmental contributions to a specific area (medical, health and life science) using several disciplinary schemes: Essential Science Indicators (ESI) 22 research fields, SCOPUS 27 subject areas, OECD Frascati 38 subordinate research fields, and KAKEN-L3 66 subject categories. To illustrate the effective use of the science mapping techniques, the same subset for medical, health and life science area was subjected to network analyses for co-occurrences of keywords, bibliographic coupling of the publication sources, and co-citation of sources in the reference lists. The science mapping approach demonstrates the ways to extract information on the prolific research themes, the most frequently used journals for publishing research findings, and the knowledge base underlying the research activities covered by the publications concerned.

Nano Convergence Systems for Smart Living

  • Yeo, Jong-Souk
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.55-55
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    • 2015
  • Today, engineers are facing new set of challenges that are quite different from the conventional ones. Information technologies are rapidly commoditizing while the paths beyond the current roadmaps became uncertain as various technologies have been pushed to their limits. Along with these changes in IT ecosystems, grand challenges such as global security, health, sustainability, and energy increasingly require trans-disciplinary solutions that go beyond the traditional arenas in STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Addressing these needs is shifting engineering education and research to a new paradigm where the emphasis is placed on the consilience for holistic and system level understanding and the convergence of technology with AHSD (arts, humanities, social science, and design). At the center of this evolutionary convergence, nanotechnologies are enabling novel functionalities such as bio-compatibility, flexibility, low power, and sustainability while on a mission to meet scalability and low cost for smart electronics, u-health, sensing networks, and self-sustainable energy systems. This talk introduces the efforts of convergence based on the emerging nano technology tool sets in the newly launched School of Integrated Technology and the Yonsei Institute of Convergence Technology at Yonsei International Campus. While the conventional devices have largely depended upon the inherent material properties, the newer devices are enabled by nanoscale dimensions and structures in increasingly standardized and scalable fabrication platform. Localized surface plasmon resonance in 0 dimensional nano particles and structures leads to subwavelength confinement and enhanced near-field interactions enabling novel field of metal photonics for sensing and integrated photonic applications [1,2]. Unique properties offered by 1 dimensional nanowires and 2 dimensional materials and structures can enable novel electronic, photonic, nano-bio, and biomimetic applications [3-5]. These novel functionalities offered by the emerging nanotechnologies are continuously finding pathways to be part of smart systems to improve the overall quality of life.

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국·내외 초등학교 융합 과학 교육 프로그램 탐색 - 한국, 미국, 영국을 중심으로 - (Exploring Domestic and International Elementary School Convergence Science Education Program - Korea, the U.S., and the U.K. -)

  • 나상훈;권난주
    • 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.

표본표준편차의 교수학적 분석 (A Didactic Analysis of Sample Standard Deviation)

  • 이경화;신보미
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권4호
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    • pp.445-459
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    • 2005
  • 제 7차 교육과정의 '수학 I '과 '확률과 통계'에서는 표본표준편차가 수학적으로 각기 다르게 정의되고 있다. 학교 수학에서 표본표준편차를 정의하는 문제는 표본 표준편차가 갖는 통계적 의미의 분석과 더불어 학교 수학 내에서 모평균의 추정과 관련하여 표본표준편차가 갖는 수학적, 교수학적 의미에 대한 논의를 함께 필요로 한다. 이 연구에서는 우선 가르칠 지식으로서 표본표준편차와 관련된 몇 가지 이슈를 모평균의 추정과 관련하여 실제 교수 상황과 교육과정의 전개방식을 통해 확인하였다. 다음으로는 학문적 지식으로서 표본표준편차의 특성을 일반통계학 교재들을 분석함으로서 살펴보았다. 마지막으로 일본과 미국, 영국 교과서에서 택한 표본 표준편차의 교수학적 변환 방식을 검토한 후, 이를 토대로 우리 교육과정에의 시사점을 도출하였다.

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2015 문·이과 통합형 교육과정 개정에 관한 전문가 인식 연구 (An Analysis of Professional Recognition on 2015 Curriculum Revision)

  • 박소영;이정렬;강현석
    • 수산해양교육연구
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    • 제27권4호
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    • pp.1172-1183
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    • 2015
  • The purpose of this research is to analyze the recognition of the curriculum experts on 2015 integrated liberal arts and natural sciences curriculum revision. Research method is a delphi survey and the subjects are curriculum experts. The research results are as follows. Firstly, experts suggested common education for all students and students' opportunities to choose subjects. Secondly, the direction of curriculum revision was different by school level. The elementary school needs to foster convergence thinking. The middle school needs to educate common basic literacy education and the high school needs both the common education and the free choice of subjects by students. Thirdly, the separation of the liberal arts and natural sciences was caused by the separate thinking of custom, tradition and study and the separate exam application on liberal arts and natural science of college scholastic ability test. The solution about separation problem of liberal arts and natural sciences have been proposed to improve mathematics education and teachers' convergence education competency. Lastly, for the establishment of an 2015, integrated curriculum the reduction of the CSAT test area and the introduction of qualifying examination for English were required.

열전달 및 수치해석을 주제로 한 물리, 수학, 정보의 통합적 영재 프로그램 개발과 적용 (Development and Application of Physics, Mathematics and Information Integrated Program Base on Heat Transfer & Numerical Analysis for Gifted Student)

  • 남현욱
    • 공학교육연구
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    • 제10권2호
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    • pp.87-105
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    • 2007
  • 본 연구에서는 열전달 및 수치해석을 주제로 통합적 영재 교육프로그램을 개발하고 영재아를 대상으로 한 교육에서 학생들의 반응과 통합적 영재 프로그램의 적용 가능성 및 효과에 대해서 연구하였다. 통합적 영재 프로그램은 크게 컴퓨터 프로그램 언어, 물리적 현상의 수학적 모델링, 수치해석방법의 3단계로 구성되어 있으며 대상은 청주교육대학교 영재센터 수학반 중3학생 4명이다. 수업은 4시간씩 15회 진행되었으며, 수업 종료 후 제출한 학생들의 보고서와 인터뷰를 통하여 프로그램의 적용 가능성 및 효과를 탐색하였다. 본 연구에서 개발한 통합적 영재프로그램의 투입 결과 4명 중 3명이 본 프로그램에서 목표로 하는 문제 해결을 수행하였다. 컴퓨터 프로그래밍 언어나 수치해석의 경우 비교적 잘 이해하는 편으로 생각됐으나 고등 수학이 필요한 물리적 현상의 수학적 모델링은 잘 이해하지 못하는 것으로 판단된다. 프로그램에 대한 만족도는 영재아의 특성에 따라 다르게 나타났다. 학생들은 통합적으로 구성된 본 프로그램은 과학교육프로그램의 하나로 생각하는 경향이 있어, 수학에만 흥미 있는 학생들의 만족도는 낮았다. 반대로 다양한 분야에 흥미를 가진 학생은 비교적 만족도가 높았으며 각자에게 자신감과 동기부여가 되는 결과를 얻었다.

한국과 캐나다 초등학교 수학 교과서 비교 분석 - 초등학교 5, 6학년 수와 연산 영역을 중심으로 - (Comparative Analysis of Mathematics Textbooks in Elementary Schools between Korea and Canada - Focusing on the Numbers and Operations in 5th and 6th Grade -)

  • 김애경;류희수
    • 과학교육연구지
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    • 제44권3호
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    • pp.331-344
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    • 2020
  • 본 연구는 한국과 캐나다의 수학 교과서 중 수와 연산 영역을 초등학교 5, 6학년을 중심으로 비교·분석하여 한국 초등학교 수학교육과정 및 교과서 개발에 의미 있는 시사점을 찾는 데 목적이 있다. 이를 위해 한국과 캐나다 초등학교 수학과 교육과정 및 수학 교과서의 교과서 구성 체제를 비교·분석하고, 수학 교과서 수와 연산 영역의 학년별 도입 시기 및 초등학교 5, 6학년 수와 연산 영역의 학습 내용을 비교·분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 학습한 수학적 개념과 연산을 사칙연산의 종류나 수학 영역에 구애받지 않고, 실생활과 밀접하게 연관된 문제 상황 속에서 자연스럽게 도입하여 통합적으로 문제를 해결할 수 있는 교과서 구성이 필요하다. 둘째, 실제 사진과 수학, 과학, 기술, 공학, 예술 등의 소재를 사용한 문항 구성 및 읽을 거리로 수학의 필요성과 유용성을 느낄 수 있도록 하는 교과서 구성이 필요하다. 셋째, 다양한 실제 교구 및 수학 모델의 사용을 통한 충분한 수학 원리 학습, 공학 도구를 사용하여 문제해결 전략에 초점을 맞춘 교과서 구성이 필요하다. 넷째, 분수와 소수 학습에 대한 학습 지도 시기나 학습 내용 구성 및 전개 방법에 대한 깊이 있는 논의가 필요하다.

수학 내적 연결성에 관한 형식적 측면 연구 (A Study on the Tactical Aspect of Mathematical Internal Connections)

  • 양성현;이환철
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.395-410
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    • 2012
  • 수학 교수학습 관련 자료를 개발하거나 수업을 계획할 때에는 지도 내용 간의 위계나 연계를 고려하여 내용이나 순서를 적절하게 변화시켜 재구성해야 한다. 또한 교사는 학생들이 수학적 개념을 독립적이고 단절적으로 이해하는 것이 아니라 관계적이고 반영적으로 이해할 수 있도록 지도해야 하며 이를 위한 철저한 준비가 필요하다. 이를 위하여 본 연구는 수학적 연결성에 대한 선행연구를 메타적으로 분석하여 외적 내적, 내용적 형식적으로 분류하였으며 수학 외적 연결성과 수학 내적 연결성이 형식적 측면에서 유사성과 비경계성이 존재함을 확인하고 이를 바탕으로 수학 내적 연결성에 관한 형식적 측면의 원리를 정의하고 구체적인 사례를 제시하였다.

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