• 한국초등수학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.247-272
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• 2019

본 연구의 목적은 우리나라 초등수학 교육과정에 따른 통계영역의 그래프 지도를 분석하는 것이다. 이를 위해 다음과 같이 세 가지 연구문제를 설정하였다. 첫째, 초등수학 교육과정에서 그래프 지도와 관련된 성취기준의 변화는 어떠한가? 둘째, 초등수학 교육과정에서 그래프 그리기 지도의 변화는 어떠한가? 셋째, 초등수학 교육과정에서 그래프 이해 지도의 변화는 어떠한가? 첫 번째 연구문제를 위해 1차 교육과정부터 현행 2015 개정 교육과정의 통계영역의 지도와 관련된 성취기준을 분석하였다. 두 번째 연구문제를 위해 그래프 그리기를 지도할 때 학생들에게 그래프 그리는 기회를 얼마나 제공하는지(그리기 횟수)와 그래프의 기본틀을 제시하는지 여부(틀 제공)를 조사하였다. 세 번째 연구문제를 위해 교과서의 질문을 그래프 이해의 지도와 관련된 '자료 읽기', '자료 사이의 관계 찾기', '자료 해석하기', '상황 이해하기'로 구분하여 분석하였다. 분석 결과 교육과정에서 성취기준은 통계적 사고를 함양시키는 방향으로 변화하였으며, 그래프 그리기 지도를 쉽게 할 수 있도록 하고 그래프의 해석을 강조하는 방향으로 변화하고 있었다. 그러나 '자료해석하기'와 '상황이해하기'는 여전히 부족한 것으로 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권1호
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• pp.171-187
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• 2017

공대생들에게 미적분은 산업현장에서 발생하는 현상에 대한 수학적 안목을 형성해 주는 수학적 모델이자 지식이며 기능이다. 하지만 공대생들의 미적분학 학습은 기계적인 계산과 수학적 결과만을 적용시켜 문제를 해결하려는 경향을 보인다. 이에 본 연구는 실제적인 상황에서 수학적 개념과 원리를 적용하여 문제를 해결할 수 있는 문제를 제시하고 공대생들에게 이 문제를 풀게 하였다. 산의 경사도 그래프로부터 원래 산의 모양을 알아내는 문제에서 학생들은 주어진 그래프를 도함수의 그래프로 인식하고 역도함수의 그래프를 추측하였다. 그래프 해석에서 오류를 보이기도 하였는데 이는 미적분의 내용을 이해하지 못해서라기보다는 문제를 제대로 파악하지 않고 해결하려는 학습 방식에 기인한 것이었다. 경사도 문제 해결을 통해 공대생들은 수학이 자신이 공부하는 전공의 기초이자 실세계에 활용 가능한 유용성을 갖고 있으며 사고력을 향상시켜준다고 하는 인식의 변화를 경험하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권6호
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• pp.487-494
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• 2008

본 연구의 목적은 7학년 "해수의 성분과 운동" 단원에서 MBL 실험 수업이 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 알아본 연구로 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 6차시에 걸쳐 MBL 수업을 실시하고 사후 t-검정을 통해 학생들의 과학탐구능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간 과학탐구 능력 결과에서 유의미한 차이가 나타나 MBL 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 둘째, 사후 t-검정을 통해 학생들의 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간에 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 MBL을 활용한 수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제9권1호
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• pp.45-64
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• 2007

본 연구는 초등학교 6학년 학생들의 그래프 이해 능력을 알아보기 위해, 자료 읽기, 자료 사이의 관계 찾기, 자료 해석하기, 상황 이해하기의 4가지 과제 유형을 설정하고 초등학교에서 학습하는 6가지의 그래프를 대상으로 검사 문항을 구성하였다. 이를 이용하여 서울 시내 초등학교 6학년 학생 187명을 대상으로 검사를 실시한 후, 과제유형별 반응과 그래프 종류별 반응을 분석하였다. 분석 결과 그래프를 보고 자료 읽기와 자료 사이의 관계 찾기 과제에서는 높은 이해도를 보였으나 자료 해석하기와 상황 이해하기에서는 상대적으로 낮은 이해도를 나타냈다. 또한 같은 수준의 과제 내에서도 그래프의 종류에 따라 상당히 다른 이해도를 보였다. 이를 통해 그래프 교수 학습 방향에 대한 시사점을 도출하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제23권1호
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• pp.169-192
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• 2019

본 연구는 초등학교 4,5,6 학년 학생들의 그래프 이해 능력을 조사하여 분석한다. 이미 학습한 그래프에 대한 이해뿐만 아니라 수학과 교육과정에서 형식적인 학습이 이루어지지 않은 그래프에 대한 이해도 함께 조사한다. 이를 위해 선행연구를 토대로 그래프의 이해를 '그래프를 보고 자료 읽기', '자료 사이의 관계 찾기', '자료 해석하기', '상황 이해하기'로 구분하여 학생들의 그래프 이해를 검사하고, 학년별과 그래프별로 분석하였다. 분석결과, 학생들은 형식적인 학습을 하지 않은 그래프에 대해서 비교적 우수한 이해 능력을 보였다. 그래프별 정답률을 보았을 때 다른 그래프에 비추어 꺾은선그래프에 대한 이해가 약한 것으로 나타났다. 학생들이 대부분의 그래프에서 공통적으로 보인 오류는 제시된 자료에 근거하지 않고 자신의 주관적인 생각이나 경험에 의존하여 문제를 해결하는 것이었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.51-62
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• 2022

교통 혼잡을 해결하기 위한 AI 기반 속도 예측 연구는 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 인공지능의 추론 과정을 설명하는 설명 가능한 AI의 중요성이 대두되고 있는 가운데 AI 기반 속도 예측의 결과를 해석하고 원인을 추리하는 연구는 미흡하였다. 따라서 본 논문에서는 '설명 가능 그래프 심층 인공신경망 (GNN)'을 고안하여 속도 예측뿐만 아니라, GNN 모델 입력값의 마스킹 기법에 기반하여 인근 도로 영향력을 정량적으로 분석함으로써 혼잡 등의 상황에 대한 추론 근거를 도출하였다. TOPIS 통행 속도 데이터를 활용하여 서울 시내 혼잡 도로를 기준으로 예측 및 분석 방법론을 적용한 후 영향력 높은 인근 도로의 속도를 가상으로 조절하는 시뮬레이션 통하여 혼잡 도로의 통행 속도가 개선됨을 확인하여 제안한 방법론의 타당성을 입증하였다. 이는 교통 네트워크에 제안한 방법론을 적용하고, 그 추론 결과에 기반한 특정 인근 도로를 제어하여 교통 흐름을 개선할 수 있다는 점에 의미가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.637-646
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• 2010

이 연구의 목적은 지구과학 수업에 적용한 MBL(Microcomputer Based Laboratory, 이하 MBL)이 중학생의 그래프 능력, 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것이다. 중학교 지구과학 내용 중 5개의 실험 주제에 대하여 MBL 활용 탐구 활동 자료를 개발하였다. 이 MBL 수업자료를 33명의 중학생들에게 적용하고 사전 검사와 사후 검사를 실시하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, MBL 수업은 중학생의 그래프 능력 향상에 유의미한 효과가 있었다. 그래프 능력의 하위 영역인 그래프 작성, 그래프 해석 능력 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 특히 자료 변환하기 영역에서 유의미한 효과가 크게 나타났다. 둘째, MBL 수업은 중학생의 과학탐구능력 향상에 유의미한 효과가 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제57권4호
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• pp.433-452
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• 2018

The purpose of this study is to provide implications for improvement of mathematics textbook based on discursive approach to textbook analysis that complementarily combines a communicational approach to cognition and social semiotics. For this purpose, we reconstructed an analytic framework for discursive approach to written discourses of Korean textbook and CMP, and applied it to our analysis. Results show that several characteristics in meanings were developed by the use of words and visual mediators. First, in the case of ideational meaning, there were qualitative and quantitative differences between vocabularies used and between information addressed by visual mediators. Second, in the case of structural meaning, an offer and application of procedure was emphasized in a Korean textbook, whereas expectation and selection experiences of diverse possibilities for problem solving was underlined in CMP. In the case interpersonal meaning of student-author, imperative instructions were paid attentions in a Korean textbook. In contrast, students' interdependence and active participation were stressed in CMP. Therefore, this study addressed ideas about how to analyze mathematics textbooks based on integrated meanings developed by the use of words and visual mediators. In addition, it distributes implications for improvements of Korean mathematics textbooks through the analytic framework of both mathematical meanings and interpersonal meanings of student-author.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.319-321
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• 2019

본 논문에서는 수학교육용 소프트웨어에서 확률적 현상을 경험한 이후 과학 그래프 해석에 있어 확률론적 관점을 도입하여 해석하는 학습자의 관점의 변화를 제시한다. 이 연구에서 11명의 고등학교 1학년 학생은 수학교육용 소프트웨어인 지오지브라(GeoGebra)를 활용하여 학습자가 평면 상에서 수직선이나 반원 위에 점을 찍는 활동을 통하여 기하학적 확률을 경험하였으며 이와 같은 경험을 토대로 물의 상평형 그래프를 해석하였다. 물의 상평형 그래프에 나타나는 얼음(고체), 물(액체), 수증기(기체)의 상태 변화에 대하여 각 상태가 나타나는 온도-압력의 영역 간의 경계에 대하여 학습자는 기하학적 확률을 적용하여 해석하려고 하였으나 경계선 위의 온도-압력의 물의 미시적 구조를 표현하는 과정에서 4명의 학생만 확률론적 관점으로 해석하고 그렇지 못한 학생들은 상태의 공존을 물질적 관점이나 과정적 관점으로 이해하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권4호
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• pp.433-456
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• 2017

본 연구는 독일의 수학 교과서의 특징을 알아보기 위해 7학년 함수 영역을 대상으로 단원의 구성 체제, 학습 내용과 전개 방식, 교수 학습상의 특징을 살펴보았다. 그 결과 독일의 수학 교과서는 단원명이나 단원의 순서는 자유로웠으며, 다양한 실생활이나 자연 현상에 대하여 그래프를 통해 두 변수간의 대응 관계를 직관적으로 알게 한 후 함수 관계를 도입하고 있음을 알 수 있었다. 또한 그래프가 갖고 있는 특징이나 정보들을 해석하는 연습을 하고, 다양한 함수적 상황을 그래프로 그리는 활동을 안내하며, 그래프 뿐 아니라 표, 관계식, 수학 용어나 문장 등의 여러 가지 표현방법으로 변환하도록 내용이 전개되었다. 독일의 수학 교과서는 다양한 일상의 맥락 속에서 자료들이 갖는 함수관계를 수학적으로 표현해보거나 미래를 예측하고 추론하는 활동을 통해 수학의 유용성을 느끼고 함수적 사고를 기르도록 할 뿐 아니라 타 교과 등과 연관이 있는 문제를 제공하여 다른 학문과의 연결성을 높였다. 또한, 개방형 문제, 수학적 의사소통이 필요한 문제들이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 독일 교과서의 이러한 특징을 살펴봄으로써 우리나라의 수학 교과서 개발과 개선에 대한 방향을 제시하고자 하였다.