• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권6호
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• pp.749-758
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• 2017

In structural mechanics, traditional analyses methods usually employ matrix operations for obtaining displacement and internal forces of the structure under the external effects, such as distributed loads, earthquake or wind excitations, and temperature changing inter alia. These matrices are derived from the well-known principle of mechanics called minimum potential energy. According to this principle, a system can be in the equilibrium state only in case when the total potential energy of system is minimum. A close examination of the expression of the well-known equilibrium condition for linear problems, $P=K{\Delta}$, where P is the load vector, K is the stiffness matrix and ${\Delta}$ is the displacement vector, it is seen that, basically this principle searches the displacement set (or deformed shape) for a system that minimizes the total potential energy of it. Instead of using mathematical operations used in the conventional methods, with a different formulation, meta-heuristic algorithms can also be used for solving this minimization problem by defining total potential energy as objective function and displacements as design variables. Based on this idea the technique called Total Potential Optimization using Meta-heuristic Algorithms (TPO/MA) is proposed. The method has been successfully applied for linear and non-linear analyses of trusses and truss-like structures, and the results have shown that the approach is much more successful than conventional methods, especially for analyses of non-linear systems. In this study, the application of TPO/MA, with Harmony Search as the selected meta-heuristic algorithm, to cables net system is presented. The results have shown that the method is robust, powerful and accurate.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.689-696
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• 2015

본 연구에서는 학습장애학생들이 메타인지(Meta-cognition)를 효과적으로 활용하여 학습 중에 일어나는 문제를 스스로 해결하려는 습관을 만들어 줄 수 있도록 스마트 러닝을 기반으로 한 학습시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 스마트 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 스마트기기 및 교육시스템을 활용하여 학생의 개별화 학습이 가능하다. 둘째, 학생의 지속적인 반복학습이 가능하다. 셋째, 애플리케이션을 활용한 학습을 통해 학생의 학업성취도 향상이 가능하다. 이처럼 메타인지를 활용한 스마트러닝 시스템을 학습장애학생들에게 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 수학 학습에 대한 흥미를 가지게 되고, 자신감이 향상되었다. 둘째, 학생들의 수학 문제 해결 능력이 향상되었다. 셋째, 학생의 자기주도적인 개별화 학습이 이루어졌다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.459-476
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• 2011

본 논문은 수학 학습부진 학생의 수학 학습 성취도 향상을 위한 하나의 방법으로 매 수업초 5분 동안 이전 차시에 학습한 내용을 중심으로 5분 테스트를 도입하여 실시하고, 각 단원별 단원평가를 통해 5분 테스트가 수학 학습부진 학생들의 수학 학습 성취도 향상에 미치는 효과에 대해 분석하였다. 전라남도 해남군에 소재하고 있는 H중학교 2학년 학생 중 수학 학습부진 학생 48명을 연구 대상자로 선정하여 2학년 1학기말 수학 성적을 기준으로 '2+1' 제수준별 이동반을 편성하였다. 실험반 학생을 대상으로 5분 테스트를 실시한 결과 5분 테스트를 활용한 수업이 수학 학습부진 학생들의 문제 해결력이 향상과 수학적 성향의 변화에 대하여 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.163-186
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• 2017

본 연구에서는 미국의 통계소양교육에 관한 내용과 우리나라 2015교육과정 수학교과에서 반영한 통계소양 성취를 위한 교육환경을 분석하였다. 이 분석 연구를 통해 미국과 우리나라는 사회적 교육적 환경의 차이점이 있음을 발견할 수 있었다. 이를 바탕으로 우리나라 수학교사들에게 통계교사교육 방향의 전환이 시급함을 발견 할 수 있었다. 첫째, 통계교육은 우선 교사가 수학과 통계학의 차이를 분명히 인식하는 것이 필요하다. 그리고 통계교육의 방법과 평가영역에서도 특별한 변화가 필요하다. 절차적 계산을 질문하는 것과 함께 개념과 과정을 이해했는지도 물어야 한다. 또한 통계적 사고를 할 수 있는지 그리고 통계적 문제해결방법인 '문제구성-데이터수집-분석-결과해석' 과정으로 프로젝트를 수행할 수 있도록 하는 교사교육이 필요하다. 둘째, 현재는 예비수학교사들이 임용고사라는 확률론 중심의 이론적 시험에 합격해야하는 필요에 의해 이론 공부에 치중하고 있다. 그러나 학교수학에서는 확률론 영역의 이론 강조도 중요하지만 자료 분석을 기초로 한 문제해결과정인 통계적 사고력 신장에 초점이 맞추어져야 하는 것이 더 중요하다고 생각한다. 특히 학교수업을 통해 학생들에게 미래에 필요한 통계소양을 지식으로 습득할 수 있도록 지도할 수 있는 수학교사들의 전문성향상을 위한 통계교육담당 수학교사로서의 직업교육의 준비가 되어 있어야 함을 탐색하고 제언하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.101-122
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• 2011

본 논문은 테크놀로지를 활용한 영재교육에 대한 영재교사들의 인식을 조사하기 위하여, J 대학교 교육연수원에서 60시간의 영재교육 직무연수에 참여한 20명의 교사를 대상으로 테크놀로지를 활용한 영재교육에 대한 교사들의 인식을 조사 분석하였다. 테크놀로지를 활용한 영재교육에 대한 영재교사들의 인식을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영재교사의 테크놀로지 활용 능력이 영재교사의 전문성 중 프로그램을 개발하는 능력과 영재에 대한 적합한 교수 학습 방법을 이해하고 적용하는 능력에 포함된 다. 둘째, 테크놀로지를 활용한 영재교육은 영재아들에게 창의적 문제 해결 능력과 사고력을 증진시키는데 도움을 준다. 셋째, 테크놀로지를 활용한 영재교육은 직관적 통찰, 정보의 조직화와 공간화/시각화 능력을 개발하는데 도움을 준다. 넷째, 테크놀로지를 활용한 영재교육은 영재아들에게 창의성의 구성요소 중 유창성, 융통성과 독창성 개발에 도움을 준다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제23권4호
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• pp.157-173
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• 2020

일상에서는 통계 그래프의 형태가 매우 다양하지만, 초등학교 수학 교과서에 제시되는 통계 그래프는 교수학적 맥락에 의해 그 틀이 매우 정형화되어 있다. 본 연구에서는 초등학교 수학 교과서에 제시되는 통계 그래프 틀의 교육적인 의의를 고찰하고, 우리나라, 호주, 그리고 MiC 수학 교과서에 제시된 그래프 틀을 분석하였다. 연구 결과, 초등학교 수학 교과서에서 통계 그래프의 틀은 (1) 그래프의 구성 요소에 주목하게 하고, (2) 그래프를 그릴 때 보조적인 역할을 하며, (3) 학습 내용을 통계적 문제해결에 적용하도록 돕는 역할을 한다. 우리나라의 초등학교 수학 교과서는 (1)과 (2)에 주목한 표 형태의 그래프 틀을, MiC 교과서는 (3)에 주목한 다양한 형태의 그래프 틀을 제시하고 있었다. 따라서 저학년 수준에서는 표 형태의 그래프 틀을 이용하였으나, 학년이 올라갈수록 축 형태의 그래프 틀로 점진적인 변화를 추구했던 호주의 초등학교 수학 교과서 사례를 참고할 필요가 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.843-863
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• 2010

본 연구는 2007개정 초등수학과 교육과정의 5개 내용영역 중, 수와 연산영역의 수(number)와 관련하여 각 나라마다 지도하는 소재나 방법적인 측면에서 조금씩은 차이가 있기 마련이다. 따라서 외국 특히 뉴질랜드의 초등학교에서는 이와 관련하여 지도나 수업설계 등에서 어떤 점에 주안점을 두고 있으며 우리와는 다른 어떠한 특징이 있는지를 뉴질랜드에서 사용되고 있는 텍스트와 실제 초등학교에서의 포트폴리오의 사례를 중심으로 살펴봄으로서 이를 통한 몇 가지 시사점을 얻는데 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제20권1호
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• pp.101-115
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• 2017

본 연구의 목적은 초등 예비교사들의 관점에서 수학 수업을 관찰하면서 동기 유발의 측면을 중심으로 동기 유발의 내용 및 방법, 그리고 예비교사들의 동기 유발에 대하여 분석하는 것이다. 연구 참여자들은 서울 지역의 2학년 또는 3학년에 재학 중인 예비교사 62명이었다. 이 예비교사들이 1주 또는 2주간의 교육실습 중 수학수업의 동기 유발 부분을 집중적으로 관찰한 후, 자신들의 관점에서 수학 수업에서의 동기 유발에 대한 분석한 결과와 의견을 제시하도록 하였다. 연구 결과, 예비교사들은 동기 유발을 주로 학생들의 흥미를 진작하기 위한 것과 주위집중을 위한 것으로 생각하였다. 동기 유발의 시간은 평균 5분 50초이고, 제한된 자료만을 사용하여 동기를 유발하였다. 연구자는 동기 유발 내용 및 방법이 차시의 목표와 세밀하게 연계할 수 있는 방안에 대한 후속 연구를 제언하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권3호
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• pp.439-452
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• 2014

The purpose of this study is to find out the effect of STEAM program on the scientific communication skills and the learning flow of elementary gifted students. The main findings of this study are as follows: First, STEAM program that mathematical, technical, engineering and art factors were combined based on basic concepts of science were developed. Seconds, the change in the scientific communication skills of experimental group applying STEAM program had statistically meaningful difference (p<.05). Third, the flow of experimental class improved, but it had no meaningful difference statistically (p>.05). But it is expected that continuing level adjusted STEAM program might have positive effect on improving the flow with the following three reasons: 1) The gifted students' flow level on learning before experiment was rather too high to expect short term effect. 2) It was hard for them to achieve flow experience because topic difficulties and students' capacities were not balanced. 3) topic commitments and autotelic behaviors of gifted students were observed during classes. Fourth, by the result of the student satisfaction questionnaire survey on this program, students actively participated in the STEAM program with interest and curiosity. As achieved self-directed problem solving, versatile communication activities and success experiences, their class satisfaction was high. Based on such results, it was expected that the gifted class applied of STEAM program could enhance scientific communication capacity of the elementary gifted students and would further positively influence flow of learning as well. In addition, it was considered to have integrated approach value to elementary gifted and talented education in the aspect that it could satisfy various educational demands of gifted students.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권1호
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• pp.133-142
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• 2009

이 논문에서는 은닉 노드(hidden node)들이 있는 환경에서 IEEE 802.15.4의 성능을 정확하게 예측할 수 있는 수학적 모델을 제시한다. 기존의 802.15.4 성능 분석을 위한 수학적 모델은 은닉 노드들이 없는, 즉 모든 노드들은 다른 노드들의 전송 상태를 측정할 수 있는 이상적인 상황만을 고려하였다. 그러나 노드들의 배치에 따라서 은닉 노드들이 빈번하게 발생할 수 있어, 기존의 모델들은 현실적 환경에서 802.15.4의 성능을 정확히 측정하지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서 제안한 모델은 기존의 802.15.4의 성능 모델에 은닉노드의 성능 영향 모델을 추가하였다. 제안한 802.15.4의 수학적 성능 모델에 의하면 작은 은닉 노드의 수에 의해 성능이 급격하게 저하된다. 일례로 전체 노드의 5%가 은닉노드일 때 802.15.4의 성능이 최대 62% 저하된다. 이러한 예측한 결과는 ns-2의 시뮬레이션 결과와 비교할 때, 최대 6%의 오류한도에서 동일하다.