• 제목/요약/키워드: mathematical understanding

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사칙연산의 1차적 개념을 학습한 학습자의 Schema가 거듭제곱과 혼합계산의 관계적 이해에 미치는 영향에 대한 사례연구 (A Case Study on the Influence of the Schema of Learners Who Have Learned the Primary Concepts of the Four Arithmetic Operations on the relational Understanding of Power and Mixed Calculations)

  • 김화수
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제16권3호
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    • pp.251-266
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    • 2013
  • 본 연구에서는 사칙연산의 1차적 개념을 학습한 초등학생들을 대상으로 거듭제곱과 혼합계산을 내용으로 하였을 때, 정확한 개념의 인지와 개념의 연결로 스키마와 변형된 스키마를 어떻게 구성을 하는지 알아보았다. 즉 사칙연산의 1차적 개념으로 어떠한 스키마와 변형된 스키마를 형성하여 2차적 개념에 대한 관계적 이해를 하는지, 그리고 연구대상자들이 스스로 형성한 스키마와 변형된 스키마를 어떻게 이용하여 문제 해결에 접근을 하는지, 또한 연구대상자들의 개념구성과 문제해결력에서의 스키마는 어떻게 변형을 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 1차적 개념에서 2차적 개념으로 발전 할 때, 정확한 1차적 개념에 대한 인지와 스키마 그리고 변형된 스키마가 중요한 요인으로 작용 한다는 것을 알 수 있었고 이때, 1차적 개념끼리의 연결과 정확한 1차적 개념에 대한 인지로 인해서 만들어지는 스키마와 변형된 스키마의 형성이 2차적 개념으로의 발전과 수학적 문제 해결에 무엇보다도 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

편측저작시 하악골 과두의 응력분포에 관한 삼차원 유한요소분석적 연군 (THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT STRESS ANALYSIS OF THE MANDIBULAR CONDYLE DURING UNILATERAL CLENCHING)

  • 남도현;허성주;김광남
    • 대한치과보철학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.517-534
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    • 1997
  • It has been held that excessive mechanical forces to the osseous and soft tissues of the TMJ result in joint dysfunction. Understanding the stress pattern on TMJ is very important in TMJ research. But, it is very difficult to measure directly the biomechanical stress distribution in the TMJ when the mandible is loaded. Therefore, stress distribution in the TMJ during functional movement was studied through animal experiment or mathematical model. It was observed and compared the stress distribution occuring in the working and balancing condyle when lower right canine, lower right first molar and lower right second molar were clenched by the three dimensional finite element analysis. Also, stress distribution in the working and balancing condyles were observed and compared when $20^{\circ}$ forward and buccal bite forces were applied to the first molar. The results were as follows : 1. Stress distribution in the condyles during unilateral clenching of the first molar, second molar, canine showed no difference. In the working condyle, tensile force was concentrated on the lateral aspect of the condylar articular surface and condylar neck. And compressive force was concentrated on the anteromedial and lateral aspect of condyle. In the balancing condyle, tensile and compressive forces were concentrated on the lateral aspect of the condylar articular surface and stress transmission to the temporal bone was not observed. 2. When lateral forces were applied to the first molar, tensile forces were concentrated on the medial aspect of the condylar neck and condylar posterior surface in working and balancing condyle. Compressive force was concentrated on the anteromedial and lateral surface of the condyle and stress transmission to the temporal bone was not observed. 3. During unilateral clenching, stress in the working condyle decreased as the occlusal load moved posteriorly while the stress in the balancing condyle increased. when lateral force was applied to first molar, the incremental amount of stress was greater than vertical load. 4. During unilateral clenching, the average balancing/working condyle stress ratio was 2.52. There was a greater concentration of stress in the balancing condyle. The ratio increased as the occlusal load moved posteriorly and decreased considerably when lateral forces were applied to the first molar.

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초등학교 수학 교과서에 나타난 약수와 배수지도 방법 분석 (An Analysis of Teaching Divisor and Multiple in Elementary School Mathematics Textbooks)

  • 최지영;강완
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.45-64
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    • 2003
  • 1차부터 7차까지의 초등학교 수학 교과서에 나타난 약수와 배수의 지도 방법을 교수학적 변환론의 관점에서 비교-분석하였다. 1, 2차 교과서에서는 약수와 배수를 별도의 단원으로 구성하지 않고, 분수의 덧셈과 뺄셈, 곱셈을 주요 내용으로 하는 단원에서 분수의 통분과 약분 지도 내용 속에 포함시켜 약수와 배수를 지도하고 있다. 3, 4차 교과서에서는 새 수학 운동의 영향을 받아 약수와 배수가 분수의 내용과 독립되어 하나의 단원으로 설정되었고, 수 영역에 집합의 개념을 도입하여 수체제를 확립하면서 집합의 내용과 함께 다루어졌다. 5, 6, 7차 교과서에서는 약수와 배수가 분수 내용뿐만 아니라 집합의 내용과도 분리되어 지도되기 시작하였고, 특히, 7차 교과서에서는 학습자의 활동 자체를 통한 이해가 매우 강조되고 있다. 약수와 배수에 대한 지도 방법은 교과서 개편을 거듭하는 동안 수학적 체계를 갖추 기 위해 학습 요소의 정돈이 이루어졌고, 교수학적 변환 역시 교과서가 개편됨에 따라 점차 체계적인 형태를 갖추게 되었다.

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시각적 표현이 비례식과 비례배분 학습에 미치는 효과 (The Effects of Visual Representations on Learning Proportional Expressions and Distributions)

  • 손경훈
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제21권4호
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    • pp.445-459
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    • 2018
  • 본 연구는 시각적 표현의 활용이 비례식과 비례배분 학습에 미치는 영향을 탐구하고자 수행하였다. 이를 위해 시각적 표현에 집중하여 싱가포르 교과서와 한국 교과서의 '비례식과 비례배분'단원을 분석하고, 분석 결과를 바탕으로 한국 교과서를 시각적 표현을 중심으로 재구성하였으며, 재구성한 교재를 활용한 집단과 기존의 한국 교과서를 활용한 집단의 성취도 차이를 분석하였다. 먼저 두 교과서의 분석에서 한국 교과서는 총 85면에 6종 38개의 시각적 표현이 제시되어 있었고, 싱가포르 교과서에는 127면에 8종 152개의 시각적 표현이 활용되고 있었다. 이 결과를 바탕으로 한국 교과서를 재구성하였는데, 재구성한 단원에는 14면에 8종, 49개의 시각적 표현이 포함되었다. 마지막으로 재구성한 교재를 활용한 집단과 기존 교과서를 활용한 집단 간의 학습의 차이를 알아보기 위한 평가 후 결과를 독립표본 t-검정으로 분석한 결과 두 집단 간의 평균에 유의미한 차이를 확인할 수 있었다. 그룹간 성취 변화를 비교하고자 Mann-Whiteny 검사를 실시하였고, 상 중 하 수준별 집단 중 중위집단에서 가장 많은 효과가 있는 것으로 드러났다. 본 연구는 교과서의 시각적 표현을 분석하고 이를 통해 교재를 재구성, 현장에 투입함으로써 시각적 표현이 비례식과 비례배분의 학습에 긍정적 영향을 준다는 것을 밝혀냈다는 점에서 의의를 찾을 수 있다.

유한 물체 거리를 갖는 2 반사경계의 곡률 선형 방정식 (Curvature Linear Equation of a Two-Mirror System with a Finite Object Distance)

  • 이정기;임천석
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.423-427
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    • 2005
  • 본 연구는, 원리적인 다양한 장점에도 불구하고 현실적인 제약으로 인해 실제 설계과정에서 잘 적용되지 않는, 자이델 3차 수차를 간편하게 다룰 수 있는 방안을 제안한다. 먼저 유한 물체거리를 갖는 2 반사경계에 대해 자이델 3차의 구면수차계수를 유도한다. 여기서, 유도된 구면수차계수는 고차의 비선형 방정식으로 표현되는데, 그 구성은 설계변수(물체거리, 주경 및 부경의 곡률, 주경과 부경 사이의 거리)와 유효초점거리로 이루어진다. 해석적으로 표현된 고차의 비선형 구면수차 방정식은 컴퓨터를 이용한 수치기법에 의해 근사적인 제로조건을 만족하도록 풀려진다. 이렇게 구해진 다양한 수치 해들을 주의 깊게 통찰하면 주경과 부경의 곡률 간에 선형성이 존재함을 파악할 수 있다. 즉, 결과적으로 주경과 부경의 곡률들을 선형맞춤(linear fitting)하면 곡률선형방정식이 얻어지는데, 이의 의미는 약간의 대수적인 계산으로 최적화의 초기 입력 데이터를 손쉽게 얻을 수 있는 가능성을 제시한 것이다. 한편, 응용외의 순수 수차론적인 관점에서 본다면, 본 연구의 특징은 유한 물체거리를 갖는 2 반사경계의 주경 및 부경의 곡률들이 구면수차가 거의 제로가 되는 조건 하에서 상호간에 선형 관계가 존재하였다는 것이다.

한국, 일본, 미국의 초등학교 수학교과서에서 범자연수 곱셈의 연산 성질을 지도하는 방안에 대한 비교·분석 (A Comparative Analysis of Instructional Methods on the Properties of Multiplication in Elementary Mathematics Textbooks of Korea, Japan, and the US)

  • 선우진
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제22권3호
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    • pp.181-203
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    • 2019
  • 범자연수의 곱셈을 개념적으로 의미 있게 이해하기 위해서는 곱셈의 연산 성질에 대한 이해가 뒷받침되어야 한다. 이러한 필요성에 따라, 본 논문은 한국, 일본, 미국의 초등학교 수학교과서에서 범자연수 곱셈의 연산 성질을 어떻게 지도하는지 비교 분석하였다. 구체적으로 곱셈의 교환법칙, 결합법칙, 분배법칙을 처음 도입하는 맥락, 연산 성질을 활용하는 맥락, 연산 성질을 일반화하는 맥락으로 나누어 분석하였으며, 각각의 지도 맥락에서 어떠한 시각적 모델을 사용하는지도 함께 분석하였다. 분석 결과, 세나라는 (한 자리 수)${\times}$(한 자리 수)의 지도 맥락에서 곱셈의 연산 성질을 처음 도입한다는 점, 곱셈의 연산 성질을 지도할 때 세 나라가 모두 유사한 시각적 모델을 사용한다는 점 등에서 공통적인 경향성을 확인하였다. 그러나 두 자리 수 이상의 곱셈에서 곱셈의 연산 성질을 활용하거나 일반화하는 맥락에서는 나라별로 지도 방안의 측면에서 미묘한 차이가 있었다. 연구 결과를 토대로 국내의 초등학교 수학 교육에서 범자연수 곱셈의 연산 성질을 지도하는 방안에 관한 시사점을 논의하였다.

수학과 연계한 장소기반 지구과학 프로그램에 대한 교육봉사활동 사례 연구: 지구의 크기 측정 (A Case Study of Service Education Activities Applying Mathematics into a Place-Based Earth Science Program: Measuring the Earth's Size)

  • 유은정;김경화
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.518-537
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    • 2019
  • 본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학 과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

부모로서 연구자의 초등 자녀 수학지도에 대한 사례 연구: 초등 5학년 도형의 넓이를 중심으로 (A Case Study on the Teaching Mathematics Carried by a Researcher as a Parent of One Elementary School Child - Focused on the area of figures in the 5th grade -)

  • 손병임;고상숙
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제22권4호
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    • pp.261-280
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    • 2019
  • 본 연구는 부모와 자녀 간 수학학습 지도 사례에 대한 질적 연구로, 초등학교 5학년 자녀에게 교구 활동 중심수업을 적용하면서 자녀의 넓이 개념의 습득과정과 어려움을 느끼는 문제 유형, 그리고 부모와 자녀의 학습 상황에서 부모가 겪는 장점과 어려움을 확인하고자 하였다. 이를 위해 총 12차시 지도안을 구성하여 2019년 1학기에 수업을 진행하면서 관찰과 면담을 통해 자료 수집을 하였다. 아이는 수업을 통해 넓이 개념을 정확하게 인식하게 되었는데, 보존 중 재구성에 대한 인식이 생겼으며, 분할, 단위 반복, 배열 구성에 대한 개념도 더 명확하게 인식하였다. 넓이 수업 과정 중 넓이 단위 간 변환, 높이가 외부에 표시되는 도형의 높이 표시, 넓이를 제시한 후 같은 넓이를 가진 도형 그리기 유형의 문제에서 어려움을 보였다. 부모와 자녀의 학습 상황에서 연구자인 부모는 자녀에 대한 맞춤 수업이 가능하고 기회와 비용의 제약을 받지 않는다는 장점을 가졌으나 자녀에 대한 감정 제어와 자녀의 수준 파악, 수업 시간 배분, 개입 수준을 정하는데 어려움이 있었다. 본 연구결과를 통해 부모와 자녀 간 활동 중심의 수학 학습 지도와 관련하여 앞으로 더 많은 연구가 이루어지길 기대한다.

고대(古代) 율려(律呂)에 관한 연구 (A Study of Antiquity YulRyeo)

  • 최원호;김기승
    • 산업진흥연구
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    • 제7권1호
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    • pp.59-74
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    • 2022
  • 『주역(周易)』을 해석하는 방법은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫째는 수(數)로 해석하는 방법이고, 둘째는 괘(卦)가 상징하는 이미지로 가지고 해석하는 방법이며, 셋째는 그 안에 담긴 도덕적인 이치로 해석하는 방법이다. 율려(律呂)가 『주역(周易)』만큼 널리 알려지지는 않았으나 고대의 그 활용 방법은 주역과 마찬가지였다. 첫째, 악기의 조율을 위한 삼분손익법을 이용한 수리 해석법, 둘째, 율려가 상징하는 음악적 의미를 이용한 상징해석법, 셋째, 율려 안에 담긴 도덕적인 이치로 확장하는 응용해석법이 그러했다. 이 논문의 목적은 율려(律呂)의 사전적 의미와 고대 율려에 대한 다양한 의미를 정리하고자 한다. 또한 율려가 갖는 술수역학(術數易學)과 고법 명리학의 기원인 납음오행(納音五行)이 갖는 의미에 대하여 고대의 문헌을 연구하여 이를 세분하게 분류 해석하고 이를 통해 더 나아가 율려가 술수역학 및 명리학에 응용되는 방안을 모색하고자 한다. 이 연구로 인하여 율려를 더욱 깊이 이해하고 향후 술수역학 및 명리학 연구 등 관련 연구에 작은 도움이 되길 바란다.

자연수 뺄셈의 실생활 맥락 문제 상황에 대한 초등교사의 인식 (A Study of the Elementary School Teachers' Perception about Problem Situations in Real-Life Context of Subtraction of Natural Numbers)

  • 도주원
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제25권2호
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    • pp.197-211
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 자연수 뺄셈의 실생활 맥락 문제 상황에서 '큰 수'와 '작은 수'의 제시 순서와 관련한 교수학적 의사결정의 관례에 대한 개선 방안을 모색하는 것이다. 이를 위하여 수학 교과 전문성을 가지고 있는 초등교사 30명을 대상으로 자연수 뺄셈의 실생활 문제 상황에 등장하는 크고 작은 두 수의 제시 순서와 뺄셈 상황에 대한 교수학적 인식을 조사하였다. 설문 조사를 통해 수집한 자료는 뺄셈의 문제 상황 유형을 분석 기준으로 활용하여 양적, 질적 분석을 하였다. 연구 결과, 뺄셈에 대한 학생들의 사고의 폭을 넓힐 수 있도록 실제 상황의 크고 작은 두 수의 제시 순서를 유지하는 뺄셈의 실생활 맥락 문제 상황을 활용하여 지도할 필요가 있다. 그리고 다양한 실생활 기반의 뺄셈 문제해결 학습이 이루어질 수 있도록 '큰 수'를 먼저, '작은 수'를 나중에 생각해야 하는 문제 상황으로 변형시키는 관례적인 교수학적 조치에 대한 제고가 필요하다. 이를 위해서는 자연수 뺄셈 지도 시 '큰 수'를 먼저, '작은 수'를 나중에 생각해야 하는 뺄셈 문제 상황뿐만 아니라 실생활에서 종종 등장하는 '작은 수'를 먼저, '큰 수'를 나중에 생각하게 되는 뺄셈의 실생활 맥락 문제 상황 도입에 대한 필요성을 교사가 인식하고 이에 대한 교수학적 견해를 갖출 수 있도록 수업 반성 및 연찬의 기회를 제공해야 할 것이다.