• 제목/요약/키워드: mathematics teachers' knowledge

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교과대체형 STEAM(융합인재교육) 프로그램 개발 및 적용 후 학생들의 인식 분석 - 6학년 에너지 관련 단원을 중심으로 - (Development and Students' Perceptions after Application of a Subject Substitute STEAM Program - Focusing on Energy Unit in 6th Grade Curriculum -)

  • 임성만;채동현;김은정;현동걸;김오범;한제준
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.119-132
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    • 2014
  • In recent years, Korea encourages teachers to do STEAM education(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics), which includes Arts to STEM education to train creative science technology talent. Related to this, we developed a subject substitute STEAM program for the 6th grade students in elementary school and applied it in a field. The STEAM program which substitutes contents in curriculum related to Energy unit was developed and it was taught to twenty four sixth grade students during regular classes. During the classes, all activities of students were observed and they were written in recording notes during the observation. After all STEAM program ended, how students recognize the subject substitute STEAM program compared to general class, understand learning contents and think about the program before and after the STEAM classes were analyzed through questionnaire and interviews. The results were as follows. First, some students had difficulty in reconciling different ideas in group, creative thinking and crafts but most students liked the STEAM classes because many activities are fun and it is easy to understand. Second, learners regarded practical use of knowledge, learning different subjects together and interests as the reasons they can understand learning contents easily during STEAM program. Third, learners recognized STEAM classes are good to understand knowledge, think creative ideas and improve social skills after the STEAM classes while they showed anticipation, worry and fear before taking the classes. It is found that a subjective substitute STEAM program is helpful to increase learners' interests in learning, understand learning contents, increase creativity and have a good personality through a qualitative research.

K-12 학생 및 교사를 위한 인공지능 교육에 대한 고찰 (Review on Artificial Intelligence Education for K-12 Students and Teachers)

  • 김수환;김성훈;이민정;김현철
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1-11
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 최근 초중등 교육에 도입되고 있는 인공지능 교육의 목적, 내용, 방법 등을 교육과정의 측면과 교사교육에 필요한 요인 측면을 조사하고 분석하여 우리나라 초중등 인공지능 교육의 방향을 제안하는 것이다. 1차 문헌으로는 국내외 논문 9편, 2차 문헌으로는 11편의 국내외 정책 보고서를 수집하고 분석하였다. 수집된 문헌을 서술적 고찰방법을 적용하여 분석하였으며, 문헌의 다각도 분석을 위해 교육과정 구성요소 측면과 TPACK 요소 측면에서 분석하여 시사점을 도출하였다. 본 연구의 결과로 인공지능 교육 대상을 인공지능 사용자, 활용자, 개발자의 3단계로 구분하였다. 초중등 인공지능 교육에서는 사용자와 활용자 단계가 적합하고, 사용자 교육을 위해 인공지능 리터러시를 포함해야 한다. 활용자 교육을 위해 현재의 컴퓨팅 사고력 및 코딩 역량을 기반으로 하여 인공지능의 기능을 적용하여 창의적인 산출물을 만들어 낼 수 있는 역량을 목표로 삼는 것이 필요하다는 시사점을 도출하였다. 또한, 교사는 교수 지식 및 플랫폼 사용 능력 외에도 문제해결, 추론, 학습, 인식 영역 및 일부 응용수학, 인지/심리학/윤리에 대한 내용 지식이 필요하므로 이에 대한 연수가 필요하다.

2009 개정 교육과정에 따른 초등학교 수학 교과서에서 제시하고 있는 각뿔의 외연에 대한 고찰 (A contemplation on the extension of the pyramid in the elementary mathematics textbooks published according to the 2009 revised curriculum)

  • 박교식
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.43-56
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    • 2017
  • 본 논문에서는 2009 개정 초등학교 수학과 교육과정에 따른 $\ll$2009 수학 6-1${\gg}$에서 제시하고 있는 각뿔의 외연을 고찰하고 있다. $\ll$2009 수학 6-1${\gg}$에서는 전형적인 각뿔의 겨냥도를 예시하는 외연적 정의 방법을 사용해서 각뿔을 정의하고 있다. $\ll$2009 수학 6-1 교사용 지도서${\gg}$에서는 빗각뿔을 취급할 수밖에 없다고 말하고 있지만, $\ll$2009 수학 6-1${\gg}$에서 예시하고 있는 각뿔의 겨냥도로 보면, 빗각뿔 그리고 밑면의 모양이 정다각형이 아닌 직각뿔이라고 볼 수 있는 것은 사실상 나타나고 있지 않다. 본 논문에서는 이러한 결과를 바탕으로, 다음의 시사점을 결론으로 제시한다. 첫째, 초등학교 수학에서의 각뿔의 외연에 대한 논의와 그 결과에 대한 동의가 충분히 있어야 한다. 둘째, 교육과정의 의도가 교사용 지도서를 거쳐 교과서에서 구현되는 과정에서 각뿔의 외연이 일관되어야 한다. 셋째, 각뿔과 관련해서 초등교사가 알아야 할 지식에 관해 어느 정도 합의가 있어야 한다.

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초등학교 5학년 학생의 통계적 변이성 개념의 이해와 그 지도에 관한 연구 (Understanding of the Statistical Variation Concept of Elementary School 5th Graders and Study on its Lesson Plans)

  • 김영미;박영희
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제16권3호
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    • pp.221-249
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 초등학교 5학년 학생들이 통계적 변이성 개념과 관련하여 가지고 있는 수학적 지식의 특성과 이것이 수업을 통해 어떻게 변화하는지 알아보는 것이다. 본 연구에서는 초등학교 5학년 학생들이 통계적 변이성 개념과 관련하여 가지고 있는 수학적 지식의 특성을 살펴보기 위하여 사전검사를 실시하였다. 사전검사 결과 드러난 학생들의 수학적 지식의 특성 중 미흡한 측면은 바로 잡고, 잘된 점은 더욱 증가시키기 위해 통계적 변이성 수업을 실시하였다. 통계적 변이성수업 후 학생들은 최적 값의 빈도수나 편중성, 평균, 예측 가능한 안정적인 성향 대신 통계적 변이성 개념을 고려하였다. 그리고 표 그래프 그리기 수업을 통해 이에 대한 이해가 증가하여 표와 그래프가 혼합된 문제를 바르게 해석하였다. 전체적인 분포, 범위가 비슷한 집합을 비교하는 상황에서는 평균을 함께 고려하여 안정적으로 답을 구했다.

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전문성 신장 과정으로서의 한 수학교사의 성찰적 실천 (A Mathematics Teacher's Reflective Practice as a Process of Professional Development)

  • 김동원
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.735-760
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    • 2009
  • 교사 삶의 대부분은 수업이 차지하고 있으며, 수업이 이루어지는 교실은 교사와 학생이 함께 성장할 수 있는 실험실이기도 하다. 곧 교사의 전문성이란 실험실 속에서 부단히 회의하고 실험하고 검증하는 과정의 순환을 통해 높아질 수 있다. 전문성의 신장은 주로 $Sch\ddot{o}n$의 실천의 인식론에 토대를 둔 교사의 성찰적 실천, 그 중에서도 수업 실천을 통해 모색된다. 그리고 성찰적 실천의 밑바탕은 당면한 상황 또는 현실에 대한 철저한 간파, 마주대하고 있는 학생들의 특성에 대한 정확한 이해라고 할 수 있다. 본고에서는 교사의 실천을 논의하기 위하여 우선 기존 연구들이 어떤 시사를 주는지 살펴본다. 교실에 대한 이해, 수업에 대한 이해, 학생에 대한 이해와 관련된 기존의 연구들을 살펴보면 핵심적인 두 가지 주장을 발견할 수 있다. 하나는 수업을 바라보는 관점의 전환을 촉구하는 것이며, 또 하나는 교사의 성찰적 실천의 필요성을 제기하는 것이다. 다음으로, 실제 한 중학교 수학교사의 실천 사례를 이야기 할 것이다. 연구자는 1년간 한 수학교사의 수업을 관찰했다. 그 교사는 지난 몇 년간의 성찰과 실천의 순환 과정을 통해 자신만의 실천적 지식을 창출해 왔다. 실천적 지식의 주요 내용은 발표 환경이라는 의사소통을 위한 큰 틀이 교실에서 온전히 정착되도록 하고, 그 속에서 앉아서 함께 생각하고 정당화하기, 한 사람이 자리에서 일어서서 설명하기, 나와서 풀고 설명하기라는 세 가지 대표적인 상호교섭구조를 창출하고 학생들의 자발적인 변화를 촉진하는 것이다. 더불어, 변화가 원활하지 않거나 장애를 만났을 때 부단히 문제점을 진단하고 극복 방안을 찾으려는 노력과 실험도 실천적 지식의 주요 요소가 된다. 성찰과 실천이 교사 전문성 신장의 핵심 개념임을 고려할 때, 위와 같은 한 교사의 실천적 지식의 창출 과정은 곧 자기 주도적 전문성 신장의 과정이 된다.

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수학 교수${\cdot}$학습 과정에서 과제의 인지적 수준 분석 - 초등학교 '비와 비율' 단원을 중심으로 - (An Analysis of Cognitive Demands of Tasks in Elementary Mathematical Instruction: Focusing on 'Ratio and Proportion')

  • 김성희;방정숙
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권3호
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    • pp.251-272
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    • 2005
  • 수학 수업에서 핵심적인 역할을 하는 과제의 인지적 수준은 교수${\cdot}$학습 과정 동안 다양하게 변할 수 있다. 이에 본 연구는 4개의 6학년 수학교실에서 '비와 비율' 단원에 제시된 주요 과제들을 대상으로 우리나라 수학교실에서 나타나는 과제 설정과 실행 패턴은 어떠한지, 그리고 그 패턴에 영향을 미치는 교실 요인은 무엇인지 면밀하게 살펴보았다. 분석 결과 초기의 높은 수준의 인지적 과제가 수업 내내 전반적으로 유지되는 경우도 있었으나, 여러 가지 요인에 의해서 의미와 연계되지 않은 절차, 비체계적인 탐구, 불충분한 탐구로 쇠퇴하는 경우도 있었다. 이에 본 연구는 수학 시간에 교사가 특히 주의해야 할 요인을 밝히고, 전반적으로 정적인 의미의 분석보다는 수학적 과제의 인지적 수준이 변화하는 과정에 대한 이해 및 분석의 중요성을 강조한다.

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구성주의 관점에서 각과 삼각형의 분류에 관한 초등 교과서 및 교사용지도서 분석 (Analysis of Elementary Textbooks and Guidebook for Teacher regarding the Classification of Angles and Triangles in the Constructivist Perspective)

  • 노은환;강정기
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.313-330
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    • 2015
  • 분류 활동은 개념 형성과 직결되는 중요한 활동이다. 따라서 분류는 학습자 중심적인 교수를 통해 의미 충실한 학습이 이루어질 필요가 있다. 하지만 분류와 관련한 교수 학습이 '학습자 중심'이라는 구성주의 철학을 잘 반영하고 있을지 의구심이 제기된다. 이에 본 연구에서는 각과 삼각형의 분류와 관련한 초등 교과서 및 교사용지도서의 내용을 구성주의의 관점에서 비판적으로 분석해 보았다. 그 결과 각의 분류에서는 공동체의 합의에 의한 합리적 기준 설정의 기회가 제공되지 않는 문제점이 있었다. 삼각형의 분류는 다양성의 측면에서 다소 급진적인 형태를 띠고 있다는 문제점이 있었다. 또한 삼각형의 분류는 학생 반응 예측에서 이미 그 지식을 습득한 사람에게나 가능한 반응을 제안하는 경우를 접할 수 있었다. 그리고 계층적 분할적 분류에 대한 선택과 논의의 기회가 제공되지 않는 단점을 지니고 있었다. 이러한 특징을 바탕으로 '학습자 중심' 원칙의 충실한 반영, 학생 반응에 대한 신중한 예측, 결과보다 과정에 주목하는 교수를 지향할 것을 제안하였다.

웹기반 발문 중심 수학과 합동학습 시스템 (The Web Based the Question Centered Mathematics Congruence Learning System)

  • 최정용;한규정
    • 정보교육학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.141-149
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    • 2008
  • 도형의 합동은 도형의 대칭이나 도형그리기를 배우는 데에 기본이 되며, 도형의 성질을 이해하고 모양을 그리는 능력을 기르게 할 수 있다. 도형의 합동을 공부해야 일상 생활에서 필요로 하는 디자인이나 아름다운 예술 작품에 대한 소양을 가질 수 있다. 하지만 합동 학습을 할 때에 개념을 형성하는데 드는 시간보다 종이를 자르고 도형의 본을 뜨는 행동과 같은 구체적 조작 시간이 많이 소요되기 때문에 학생들 간의 상호작용은 물론 교사와 학생들과의 상호작용 시간도 기대하기 어렵다. 따라서 초등학교 학생들에게 학습효과를 높일 수 있도록 발문 중심적 상호작용 중심 모형을 합동학습에 적용하여 학습자들이 합동의 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 하였고 동시에 동시적 비동시적 의사소통이 가능한 웹상에서 실시하는 합동학습 시스템을 개발하고 적용하였다.

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고등학교 기하와 벡터 과목에서 풀이과정 서술의 오류 분석 (An Analysis of Errors in Describing Solving Process for High School Geometry and Vectors)

  • 황재우;부덕훈
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제56권1호
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    • pp.63-80
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    • 2017
  • By analysing the examination papers from third grade high school students, we classified the errors occurred in the problem solving process of high school 'Geometry and Vectors' into several types. There are five main types - (A)Insufficient Content Knowledge, (B)Wrong Method, (C)Logical Invalidity, (D)Unskilled Expression and (E)Interference.. Type A and B lead to an incorrect answer, and type C and D cannot be distinguished by multiple-choice or closed answer questions. Some of these types are classified into subtypes - (B1)Incompletion, (B2)Omitted Condition, (B3)Incorrect Calculation, (C1)Non-reasoning, (C2)Insufficient Reasoning, (C3)Illogical Process, (D1)Arbitrary Symbol, (D2)Using a Character Without Explanation, (D3) Visual Dependence, (D4)Symbol Incorrectly Used, (D5)Ambiguous Expression. Based on the these types of errors, answers of each problem was analysed in detail, and proper ways to correct or prevent these errors were suggested case by case. When problems that were used in the periodical test were given again in descriptive forms, 67% of the students tried to answer, and 14% described flawlessly, despite that the percentage of correct answers were higher than 40% when given in multiple-choice form. 34% of the students who tried to answer have failed to have logical validity. 37% of the students who tried to answer didn't have enough skill to express. In lessons on curves of secondary degree, teachers should be aware of several issues. Students are easily confused between 'focus' and 'vertex', and between 'components of a vector' and 'coordinates of a point'. Students often use an undefined expression when mentioning a parallel translation. When using a character, students have to make sure to define it precisely, to prevent the students from making errors and to make them express in correct ways.

공업계 고등학교 전기이론 교과의 교류의 기본성질 단원에 관한 CAI 교재 설계 및 구현 (Design and Implementation of CAl Title for Learning Basics of AC Electricity)

  • 김종성;권명하
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.127-134
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    • 2001
  • 공업계 고등학교 전기이론 교과 중에서 교류전기에 관한 단원은 수학과 물리에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 하며 눈에 보이지 않는 다양한 현상들에 대한 개념적인 이해가 요구되는 부분이다. 반면 이를 학습하는 공업계 고등학교 학생들은 교류회로를 이해하는데 필요한 충분한 기초학력을 보유하고 있지 못할 뿐만 아니라 교재 또한 지나치게 이론중심으로 기술되어 있어 대부분의 학생들이 교류회로를 어렵게 느끼도록 하는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 교류회로를 이론보다는 원인-결과를 중심으로 설명하고 CAI 교재를 개발하여 교류신호의 기본 성질을 직접 보고 또 가상 실습을 통해 학생들이 보다 쉽게 개념을 파악할 수 있도록 하였다.

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