AI-integrated Mathematics Education: A Review of Literature in the Korean Context

박미미,임웅 대한수학교육학회 2023 수학교육학연구 Vol.33 No.3

The emergence of AI-integrated mathematics education presents great potential for the field of mathematics education. However, there is limited knowledge about the appropriate use of artificial intelligence, its pedagogical implications, and its impact on the current educational system. This paper conducts a comprehensive review of research papers in the Korean context, with a focus on those published since 2020. The review summarizes research topics and classifies the research by school levels, participants, and research methods related to the studies of AI-integrated mathematics education (AIME) in Korea. Our findings show that many AIME research studies in Korea used qualitative methods. These studies addressed instruction and pedagogical support in AI-integrated learning environments, with several conducted at the elementary and high school levels. However, some did not specify their contexts or participants. Additionally, the research examined the design of mathematical tasks and programs associated with AI-integrated educational technology including various programming languages, physical computing programs, and educational tools to facilitate AI-integrated experiences. Regarding AI-based learning platforms, most research was impact studies. The study also highlights salient curriculum and didactic programs proposed and implemented in the Korean educational community, which can serve as useful models for international communities seeking to implement and advance AI-integrated mathematics education in their respective contexts.

수학적 논의 수업의 설계와 실행에서 교사의 주목하기

박미미,김연 대한수학교육학회 2020 학교수학 Vol.22 No.3

Noticing is one of the professional skills that allow us to have effective mathematical discussions in instruction. This study investigated what features of teachers’ noticing is embedded in planning and implementing lessons for mathematical discussion in high schools. The two teachers’ utterances and actions were analyzed in audio recordings of planning lessons and video recordings of implementing lessons in terms of teachers’ noticing in order to have insight about effective mathematical discussions. Noticing students’ responses was critical in the step of planning lessons, and noticing students’ difficulties and noticing students’ thinking in connecting in representations and mathematical concepts were significant in implementing lessons in order to have effective mathematical discussions. Based on these findings, the current study discussed ways in which mathematical discussions are effectively enacted in high schools and ways in what kinds of learning opportunities teachers need. 수학적 논의 수업을 구현하기 위해 교사에게 필요한 역량의 하나는 주목하기이다. 이 연구에서는 수학적 논의 기반의 고등학교 수업을 설계하고 실행하는 과정에서 교사의 생산적 주목하기의 특징을 밝혀 효과적인 수학적 논의 수업 구현을 위한 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 두 고등학교에서 이루어진 수학 수업 사례를 비교분석하였다. 연구 결과, 수업의 설계 과정에서 두 교사의 주목하기는 학생 반응에 대한 주목하기의 측면에서 차이가 나타났다. 또한 수업 실행 과정에서는 학생의 어려움에 대한 주목하기, 문제해결 및 표현과 주요 개념의 연결에서 학생 사고에 대한 주목하기의 측면에서 차이를 보였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 수학적 논의를 위한 수업의 설계 및 실행에서 교사가 주목해야 할 바와 그들을 지원하는 방법에 대해 논의한다.

남한과 북한의 고등학교 1학년 수학 교과서 비교

박미미,나귀수 대한수학교육학회 2019 학교수학 Vol.21 No.1

Recently, there has been a growing interest in the exchanges and cooperations in the field of mathematics education between South Korea and North Korea. In this study, we compared and analyzed South and North Korean high school first-year mathematics textbooks based on the 2015 Mathematics Curriculum of South Korea and the 2013 Mathematics Gyosuyogang(Curriculum) of North Korea. The comparative analysis of the textbooks in this study was done in terms of the distribution of content areas and units, and the components and contents of units. As a result of comparing the distribution of content areas, the textbooks of South and North Korea differ in the proportion of each area, but they include all five content areas such as numbers and operations, letters and expressions, geometry, functions, probability and statistics. In the aspect of compositions of the unit, the textbooks of South and North Korea commonly contain the components playing similar roles. However, in most unit components, South Korean textbook contains more tasks and materials than North Korean textbooks, with using a wider range of materials and presenting in more depth. 최근 남한과 북한의 수학교육 영역에서의 교류협력 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 최신 교육과정인 남한의 2015 수학과 교육과정과 북한의 2013 수학과 교수요강에 따른 고등학교 1학년 수학 교과서를 비교분석하였다. 교과서 비교분석은 내용 영역과 단원의 분포, 단원의 구성 요소와 구성 내용의 측면에서 이루어졌다. 내용 영역 분포를 비교한 결과, 남한과 북한의 교과서는 각 영역의 비중에서는 차이가 있었지만, 수와 연산, 문자와 식, 기하, 함수, 확률과 통계 등의 다섯 가지 내용 영역을 모두 포함하고 있었다. 단원 구성에 있어서, 남한과 북한의 교과서는 유사한 역할을 하는 단원 구성 요소들을 공통적으로 포함하고 있었다. 그러나 대부분의 단원 구성 요소에서, 남한 교과서가 북한 교과서보다 더 많은 개수의 과제나 자료들을 포함하고 있었으며, 더욱 다양한 소재를 활용하여 깊이있는 수준으로 제시하고 있는 것으로 나타났다.

2015 개정 교육과정에 따른 수학교과서 문제제기 과제 분석 : 중학교 1학년을 중심으로

박미미,이은정,조진우 한국수학교육학회 2019 수학교육논문집 Vol.33 No.2

This study analyzed how problem-posing tasks included in Korean middle school mathematics textbooks were distributed in terms of content area, task type, and context of task to investigate that the mathematics textbooks are giving students ample opportunities for problem-posing activities. The analysis of 10 mathematics textbooks for first grade in middle school according to the revised mathematics curriculum in 2015 found that the problem-posing tasks contained in the textbooks are insufficient in quantity and not evenly distributed in terms of content areas. There were also more problem-posing tasks with relatively moderate constraints than those with strong or weak constraints in terms of mathematical constraints. In addition, there were more problem-posing tasks that were not requiring students to make a new context, and more often camouflage contexts were used. Based on this, implications for improving mathematics problem-posing tasks in mathematics textbook were suggested. 이 연구는 우리나라 중등 수학교과서가 학생들에게 문제제기 활동의 기회를 충분히 주고 있는지 확인하기 위하여2015 개정 수학과 교육과정에 따른 중학교 1학년 수학교과서의 문제제기 과제를 내용 영역, 과제 유형, 과제 맥락 등의 측면에서 분석하였다. 2015년 개정 수학과 교육과정에 따른 중학교 1학년 수학교과서 10종을 분석한 결과, 교과서에 포함된 문제제기 과제의 수는 적은편이며, 내용 영역별로 과제가 고르게 분포되어 있지 않았다. 문제제기 과제의수학적 제약의 정도에 따라 분석한 결과, 수학적 제약 조건이 강하거나 약한 과제보다는 상대적으로 중간 정도의 제약 조건을 가지는 문제제기 과제가 더 많았다. 맥락 구성 요구에 따른 분석 결과, 학생들에게 새로운 맥락을 요구하지 않는 문제제기 과제가 더 많았고, 이러한 과제들은 주로 가장된 맥락을 사용하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로수학교과서에서의 문제제기 과제 활용을 위한 시사점을 제시하였다.

두 초임 수학교사의 수업의 질에 대한 연구

박미미,김연 한국수학교육학회 2022 수학교육 Vol.61 No.1

Teaching is delicate, complicated, and demanding work, and especially beginning teachers set forth their difficulties in preparing and implementing mathematics instruction. It is important to ensure the quality of beginning mathematics teachers’ instruction above a consistent level because such affirmation justifies the national policy on teacher education as well as the individual efforts of preservice teachers in South Korea. The current study collected mathematics lessons of the two beginning teachers who graduated from the same teacher training institute and worked at the same high school. The findings reported what features their lessons have with regard to the learning environment, engaging students in learning, deepening student learning, and using representations of the edTPA in order to identify what can or cannot be expected in their mathematics instruction. The instruction of the one teacher was assessed middle or more than middle scores throughout the rubrics, but the other one had lower scores. Based on these findings, this study suggested the implications for teacher education in ways of improving the quality of instruction of beginning mathematics teachers. 수학 수업의 질은 교사들마다 그리고 교사들의 수업에 따라 상이할 수 있으나 일정 수준 이상의 질을 가지는 수학 수업을 운영하는 역량은 경력교사뿐만 아니라 초임교사들에게도 요구된다. 초임교사의 수학 수업이 질적으로 큰 상이함 없이 일정 수준 이상의 질을 보여주는 지를 확인하는 것은교사교육의 현황을 가늠해보는 척도가 될 수 있다. 이에 본 연구는 초임교사의 수학 수업의 질에 대한 분석 결과에 기반하여 초임교사의 수학 수업의질을 향상시키기 위해 예비교사 및 현직교사를 위한 교육에서 강조해야 하는 점을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 예비교사교육 및 근무환경 등에서 유사점이 많은 두 초임 수학교사의 수업을 edTPA의 수업 실행 규준 중 학습 환경, 학습 참여, 학습 심화, 표상 도구 규준의 네 가지로분석하였다. 분석 결과, 한 초임교사의 수학 수업은 모든 규준에서 일정 수준 이상의 점수가 나타났으나, 다른 한 초임교사의 수학 수업은 학습 환경규준을 제외한 나머지 규준에서 점수가 낮게 나타났다. 이러한 결과에 기반하여 초임교사의 수학 수업의 질적 향상을 위해 필요한 교사교육에 대한시사점을 제시하였다.

가정전문간호사의 감정노동, 직무 스트레스, 개인적 자원의 직무만족도와의 관련성

박미미,한숙정 한국지역사회간호학회 2013 지역사회간호학회지 Vol.24 No.1

Purpose: The aim of this study is to identify effects of emotional labor, job stress and personal resources on job satisfaction in home healthcare nurses. Methods: The subjects were 149 home healthcare nurses working for home healthcare centers at 61 hospitals. Data were collected using a structured questionnaire from November 22, 2010 to February 28, 2011 and analyzed with descriptive statistics, t-test, ANOVA, Pearson's correlation, Hierarchical multiple linear regression analysis. Results: The mean score of emotional labor level was 4.23±0.95, that of job stress level 3.39±0.57, that of personal resources 3.38±0.36, and that of job satisfaction 3.31±0.40. There were positive correlations among emotional labor, job stress, personal resources and job satisfaction. After age, educational level, job position, and work period in home health care, and traffic accident were controlled, the variables, emotional labor(β=-.198, p=.034) and personal resources(β=.236, p=.005) turned out to account for 13.3% of the job satisfaction. But job stress was not a statistically significant predictor. Conclusion: Home healthcare nurses were needed to minimize emotional labor and revitalize personal resources in order to maintain a comparatively high level of job satisfaction. Furthermore, it is necessary to carry out systematic education and an organizational management scheme into practice.

초등학교 1∼2학년 수학 교과서 어휘의 등급 및 유형별 분석

박미미,이은정 한국수학교육학회 2022 初等 數學敎育 Vol.25 No.4

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 1 ∼2학년 수학 교과서 어휘를 등급 및 유형에 따라 분석하였다. 어휘 유형은 학습 도구어, 수학 교과 특수 개념어, 수학 교과 일반 개념어로 구분하여 분석하였다. 어휘 등급별 분석 결과, 1∼2학년 수학 교과서에서는 1등급과 2등급어휘가 대부분을 차지하고 있었다. 어휘 유형별 분석 결과, 학습 도구어 중 일부 어휘가 3등급 어휘로 나타났으며, 수학 교과 특수 개념어의 경우 미등록어이거나 1등급어휘인 경우들이 많았다. 수학 교과 일반 개념어는 2학년교과서에서의 빈도수가 1학년 교과서에 비해 크게 증가하였다. 이러한 결과를 기반으로 수학 교과서 어휘 지도를위한 시사점을 제시하였다.

국내 분과 발표 : 유추 이론에 대한 고찰 ; 수학교육의 관점에서

박미미,이경화 한국수학교육학회 2013 수학교육 학술지 Vol.2013 No.2

유추에 의한 문제제기 활동을 통해 본 통계적 개념 이해

박미미,이동환,이경화,고은성 대한수학교육학회 2012 수학교육학연구 Vol.22 No.1

Analogy, a plausible reasoning on the basis of similarity, is one of the thinking strategy for concept formation, problem solving, and new discovery in many disciplines. Statistics educators argue that analogy can be used as an useful thinking strategy in statistics as well. This study investigated the characteristics of students' analogical thinking in statistics. The mathematically gifted were asked to construct similar problems to a base problem which is a statistical problem having a statistical context. From the analysis of the problems, students’ new problems were classified into five types on the basis of the preservation of the statistical context and that of the basic structure of the base problem. From the result, researchers provide some implications. In statistics, the problems, which failed to preserve the statistical context of base problem, have no meaning in statistics. However, the problems which preserved the statistical context can give possibilities for reconceptualization of the statistical concept even though the basic structure of the problem were changed. 유사성을 근거로 하는 개연적 추론인 유추는 수학뿐만 아니라 물리 등의 여러 분야에서 개념 형성, 문제해결, 새로운 발견 등을 위해 사용되는 하나의 사고전략이다. 통계교육자들은 통계에서도 역시 유추가 유용한 사고전략으로 사용될 수 있다고 언급한다. 본 연구에서는 수학과는 다른 특성을 지닌 통계에서 학생들의 유추적 사고의 특징을 살펴본다. 이를 위해 수학영재학급 학생들을 대상으로 실생활 맥락이 담긴 통계문제를 기저문제로 제시하고 이와 유사한 문제를 만들도록 하였다. 학생들이 만든 문제는 기저문제의 통계적 맥락의 보존 여부 및 기저문제의 기본구조 유지 여부에 따라 다섯 가지 유형으로 분류되었다. 각 유형의 특징을 분석한 결과 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 통계에서는 기본구조가 유지되어도 통계적 맥락이 훼손되는 경우 그 문제의 의미를 찾을 수 없으나, 기본구조가 변형되었다 하더라도 통계적 맥락이 보존되는 경우 통계적 개념에 대한 재개념화에 기여할 수 있다는 가능성을 확인하였다.

예비교사교육에서 과제 변형 활동에 대한 고찰

박미미(Mimi Park) 수학교육철학연구회 2023 수학교육철학연구 Vol.5 No.1

수학 교과서 과제 변형 활동은 예비교사교육에서 활용되는 주요 도구 중 하나지만, 아직 과제 변형에 대한 예비교사들의 인식에 주목한 연구는 부족하다. 이 연구에서는 수학 교과서 과제를 분석하고 이를 좋은 수학 과제로 변형하는 활동을 경험한 초등 예비교사들이 좋은 수학 과제의 특징과 수학 교과서 과제 변형 활동에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 조사하였다. 수학 교과서 과제 변형의 경우, 초등 예비교사들의 중요도 인식과 수행도 인식을 각각 조사하였다. 분석 결과를 기반으로 예비교사교육에서 수학 교과서 과제 변형 활동의 활용에 대한 시사점을 제시하였다. Task modification of mathematics textbooks is an important aspect of prospective teacher education. However, there has been limited research on prospective teachers’ perceptions regarding task modification. In this study, prospective elementary teachers engaged in activities that involved analyzing mathematics textbook tasks and modifying them into high-quality mathematics tasks. Then their perceptions of the characteristics of high-quality mathematics tasks and the task modification process were examined. The findings have important implications for the use of mathematics textbook task modification in prospective teacher education.