한국 초등학교 교사의 수학의 기본과 창의성에 대한 인식

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2013 수학교육 Vol.52 No.3

이 연구의 목적은 수학 교수 학습에서 수학에서의 기본과 창의성에 대한 한국 초등교사들의 인식에 대하여 분석해 보는 것이다. 모든 국가의 경제나 교육에 있어서 수학에서의 기본과 창의성을 강화하는 것이 가장 중요한 문제이다. 그 동안 수학에서의 기본과 창의성에 대한 한국 초등교사들의 인식에 대하여 연구한 사례는 거의 없었다. 이 연구를 위한 연구 방법으로 116명의 초등학교 교사들에게 설문지를 통하여 수학에 대한 기본 및 창의성에 대한 인식을 분석하였고, 개방형 질문을 사용하여 필요한 교사들을 대상으로 반구조적인 면담을 실시하였다. 교사들이 수학의 기본과 창의성에 대하여 중요한 것으로 강조를 하고 있으나 수학과의 교수 학습에서 학생들에게 이를 적절하게 강화시키는 데는 어려움을 가지고 있었다. 연구의 결과 교사들이 수학의 기본과 창의성에 대하여 교수 학습에서 학생들에게 이를 적절하게 지도하는 할 수 있도록 하기 위한 예비교사 및 현직교사들의 교육이 필요함을 지적하였다. 그리고 수학교육에서 학생들의 기본 및 창의성을 신장을 돕기 위하여 교사들에게 풍부한 자료의 제공이 필요함을 제안하였다.

초등수학교육에서 창의성 신장을 위한 융합적 접근의 탐색-한국 초등수학교과서와 미국 Investigations를 중심으로-

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2013 수학교육 Vol.52 No.2

The purpose of this research was to analyze the convergent approaches for creativity in elementary mathematics textbooks in Korean and the united States. Convergent approaches have emphasized since NCTM(2000) consistently includes ‘connections’ as an important factor in mathematics curriculum and KOFAC(Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity) initiated the STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) in mathematics and science education. For this research, two elementary mathematics textbooks were analyzed focused on their contexts and contents: Korean National Elementary Mathematics Textbooks and Navigations in Numbers, Data, and Space. In both textbooks, it was not easy to find so called the convergent approach in a real sense, but they use some contests for connections between mathematical concepts and real world phenomena. For the enhancement of convergent approaches in mathematics education, we need to have a broader sense in the convergent approaches and develop various meaningful materials.

창의성 신장을 위한 초등수학 과제의 유형

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2011 初等 數學敎育 Vol.14 No.2

The purpose of this research was to analyze mathematical task types to enhance creativity. Creativity is increasingly important in every field of disciplines and industries. To be excel in the 21st century, students need to have habits to think creatively in mathematics learning. The method of the research was to collect the previous research and papers concerning creativity and mathematics. To search the materials, the researcher used the search engines such as the GIL and the KISTI. The mathematical task types to enhance creativity were categorized 16 different types according to their forms and characteristics. The types of tasks include (1) requiring various strategies, (2) requiring preferences on strategies, (3) making word problems, (4) making parallel problems, (5) requiring transforming problems, (6) finding patterns and making generalization, (7) using open-ended problems, (8) asking intuition for final answers, (9) asking patterns and generalization (10) requiring role plays, (11) using literature, (12) using mathematical puzzles and games, (13) using various materials, (14) breaking patterned thinking, (15) integrating among disciplines, and (16) encouraging to change our lives. To enhance students` creativity in mathematics teaching and learning, the researcher recommended the followings: reshaping perspectives toward teaching and learning, developing and providing creativity-rich tasks, applying every day life, using open-ended tasks, using various types of tasks, having assessment ability, changing assessment system, and showing and doing creative thinking and behaviors of teachers and parents.

게임형 플레이팩토의 활용 수업이 학생의 수학 학업성취도 및 수학에 대한 태도에 미치는 효과 분석

박만구 ( Man Goo Park ),문진희 ( Jin Heui Moon ),류점희 ( Jeom Hee Ryu ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2015 한국초등교육 Vol.26 No.1

본 연구의 목적은 게임형 플레이팩토 교구를 활용한 수학 수업이 학생들의 수학 학업성취도 및수학에 대한 태도에 미치는 효과를 분석하는 데 있다. 본 연구를 위해 서울시 양천구 소재 초등학교 1학년의 학생 50명(비교반 25명, 실험반 25명)을 대상으로 10차시 수업을 하였다. 실험반은 게임형 플레이팩토 교구를 활용한 수업을 하고, 비교반은 전통적인 수학 수업을 수행한 후 사전사후 수학 학업성취도 및 수학에 대한 태도에 대하여 공분산분석(ANCOVA)으로 효과를 분석하였다. 연구결과 게임형 플레이팩토 교구를 활용한 반의 수학 학업성취도가 p<0.05 수준에서 유의미하게 높았으며(F=7.1073, df1=1, df2=46, p=0.0106), 수학에 대한 태도에도 p<0.001 수준에서 유의미하게 긍정적인 효과를 나타내었다(F=15.1761, df1=1, df2=47, p=0.0003). 후속연구로 학교 현장에서 컴퓨터상에서 조작할 수 있는 가상현실 프로그램을 포함하여 다양한 매체를 통한 보다 정교한교구를 활용한 수업에서 학생들의 수학 학습을 돕기 위한 지속적인 연구가 필요함을 제안하였다. The purpose of this study was to investigate the effects of using game-based mathematical manipulatives PlayFACTO on the mathematics achievements and attitude toward mathematics. The participants of this study was 50 students(experimental group 25 students, control group 25 students) at an elementary school in Yangchun-gu, Seoul. During 10 class hours, the class of the experimental group used game-based the PlayFACTO manipulatives and the class of the control group did not use the PlayFACTO manipulatives during teaching and learning mathematics. We analyzed the pre- and post tests to check the effectiveness of using the manipulatives using I-Statistics computer program. The results showed that the mathematical achievements and attitude toward mathematics of the experimental group were higher than those of control group by (F=7.1073, df1=1, df2=46, p=0.0106) p<0.05 and (F=15.1761, df1=1, df2=47, p=0.0003) with the degree of p<0.00, respectively. We suggest that a various research on using concrete manipulatives including computer virtual manipulatives should be continued.

수학교육에서 인공지능의 활용 동향

박만구 ( Park Mangoo ) 서울교육대학교 초등교육연구원 2020 한국초등교육 Vol.31 No.특별호

본 연구는 수학교육에서 인공지능을 활용 선도 국가들의 간략한 사례와 국내 적용의 구체적인 내용을 알아보고 인공지능이 수학교육에 주는 시사점을 제시하는 것을 목적으로 한다. 본 연구를 위해 Google의 검색을 통하여 “Artificial Intelligence”, "AI”“인공지능”으로 검색하여 수학교육과 관련이 있는 2000년 이후 발행한 관련 논문 및 웹사이트 자료들을 분석하였다. 분석 결과 대표적인 사례로 미국은 K-12학년 학생들을 위한 MATHia 프로그램, 중국은 Squirrel AI Learning Program, 뉴질랜드에서는 인공지능 수학교사 Amy, 그리고 스페인은 ARTIE라는 로봇을 활용하고 있다. 이외의 교육 선진국에서는 나름대로 인공지능을 수학교육에 활용하고 있음을 알았다. 그러나 대부분은 수학교육 ㅇ을 위환 인공지능 프로그램을 계속적으로 개발을 하고 있는 단계이다. 국내 수학교육에서 인공지능 적용 사례로 위두커뮤니케이션즈는 학습자의 학습 빅데이터를 스스로 분석하여 추천 알고리즘을 고도화하는 머신러닝 기반의 추천 모듈 고도화를 하고, 학습자의 학업성취도 향상을 위해 러닝로그 분석기반 맞춤형 학습 코스와 콘텐츠 추천이 가능한 학습 서비스를 제공하는 개발하고 있다. 그 외에 웅진 AI 수학, Quanda 프로그램 등을 간략히 살펴보았다. 본 연구 결과 시사점으로, 수학교육을 위해 공교육 지원을 위한 맞춤형 학습을 지원하기 위한 인공지능 기반 종합 플랫폼을 구축할 필요가 있고, 인공지능 기술을 활용하여 인간 교사를 효과적으로 지원할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요함을 제안하였다. 그리고 인공지능을 활용한 교육을 위하여 양질의 수학 콘텐츠를 지속적으로 개발하고 기술이 고도화되면서 민감한 개인정보를 포함하여 빅데이터를 다루는 일이 더 많아지기 때문에 인공지능을 활용한 수학교육에서 윤리적인 문제를 교육할 필요가 있음을 제안하였다. 인공지능은 궁극적으로 학습자의 자발적인 수학 학습을 돕기 위하여 사용할 필요가 있고 교사의 교육 등에도 적절하게 활용하는 방안에 대한 연구도 필요하다. The purpose of this study is to investigate the examples of leading countries using artificial intelligence in mathematics education and the specific applications of artificial intelligence in Korea, and to present its implications for mathematics education. For this study, the researcher searched "Artificial Intelligence," "AI" and artificial intelligence" to analyze related papers and website data related to mathematics education. The U.S. uses the MATHia program for K-6 to K-12 students, China uses the Squirrel AI Learning Program, New Zealand uses artificial intelligence mathematics teacher Amy, and Spain uses a robot called ARTIE. Other advanced countries in education were using artificial intelligence in their own way for math education. In Korea, Wedu Communications is developing a machine learning-based recommendation module that analyzes learners' learning big data on its own to advance recommended algorithms, and providing customized learning courses based on running log analysis and learning services that can recommend content to improve learners' academic performance. As a suggestion of this study, it was suggested that it is necessary to establish an artificial intelligence-based comprehensive platform to support customized learning to support public education for mathematics education, and that research on how to effectively support human teachers by utilizing artificial intelligence technology is needed. It also suggested the need to educate students on ethical issues in mathematics education using artificial intelligence as the technology has been advanced and the technology has become more involved in dealing with big data, including sensitive personal information. It is necessary that artificial intelligence should be used ultimately to help learners learn mathematics voluntarily, and research on how to properly utilize it in teachers' education, and so forth.

머신러닝 추천모듈이 적용된 맞춤형 학습 플랫폼 효과성 탐색: 학습시간, 자기주도적 학습능력, 수학에 대한 태도, 수학학업성취도를 중심으로

박만구 ( Park Mangoo ),임현정 ( Lim Hyunjung ),김지영 ( Kim Jiyoung ),이규하 ( Lee Kyuha ),김미경 ( Kim Mikyung ) 한국수학교육학회 2020 수학교육 Vol.59 No.4

본 연구의 목적은 학습 빅데이터 분석을 통해 추천 알고리즘을 스스로 고도화하는 머신러닝 추천모듈이 적용된 개인 맞춤형 학습 플랫폼이 학생들의 학습시간, 자기주도적 학습능력, 수학에 대한 태도, 수학학업성취도에 미치는 영향과 이들 사이의 구조적 관계를 검증하는 것이다. 연구 결과 개인 맞춤형 학습은 학생들의 학습시간, 자기주도적 학습능력, 수학에 대한 태도, 수학학업성취도에 대해 긍정적인 영향을 미치고 있었다. 또한, 맞춤형 학습과 수학에 대한 태도와 수학학업성취도의 관계에서 학습시간과 자기주도적 학습능력의 매개효과가 유의하였다. The purpose of this study is to verify the effects of personalized learning platforms applied with machine learning recommendation modules that upgrade recommended algorithms by themselves through learning big data analysis on students' learning time, self-directed learning ability, mathematics achievement, and attitudes toward mathematics, and the correlation between them. According to the study, customized learning affected learning time, self-directed learning ability and mathematics attitude, while learning time affected self-directed learning ability. Self-directed learning ability has had a significant impact on the attitude of mathematics and mathematical achievements. As a result of the mediated effectiveness test, the indirect impact of customized learning on mathematics attitude and mathematics performance was significant through the medium of learning time and self-directed learning ability.

수학교육에서 인공지능 활용 가능성

박만구 ( Park¸ Mangoo ) 한국수학교육학회 2020 수학교육논문집 Vol.34 No.4

이 연구의 목적은 국내외 인공지능을 활용한 수학교육 서비스의 주요 기능과 인공지능의 활용 가능성을 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 최근 5년 이내에 발행한 자료를 중심으로 출판물 및 인터넷에서 “인공지능”, “人工知能”, “Artificial Intelligence” “AI”. “수학교육”의 키워드를 독립적으로 또는 조합하여 검색하면서 관련 논문 및 보고서 그리고 인터넷 자료 등을 수집하여 분석하였다. 연구 결과, 수학교육을 위한 인공지능 서비스는 대부분 학습자의 개인별 수학 맞춤형 학습을 지원하고, 인간 수학 교사를 지원하기 위한 보조적인 역할로 규정하며, 인지적인 측면뿐만 아니라 정의적인 측면의 기술을 고도화하고 있었다. 제언으로, 정교한 수학 계통체계의 구축을 위한 연구, 인공지능 기술을 발굴하여 수학교육에 활용하는 방안, 인공지능 활용을 위한 양질의 수학 콘텐츠를 개발, 수학교육을 위한 클라우드 기반의 종합 시스템 구축과 운영이 필요함을 주장하였다. The purpose of this study is to investigate the applications and possibilities of major programs that provide services using artificial intelligence in mathematics education. For this study, related papers, reports, and materials were collected and analyzed, focusing on materials mostly published within the last five years. The researcher searched the keywords of "artificial intelligence", "artificial intelligence", "AI" and "mathematics education" independently or in combination. As a result of the study, artificial intelligence for mathematics education was mostly supporting learners' personalized mathematics learning, defining it as an auxiliary role to support human mathematics teachers, and upgrading the technology of not only cognitive aspects but also affective aspects. As suggestions, the researcher argued that followings are necessary: Research for the establishment of an elaborate artificial intelligence mathematical system, discovery of artificial intelligence technology for appropriate use to support mathematics education, development of high quality of mathematics contents for artificial intelligence, and the establishment and operation of a cloud-based comprehensive system for mathematics education. The researcher proposed that continuous research to effectively help students study mathematics using artificial intelligence including students' emotional or empathetic abilities, and collaborative learning, which is only possible in offline environments. Also, the researcher suggested that more sophisticated materials should be developed for designing mathematics teaching and learning by using artificial intelligence.

초등 수학교과서의 창의성 신장을 위한 발문

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2010 初等 數學敎育 Vol.13 No.1

예비교사의 관점에서 본 초등수학 수업에서 교구의 의미와 사용 방법 분석

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2016 初等 數學敎育 Vol.19 No.1

본 연구의 목적은 초등예비교사들의 관점에서 본 초등수학 수업에서 교구의 의미와 사용 방법에 대한 실태 및 인식을 분석하기 위한 것이었다. 이 연구를 위해 1년 동안 75명의 초등예비교사들이 수학 수업에서 교구 활용을 관찰하여 분석하였다. 연구 결과 초등예비교사들은 수학 수업에서 교구 사용에 대하여 추상적인 수학 개념을 위한 도구의 의미로 보았고, 집중 관찰의 기회를 통하여 교구사용의 의미와 역할에 대하여 재인식하는 기회가 되었다. 그리고 교구의 사용은 학습 주제에 따라서 자체 제작한 형태로 다양하게 사용하고 있었다. 교구의 사용 시기도 도입부터 익히기까지 고르게 사용하고 있으며, 대부분 상황의 제시와 함께 사용하였다. 제언으로, 교육과정이나 교과서에 보다 적극적으로 교구를 의미 있게 활용하도록 하고, 학교에 비치하여 활용하도록 할 것 등을 제안하였다. The purpose of this study was to investigate the perceptions and perspectives on meanings and use of manipulatives in mathematics lessons. For the investigation, the researcher reviewed related literature and analyzed the perceptions of preservice teachers on the meanings and use of manipulatives in mathematics lessons. The participants were 75 preservice elementary school teachers who took a teaching practice course at the 1st or the 2nd semester in 2015. These preservice teachers observed mathematics lessons for two weeks during the student teaching periods. They were requested to observed the use of manipulatives in mathematics lessons and wrote about their ideas on the meanings and use of manipulatives. Result of the research was that the perceptions on the meanings and use of manipulatives from the preservice teachers`` perspectives are as follows. Manipulatives in mathematics lessons were self-made or pre-made manufactures. The using time of manipulatives during lessons varies, and the teachers provide the manipulatives with contexts. Providing in-depth observation during a teaching practice course is allowed opportunities for preservice teachers to reflect their mathematics teaching and learning methods in the classroom.

수학교육에서 창의성의 개념 및 신장 방안

박만구 ( Man Goo Park ) 한국수학교육학회 2009 수학교육논문집 Vol.23 No.3