SAC기반 또래학습 수학수업이 초등학생들의 정의적 영역에 미치는 영향

임영빈(Yim, Youngbin) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.17

본 연구는 반구체물을 도입하여 수학적 개념을 가르친 뒤에 실생활 맥락으로 구체화하는 SAC (Semiconcrete -Abstract -Concrete) 기반의 또래학습이 초등학생의 수학학습에 대한 정의적 영역에 미치는 영향을 분석하였다. SAC 기반의 또래학습을 한 학기 동안 진행하고 참여 학생들의 수학학습에 대한 정의적 영역 변화를 대응표본 가설검정으로 비교하였다. 비교결과 정의적 영역 전반에 걸쳐 유의미한 향상을 관찰할 수 있었다. 특히, 정의적 영역의 하위요소 중에서 흥미, 학습태도, 외적동기, 학습의지, 효능감의 긍정적 변화를 발견할 수 있었다. This study analyzed the influence of SAC(Semiconcrete-Abstract-Concrete)-based peer learning, which specifies it as the context of real life after introducing a semi-concrete object and then teaching a mathematical concept, upon the affective domain of elementary students mathematical learning. It progressed the SAC-based peer learning for one semester and then compared a change in affective domain of mathematical learning in student participants through using hypothesis test of a matching sample. As a result of the comparison, there was significant improvement across the whole affective domain. Especially, the positive enhancement could be found in an interest, a learning attitude, an external motive, a learning volition and efficacy among sub-elements of affective domain.

초등학교에서의 어림수와 어림셈 지도에 대한 논의

임영빈(Yim, Youngbin),송정화(Song, Jung Hwa),김미환(Kim, Mihwan),김수미(Kim, Soo Mi) 학습자중심교과교육학회 2020 학습자중심교과교육연구 Vol.20 No.20

This study was conducted in order to explore an instructional strategy for round number and computational estimation available at an elementary school, and to suggest an implication for developing curriculum and textbook through arranging and analyzing previous researches on estimation at an elementary school. For this, the analysis of achievement standards and cautions of teaching and learning related to estimation in the current elementary mathematics curriculum and contents related to estimation of textbook led to considering a problem of teaching round number and computational estimation and to seeking a developmental alternative plan. As a result of the analysis, there was a difficulty in planning the effective education of computational estimation because the curriculum in our country allows round number to be learnt later than computational estimation. And the objective and necessity that the computational estimation should be taught were not well revealed in a textbook. There was a case that it is not a context appropriate for computational estimation. In addition, most strategies for estimation, which are being addressed in a textbook, were limited to a strategy for rounding based on rounding off. Only one strategy for computational estimation was being used in one formula. On the basis of this analytical result, an implication for instructing computational estimation at an elementary school was proposed. 본 연구는 초등학교에서의 어림에 관한 선행연구를 정리 분석하여, 초등학교에서 사용가능한 어림수와 어림셈 지도 전략을 탐색하고 교육과정 및 교과서 개발을 위한 시사점을 제안하기 위하여 수행되었다. 이를 위해, 현행 초등수학 교육과정에 제시된 어림과 관련된 성취기준과 교수학습의 유의사항을 분석하고 이에 따른 초등수학 교과서의 어림과 관련된 내용을 분석하여 어림수와 어림셈 지도의 문제점을 고찰하고 발전적 대안을 모색하였다. 분석결과, 우리나라 교육과정에서 어림수를 어림셈보다 늦게 배우게 함으로써 효과적인 어림셈 교육을 계획하기에 어려움이 있었다. 그리고 교과서에서 어림셈을 해야 하는 목적과 필요성이 잘 드러나지 않았으며, 어림셈에 적합한 맥락이 아닌 경우가 있었다. 아울러 교과서에서 다루고 있는 대부분의 어림전략이 반올림을 기반으로 하는 끝수처리 전략에 한정되어 있었으며, 하나의 식에는 한 가지 어림셈 전략만을 사용하고 있었다. 이와 같은 분석결과를 토대로 초등학교에서의 어림셈 지도에 대한 시사점을 제안하였다.

초등학교의 소수(素數)지도에 관한 논의

임영빈(Yim, Youngbin) 학습자중심교과교육학회 2018 학습자중심교과교육연구 Vol.18 No.7

소수(素數, prime number)는 자연수의 곱셈적 구성요소이며 정수론의 핵심인 중요한 수학적 개념이다. 우리나라의 초등학교 교과서에서는 ‘소수’, ‘소인수분해’라는 용어는 직접적으로 사용하지 않는 반면, 외국의 경우에는 ‘소수(素數, prime number)’라는 용어를 직접적으로 언급하면서 지도하고 있는 경우가 많았다. 우리나라에서 ‘소수’라는 용어를 직접적으로 지도하지 않는 이유는 학습량 경감 및 ‘소수(小數)’라는 용어와의 혼동 가능성 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 약수와 배수의 성취에 관한 동질집단인 두 학급을 대상으로 소수(素數) 개념을 배운 학급과 배우지않은 학급사이의 최대공약수, 최소공배수와 관련된 성취도를 비교하였다. 비교결과 소수(素數) 개념을 배운 학급의 성취도가 유의미하게 높았으며 소수 개념을 배우지 않은 학급의 경우 ‘더 이상 나누어지지 않는다’는 말의 모호함으로 인해 몇 가지 오류를 보이기도 하였다. 소수(素數)는 수학의 신비에 다가갈 수 있는 중요한 개념이다. 초등학교에서부터 효과적으로 그 개념을 지도하기 위한 방법을 다양한 관점에서 고려해야 할 것이다. A prime number is one of important mathematical concepts, which is a multiplicative component of a natural number and the core of the number theory. In our country s elementary school textbooks, the words prime number and factorization in prime factors aren t used in a direct manner. On the contrary, the term prime number is mentioned and taught in a direct way in many foreign countries. The reason that this term isn t directly taught in our country seems to reduce student workload, and another reason seems that it is likely to be confused with another term decimal. In this study, two different classes whose academic performances related to aliquot and multiple were equivalent were selected. One class learned the concept of prime number, and the other didn t. The achievements of the two classes in relation to the greatest common devisor and the least common multiple were compared. As a result, the achievement of the class that learned the concept of prime number was significantly higher, and the other class that didn t learn it made several mistakes because of the ambiguous phrase can no longer be divided. A prime number is one of crucial concepts that make the mystery of mathematics more accessible. How to teach this concept effectively in elementary school should carefully be considered from various angles.

인공지능을 활용한 수업 지원시스템의 효과성 분석 : <똑똑 수학탐험대> 사례를 중심으로

임영빈 ( Yim Youngbin ),안서헌 ( Ahn Seoheon ),김경미 ( Kim Kyeong Mi ),김중훈 ( Kim Jung Hun ),홍옥수 ( Hong Oksu ) 서울교육대학교 초등교육연구원 2021 한국초등교육 Vol.32 No.4

오늘날에는 급격한 교육 환경의 변화 속에서 학습자 중심의 학교 교육을 실현하기 위한 인공지능 기술의 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 흐름 속에서 교육부는 ‘공교육을 통한 초등수학 책임교육’을 실현하기 위해 2019년부터 ‘인공지능 초등수학수업 지원시스템(이하, AI시스템)’인 ‘똑똑 수학탐험대’를 개발해왔으며, 2020년부터 전국적으로 서비스를 실시하고 있다. 본 연구는 AI시스템 ‘똑똑 수학탐험대’의 효과성을 분석하고 교육적 시사점을 제안하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 AI시스템을 활용한 수업이 학생들의 인지적 영역과 정의적 영역에 미치는 영향 및 교사들의 수업에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과, AI시스템을 활용한 수업은 학생들의 인지적 영역과 정의적 영역에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 먼저 인지적 영역에 대해서는 AI 시스템을 지속적으로 사용한 학교의 성취도 점수를 분석한 결과, AI 시스템의 사용이 성취도 향상에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 성취수준이 낮은 학생들의 인지적 학습에 도움을 주어 학습격차 해소에 기여할 수 있음을 확인하였다. 다음으로 정의적 영역에 대해서는 AI시스템을 활용한 수업이 수학 과목의 실용적 가치와 수학 공부를 통한 역량 개발에 대한 인식에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아울러 AI시스템을 사용하여 학생들을 지도한 교사들은 AI시스템에 탑재된 콘텐츠 전반에 대해 높은 만족도를 나타냈으며, AI시스템의 활용이 수학 수업과 학생들의 수학 학습에 긍정적인 영향을 미친다고 인식하였다. 인공지능의 특성상 AI시스템의 성능 향상을 위하여 보다 많은 교사와 학생들이 해당 시스템을 적극적으로 활용하는 것은 매우 중요하다. 따라서 충분한 학습데이터의 구축을 통하여 AI시스템의 성능을 향상시키기 위하여 장기적이고 지속적인 관점에서 AI시스템을 사용할 수 있는 기반을 마련하고 지원하는 것이 필요할 것이다. The attempts to use artificial intelligence in education are increasing along with the need for learner-centered school education according to the recent rapid change in the educational environment. Recently, the Korean Ministry of Education has launched the ‘Toctoc Math Expedition’, an elementary mathematics class support system using artificial intelligence (AI). In this context, this study aims to examine the effects of an AI-based class support system on student learning and to explore implications for using AI in education. The impacts of using ‘Toctoc Math Expedition’ on students’ cognitive and affective domains, as well as teachers’ perceptions on the AI-based class support system’s effects, were investigated to reach this goal. The results demonstrated that classes using the AI-based class support system had a positive effect on the cognitive and affective learning. In terms of cognitive domain, continuous use of the AI-based class support system was found to have a positive effect on the improvement of performance. In particular, it helped the cognitive learning of students with low achievement levels. In terms of affective domain, it was found that the AI-based class support system had a positive effect on students' perceptions of the practical value of math subjects and the development of competencies through math study. Furthermore, teachers showed high satisfaction with the content provided by the AI-based class support system, and acknowledged that using the system had a positive effect on the quality of math classes and students’ math learning. Finally, considering that the performance of the AI-based class support system can be improved through the accumulation of sufficient data, this research suggested policy support for the deployment of the AI-based class support system in school math classes.

알츠하이머성 치매와 그 예방식이에 대한 20대 성인 남녀의 인식도

임영빈(Young Been Yim),장영임(Young Im Jang),최아람(Ah Ram Choi),주지형(Jihyeung Ju) 충북대학교 생활과학연구소 2010 생활과학연구논총 Vol.14 No.1

The present study aimed to investigate recognition of adults in their 20's on Alzheimer's disease and its preventive diet. Subjects of this study were a total of 222 adults in their 20's (mean age: 24.4) in Korea. Major findings of this study were: 1) knowledge of the subjects on Alzheimer's disease and its preventive diets was scored as 17.4 (mean) out of 23 (75.6 out of 100); 2) 60.8% of the subjects answered the prevention of Alzheimer's disease should begin since they are in their 30's; 3) the subjects considered 'medical doctor' as the most appropriate educator for the preventive diets against Alzheimer's disease; 4) the higher interest of the subjects on Alzheimer's disease and its preventive diet. the higher recognition of the subjects on the need of knowledge and education. The present study suggest that adults in their 20's need to be better educated on the most right timing and appropriate educator for the prevention of Alzheimer's disease as well as fundamental knowledge for effectively making out their daily manu with the preventive diets.

문장제의 보조문항이 초등학생의 문제해결과 수학적 사고에 미치는 영향

임영빈 ( Yim Youngbin ) 한국수학교육학회 2020 初等 數學敎育 Vol.23 No.2

본 연구는 학생들에게 제시되는 문장제의 보조문항이 학생들의 문제해결 전략과 수학적 사고에 미치는 영향을 분석하고 교육적 시사점을 논하기 위하여 수행되었다. 분석결과, 보조문항을 통하여 문제해결 전략을 안내하는 문제는 그렇지 않은 경우에 비해 여러 수준의 학생들에게 효율적인 문제해결 전략을 채택하도록 유도함으로써 상대적으로 균일한 수학적 사고를 발현 시킬 수 있었다. 그리고 중하위권 학생들이 포기하지 않고 문제를 해결하기 위한 실마리를 떠올리는데 도움을 주었다. 다만 보조문항을 통하여 전략을 제공하는 문제는 학생들에게 유추적 사고를 유발시켰는지에 대한 여부가 불분명하였다. 아울러 제공된 문제의 영향으로 스스로 떠올릴 수 있었던 전략을 채택하지 못하는 경우가 발생하였다. 이에 반해 보조문항을 최소화하여 기본적인 권고만을 제공하는 문장제 해결상황에서 상위권 학생들의 경우, 다양한 전략을 구상해낼수 있었지만 중하위권 학생들은 쉽게 포기하거나 답을 구하지 못하는 경우가 상대적으로 많았다. The purpose of this study was to examine the influence of the auxiliary questions of word problems presented to students on their problem solving-strategies and mathematical thinking and to discuss the educational implications of the results. As a result of making an analysis, problems that included auxiliary questions to give information on workable problem-solving strategies made it more possible for students of different levels to do relatively equal mathematical thinking than problems that didn't by inducing them to adopt efficient problem-solving strategies. And they were helpful for the students in the middle and lower tiers to find a clue for problem solving without giving up. But it's unclear whether the problems that provided possible strategies through the auxiliary questions stirred up the analogical thinking of the students. In addition, due to the impact of the problems provided, some students failed to adopt a strategy that they could have come up with on their own. On the contrary, when the students solved word problems that just offered basic recommendation by minimizing auxiliary questions, the upper-tiered students could devise various strategies, but in the case of the students in the middle and lower tiers, those who gave up easily or who couldn't find an answer were relatively larger in number.

수학 기반의 융합 문제해결 과정에 나타나는 초등영재학생의 수학적 사고와 태도 분석

임영빈(Yim, Youngbin),홍진곤(Hong, Jin-Kon) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.8

본 연구는 달력이 만들어지는 규칙과 관련된 수학 기반 융합 문제해결 과정에 나타나는 초등영재학생의 수학적 사고를 분석하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 매년 요일이 결정되는 규칙과 관련된 수학 중심의 융합교육 문제를 설계하였다. 40명의 6 학년 학생을 대상으로 1차 검사를 실시하였으며, 15명의 학생을 대상으로 2차 검사를 실시하였다. 1차 검사를 통해 문제해결 단계별 활동 경향을 분석하였으며, 2차 검사를 통해 문제해결의 단계별로 필요한 수학적 사고와 태도를 집중 분석하였다. 분 석 결과, 각 단계별로 문제를 해결하기 위한 공통된 수학적 사고와 태도가 관찰되었으며, 교사의 적절한 발문에 의해 학생들은 보다 풍부한 수학적 사고의 발현을 경험할 수 있었다. 특히, 주어진 기본 과제를 해결한 이후에 교사의 발문 여부에 따라 학 생들이 보인 발전적 사고는 큰 차이가 있었다. 따라서 교사는 학생들이 다양한 수학적 사고를 경험할 수 있도록 수업 전반에 걸쳐 구조화된 발문을 준비해야 할 것이다. The purpose of this study was to analyze the mathematical thinking of elementary gifted students during the application of a math-based STEAM problem related to the rules of making calendars. To achieve the purpose, math-centered STEAM educational materials related to the rules of determining days of the week every year were mapped out. The first test was conducted on 40 sixth graders and the second test was conducted on 15 students. A primary test was conducted to analyze the problem-solving trend and set up the stages of problem-solving process, and a secondary test was carried out to analyze what mathematical thinking and attitude would be necessary for each stage of problem solving. As a result, it s observed that common mathematical thinking and attitude appeared in each stage to solve the given problems, and appropriate questioning by the teacher enabled the students to experience enriching their mathematical thinking. In addition, the students who were in gifted classes tried to justify various hypotheses that they formulated on special situations which couldn t be explained by mathematical rules such as the occurrence of leap year. Therefore, teachers will have to prepare structured questions the class so that students can experience a variety of mathematical thinking.

우리나라와 핀란드 초등학교 수학교과서를 통해 본 구체물과 추상적 개념의 도입 방식 - 5·6학년 과정을 중심으로

임영빈(Yim, Youngbin),홍진곤(Hong, Jin-Kon) 학습자중심교과교육학회 2018 학습자중심교과교육연구 Vol.18 No.13

본 연구에서는 구체물과 추상적 개념의 도입 방식과 관련하여 우리나라와 핀란드의 5, 6학년 수학교과서를 비교해보고 교육적 시사점을 제시하였다. 분석결과 우리나라 교과서는 핀란드에 비해 다양한 수업 접근법으로 구체물과 추상적 개념을 도입 하고 있었다. 반면, 핀란드의 경우에는 추상적 개념을 먼저 제시하여 수업을 도입하는 접근법이 대부분이었다. 그러나 우리나라 교과서의 모든 차시가 포함하고 있는 ‘구체적인 상황’으로 인하여, 수업 접근법의 다양성이 줄 수 있는 장점을 충분히 살 리지 못하고 있었다. 아울러 우리나라 교과서는 핀란드 교과서에 비해서 추상적 개념으로 수업을 도입하는 활동이 매우 상세하고 친절한 발문으로 구성되어있다. 이는 학생들이 기존 지식을 유추하여 새로운 지식을 구성할 수 있도록 도움을 주려는 의 도를 가지고 있으나 사고 과정을 단조롭게 만드는 부작용이 있을 수 있다. 교사들의 창의적인 수업 재구성과 학생들의 유연한 사고를 위해 교과서 차시 구성 방식의 다양성을 확보해야 할 것이다. This study tried to compare the math textbooks of the 5th and 6th grades between our country and Finland and then proposed an educational implication in relation to a method of introducing a concrete object and an abstract concept. As a result of the analysis, the textbook in our country was adopting a concrete object and an abstract concept with diverse instructional approaches compared to Finland. On the other hand, a case of Finland was possessed generally by the approach of introducing a class through first presenting an abstract concept. However, owing to a specific situation of being included by all the instructional units of the textbooks in our country, a merit that the diversity in the instructional approach can give was failing to be fully revived. In addition, the Korean textbooks are composed of the very detailed and kind epilogue, compared to the Finnish textbooks, in the activity, which adopts a lesson with an abstract concept. This has an intention of trying to give a help so that the students can form the new knowledge through inferring the conventional knowledge, but may have a side effect of making the thinking process monotonous. Aiming at the teachers creative class recomposition and at the students flexible thinking, there will be a need to secure diversity in a method of forming the instructional unit of a textbook.

Two-Phase Hele-Shaw 유동의 실험과 수치비교

김시조,황덕철,임영빈 安東大學校 工業技術硏究所 1999 공업기술연구논문집 Vol.6 No.1

얇은 사각단면을 가지는 관을 통하여 움직이는 버블 변형에 대한 실험을 수행하였으며, 수치적으로 비교하였다. 유동장은 압력 구동장이며, 유동장 내부를 버블이 진행할 때 버블의 변형하는 모양과 정상상태 모양을 관찰하였다. 이러한 정상상태 버블의 모양은 기존에 보고된 모양과 일치하였고, 유동장 평균속도에 대한 정상상태의 버블 속도의 비를 계산하여 수치 계산한 값과 비교하여 정상적으로 일치함을 보였다. 특히, 긴 버블의 경우에 막 두께는 현저하게 발달하였다. 실험적으로 얻은 결과는 기존의 보고된 자료와 비교하여 실험적/수치적으로 일치함을 알 수 있었다. The study of bubble deformation through a thin channel with rectangular cross-section was experimentally performed. The motion was driven by pressure drop and then the shapes of steady and deforming bubble were observed. The results demonstrated that the shape of steady-state bubble had good agreement with that of previous reports. In addition, the average values of velocity ratio was also qualitatively agreed with other studies. It was significant that film thickness was developed, especially in the long bubble.