토픽모델링을 활용한 국내외 수학적 문제해결 연구 동향 분석 : 2000년부터 2020년까지 게재된 수학교육 논문 중심으로|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 텍스트 마이닝 기법 중 키워드 분석과 LDA 토픽 모델링을 사용해 2000년부터 2020년까지의 국내외 수학적 문제해결에 대한 연구 동향을 살펴보는 것에 있다. 연구 대상으로는 KCI에 등재된 7종 552편의 국내 수학적 문제해결에 대한 논문과 SSCI에 등재된 5종 573편의 국외 수학적 문제해결에 대한 논문을 선정하였으며, 다음과 같이 연구문제를 설정하였다.
첫 번째로 수학적 문제해결에 관한 국내외 연구의 주된 키워드는 무엇이며, 시기별로 어떠한 변화가 일어나는지, 두 번째로 수학적 문제해결에 관한 국내외 연구의 토픽과 토픽을 구성하는 키워드는 어떠한지, 세 번째로 수학적 문제해결에 관한 국내외 연구의 시기별 토픽의 변화는 어떠한지이다.
본 연구는 웹데이터베이스로부터 논문 제목, 저자명, 학회지명, 출간연도, 초록 등의 데이터를 수집하고, R studio 프로그램을 이용해 데이터 전처리와 데이터 분석을 수행하였다. 본 연구 결과를 통해 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다.
첫째, 키워드를 분석한 결과 국내와 국외에서 상위 10개 키워드 중 model, process, school, teach, teacher가 등장하며 국내외 모두 수학적 모델링, 학교학습과 교수법, 교사에 관한 연구가 공통적으로 주되게 이루어진 것으로 추정된다.
둘째, 토픽모델링 결과, 국내 연구주제는 오류분석, 수학적 모델링 활동, 의사소통, 비와 비례추론, 교육과정/교과서 분석, 영재교육, 수학적 신념체계, 교사교육, 문제해결 상황 속 인지과정 분석, 교수학습방법 순으로 10개의 토픽이 나타났다. 국외 연구주제는 교사교육, 이론, 의사소통, 대수적 사고, 문제해결 전략, 수학적 모델링 활동, 교육과정/평가, 분수/추론, 개입 효과, 정의적/인지적 영역, 과제 분석 순으로 11개의 토픽이 나타났다. 키워드 분석 결과와 유사하게 ‘수학적 모델링 활동’, ‘교사교육’, ‘의사소통’가 동일한 토픽명으로 나타났다. 또한, 국내의 ‘비와 비례추론’, 국외의 ‘분수/추론’은 동일한 키워드를 가지고 있었으며, 국내의 ‘수학적 신념체계’는 국외의 ‘정의적/인지적 영역’의 하위세부요소에 해당하는만큼 국내에서는 ‘정의적 영역’ 전반에 대한 연구 또한 다수 이루어질 필요가 있다. 또한, 국내의 ‘교육과정/교과서 분석’, 국외의 ‘교육과정/평가’는 교육과정을 각각 교과서, 평가와 관련지어 연구된다는 점에서 약간의 차이를 보였다.
셋째, 국내외 연구들의 시기별 추이를 분석한 결과, 상이한 토픽 중 국내 연구의 ‘오류분석’은 2015년 이후로 최근까지 계속 감소하는 추세를 보인다. ‘교수학습방법’은 2005년 이후 급격히 감소하며 이후로는 유지되는 경향을 보인다. ‘교육과정/교과서 분석’은 2010년대 관심도가 급격히 상승하는 모습을 보이고, 이는 교육과정 재편에 대한 준비와 검토, 평가의 일환으로 이루어진 것으로 보인다.
연구 결과, 전반적으로 국내의 연구주제는 역동성을 띄지만 국외의 연구주제는 거의 모든 주제들이 일정한 경향을 보였다.

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본 연구의 목적은 텍스트 마이닝 기법 중 키워드 분석과 LDA 토픽 모델링을 사용해 2000년부터 2020년까지의 국내외 수학적 문제해결에 대한 연구 동향을 살펴보는 것에 있다. 연구 대상으로는 ...

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