데이터 분석을 활용한 수학과제탐구 교수·학습 자료 개발 : R프로그램을 이용하여 Development of Teaching Learning Material for Mathematical R&E Subject Using Data Analysis by R Program원문보기
본 연구는 데이터 분석의 과정을 활용하여 통계적 사고를 기르고 수학적 사고력을 함양하는 교수학습 자료를 개발하는 것이 목적이다. 이를 위해 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 1. 데이터 분석을 활용하여 수학적으로 추론하고 의사소통하며, 정보처리 능력을 바탕으로 문제를 합리적이고 창의적으로 해결할 수 있도록 하는 <수학과제탐구>자료를 개발한다. 2. 데이터 분석의 의미와 사용하는 프로그램에 대해 이해하며, 트위터 크롤링, ...
본 연구는 데이터 분석의 과정을 활용하여 통계적 사고를 기르고 수학적 사고력을 함양하는 교수학습 자료를 개발하는 것이 목적이다. 이를 위해 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 1. 데이터 분석을 활용하여 수학적으로 추론하고 의사소통하며, 정보처리 능력을 바탕으로 문제를 합리적이고 창의적으로 해결할 수 있도록 하는 <수학과제탐구>자료를 개발한다. 2. 데이터 분석의 의미와 사용하는 프로그램에 대해 이해하며, 트위터 크롤링, 빅데이터 분석을 활용한 <수학과제탐구> 자료를 개발한다. 위의 연구문제를 해결하기 위해 먼저 데이터 분석의 도구들을 알아보았고, 그 중 활용성과 확장성이 크며 프로그래밍 언어 방식으로 학생들의 수학적 사고력을 기르는데 도움을 줄 수 있는 R 프로그램을 선정하였다. 또 2015 개정 수학과 교육과정을 참고하여 <수학과제탐구> 과목 수업에 활용가능한 수업 방식은 프로젝트형 수업으로 결정하였다. 자료 개발을 위해 총 6단계인 수업목표 작성, 주제선정, 추진질문 작성, 수업의 틀 설계, 수업 자료 구성, 평가제작을 개발 절차로 두고 자료를 개발하였다. 크게 3가지의 주제로 자료를 구성하였는데 첫째는 데이터 분석의 의미를 파악하기, 둘째는 데이터를 수집하는 과정 중 하나인 텍스트 마이닝 활용하기, 셋째는 데이터를 가공하여 원하는 자료 만들기이다. 이를 위해 작성한 추진질문은 ‘데이터 분석이 필요한 이유는 무엇인가?’ ‘데이터 분석의 도구로 R을 사용하는 이유는 무엇인가?’, ‘지금 현재 관심있는 주제가 무엇인가? 그 주제에 대한 다른 사람들의 생각은 어떤가?’, ‘한국인은 어떤 삶을 살고 있는가?’ 이다. 이 수업을 위한 틀은 프로젝트 구조도를 통하여 설계하였으며, 수업 자료는 개요, 학습내용, R함수표, 활동지, 평가자료로 구성하였다. 수업의 평가는 자기평가, 동료평가, 관찰평가, 프로젝트 평가, 포트폴리오 평가가 이루어 질 수 있도록 하였다. 이러한 과정을 통하여 개발한 자료의 적합성과 타당성 검증을 위하여 검사지를 개발하였고 교육경력 5년 이상의 현직 고등학교 교사들에게 설문을 의뢰하였다. 이 결과를 바탕으로 교수·학습 자료를 수정하고, 전문가의 자문을 통해 최종 완성하였다. 본 연구를 통해 개발한 교수·학습 자료는 현직 고등학교 교사들에게 긍정적인 평가를 받았다. 특히 수학과제탐구의 이해와 수학적인 논리와 사고, 문제해결능력의 신장에 도움 된다고 하였다. 이를 통해 개발된 교수·학습 자료를 <수학과제탐구> 수업에 적용하였을 때 의미 있는 수업이 될 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다. 하지만 데이터 분석과 R을 처음 접해보았다고 한 교사와 학생이 많은 것으로 볼 때, 21세기에 중요한 능력 중 하나인 정보처리 능력을 대비하기 위한 교육이 부족하다는 생각이 들었다. 이를 해결하기 위해서는 데이터 분석에 대한 교사 연수가 이루어져야 할 것이다. 이 후 본 연구에서 개발된 교수·학습 자료를 활용하면 데이터 분석을 활용한 수업을 진행 할 수 있을 뿐만 아니라 학생들에게 수학적 사고능력을 키울 수 있으며 다양한 통계 분석의 도구에 대한 관심도 불러일으킬 수 있을 것이다.
본 연구는 데이터 분석의 과정을 활용하여 통계적 사고를 기르고 수학적 사고력을 함양하는 교수학습 자료를 개발하는 것이 목적이다. 이를 위해 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 1. 데이터 분석을 활용하여 수학적으로 추론하고 의사소통하며, 정보처리 능력을 바탕으로 문제를 합리적이고 창의적으로 해결할 수 있도록 하는 <수학과제탐구>자료를 개발한다. 2. 데이터 분석의 의미와 사용하는 프로그램에 대해 이해하며, 트위터 크롤링, 빅데이터 분석을 활용한 <수학과제탐구> 자료를 개발한다. 위의 연구문제를 해결하기 위해 먼저 데이터 분석의 도구들을 알아보았고, 그 중 활용성과 확장성이 크며 프로그래밍 언어 방식으로 학생들의 수학적 사고력을 기르는데 도움을 줄 수 있는 R 프로그램을 선정하였다. 또 2015 개정 수학과 교육과정을 참고하여 <수학과제탐구> 과목 수업에 활용가능한 수업 방식은 프로젝트형 수업으로 결정하였다. 자료 개발을 위해 총 6단계인 수업목표 작성, 주제선정, 추진질문 작성, 수업의 틀 설계, 수업 자료 구성, 평가제작을 개발 절차로 두고 자료를 개발하였다. 크게 3가지의 주제로 자료를 구성하였는데 첫째는 데이터 분석의 의미를 파악하기, 둘째는 데이터를 수집하는 과정 중 하나인 텍스트 마이닝 활용하기, 셋째는 데이터를 가공하여 원하는 자료 만들기이다. 이를 위해 작성한 추진질문은 ‘데이터 분석이 필요한 이유는 무엇인가?’ ‘데이터 분석의 도구로 R을 사용하는 이유는 무엇인가?’, ‘지금 현재 관심있는 주제가 무엇인가? 그 주제에 대한 다른 사람들의 생각은 어떤가?’, ‘한국인은 어떤 삶을 살고 있는가?’ 이다. 이 수업을 위한 틀은 프로젝트 구조도를 통하여 설계하였으며, 수업 자료는 개요, 학습내용, R함수표, 활동지, 평가자료로 구성하였다. 수업의 평가는 자기평가, 동료평가, 관찰평가, 프로젝트 평가, 포트폴리오 평가가 이루어 질 수 있도록 하였다. 이러한 과정을 통하여 개발한 자료의 적합성과 타당성 검증을 위하여 검사지를 개발하였고 교육경력 5년 이상의 현직 고등학교 교사들에게 설문을 의뢰하였다. 이 결과를 바탕으로 교수·학습 자료를 수정하고, 전문가의 자문을 통해 최종 완성하였다. 본 연구를 통해 개발한 교수·학습 자료는 현직 고등학교 교사들에게 긍정적인 평가를 받았다. 특히 수학과제탐구의 이해와 수학적인 논리와 사고, 문제해결능력의 신장에 도움 된다고 하였다. 이를 통해 개발된 교수·학습 자료를 <수학과제탐구> 수업에 적용하였을 때 의미 있는 수업이 될 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다. 하지만 데이터 분석과 R을 처음 접해보았다고 한 교사와 학생이 많은 것으로 볼 때, 21세기에 중요한 능력 중 하나인 정보처리 능력을 대비하기 위한 교육이 부족하다는 생각이 들었다. 이를 해결하기 위해서는 데이터 분석에 대한 교사 연수가 이루어져야 할 것이다. 이 후 본 연구에서 개발된 교수·학습 자료를 활용하면 데이터 분석을 활용한 수업을 진행 할 수 있을 뿐만 아니라 학생들에게 수학적 사고능력을 키울 수 있으며 다양한 통계 분석의 도구에 대한 관심도 불러일으킬 수 있을 것이다.
The purpose of this study is to develop teaching and learning materials that develop statistical thinking and foster mathematical thinking skills by utilizing the process of data analysis. To this end, the following research problems were set up. 1. Using data analysis, we develop mathematical ...
The purpose of this study is to develop teaching and learning materials that develop statistical thinking and foster mathematical thinking skills by utilizing the process of data analysis. To this end, the following research problems were set up. 1. Using data analysis, we develop mathematical reasoning and communication, and rationally and creatively solve problems based on information processing skills. 2. Develops the “Mathematical R&E Subject” data using Twitter crawling and big data analysis, with an understanding of the meaning of data analysis and the programs. To solve the above research problems, we first looked at the tools of data analysis and selected an R program that can help students develop their mathematical thinking skills as it is highly utilized, scalable, and programmable. Also, referring to the 2015 revision of the mathematics and curriculum, it was decided that the class was a project-type class, which was available for the subject class . For the development of data, data was developed with six stages: preparation of class objectives, selection of subjects, preparation of driving questions, design of class outline, composition of class materials, and evaluation strategies as development procedures. The material was organized into three main themes: first, understanding the meaning of data analysis, second, utilizing text mining, which is one of the processes of data collection, and third, modifying the data to create the desired. For this purpose, The driving questions I have written are as follows: ‘Why do you use R as a tool for data analysis?’, ‘What are the topics you are interested in right now? What do other people think about the topic?’, ‘What kind of life is Korean living?’ The outline for this class was designed through the project structure chart, and the class data consisted of overview, learning material, R function table, activity data, and evaluation data. The evaluation of the class could be self-evaluation, peer-evaluation, observational-evaluation, project evaluation, and portfolio evaluation. In order to verify the suitability and feasibility of the data developed through this process, the inspection paper was developed and asked an incumbent high school teacher with more than five years of educational experience to conduct a survey. Based on these results, the teaching and learning materials were modified and finally completed through expert advice. The teaching and learning data developed through this study received positive reviews from incumbent high school teachers. Especially, it helps to understand mathematical task inquiry subject exploration and to improve mathematical logic, thinking and problem solving skills. I was able to conclude that this could be a meaningful class when I applied the developed teaching and learning materials to the mathematical task inquiry subject class. However, given the large number of teachers and students who had first come across data analysis and R, it occurred to me that there was a lack of education to prepare for one of the important capabilities of the 21st century: information processing. To address this, teacher training for data analysis will be required. After that, Using the teaching and learning data developed in this study, the students will be able to develop their mathematical thinking skills as well as raise interest in various statistical analysis tools.
The purpose of this study is to develop teaching and learning materials that develop statistical thinking and foster mathematical thinking skills by utilizing the process of data analysis. To this end, the following research problems were set up. 1. Using data analysis, we develop mathematical reasoning and communication, and rationally and creatively solve problems based on information processing skills. 2. Develops the “Mathematical R&E Subject” data using Twitter crawling and big data analysis, with an understanding of the meaning of data analysis and the programs. To solve the above research problems, we first looked at the tools of data analysis and selected an R program that can help students develop their mathematical thinking skills as it is highly utilized, scalable, and programmable. Also, referring to the 2015 revision of the mathematics and curriculum, it was decided that the class was a project-type class, which was available for the subject class . For the development of data, data was developed with six stages: preparation of class objectives, selection of subjects, preparation of driving questions, design of class outline, composition of class materials, and evaluation strategies as development procedures. The material was organized into three main themes: first, understanding the meaning of data analysis, second, utilizing text mining, which is one of the processes of data collection, and third, modifying the data to create the desired. For this purpose, The driving questions I have written are as follows: ‘Why do you use R as a tool for data analysis?’, ‘What are the topics you are interested in right now? What do other people think about the topic?’, ‘What kind of life is Korean living?’ The outline for this class was designed through the project structure chart, and the class data consisted of overview, learning material, R function table, activity data, and evaluation data. The evaluation of the class could be self-evaluation, peer-evaluation, observational-evaluation, project evaluation, and portfolio evaluation. In order to verify the suitability and feasibility of the data developed through this process, the inspection paper was developed and asked an incumbent high school teacher with more than five years of educational experience to conduct a survey. Based on these results, the teaching and learning materials were modified and finally completed through expert advice. The teaching and learning data developed through this study received positive reviews from incumbent high school teachers. Especially, it helps to understand mathematical task inquiry subject exploration and to improve mathematical logic, thinking and problem solving skills. I was able to conclude that this could be a meaningful class when I applied the developed teaching and learning materials to the mathematical task inquiry subject class. However, given the large number of teachers and students who had first come across data analysis and R, it occurred to me that there was a lack of education to prepare for one of the important capabilities of the 21st century: information processing. To address this, teacher training for data analysis will be required. After that, Using the teaching and learning data developed in this study, the students will be able to develop their mathematical thinking skills as well as raise interest in various statistical analysis tools.
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