학습자에 대한 학습능력의 평가는 진단평가, 형성평가와 총괄평가 단계로 구분할 수 있다. 이러한 단계적 평가는 학습자의 사전 학습 준비상태부터 학습 과정의 충실성 및 학습 결과까지를 종합적으로 판단할 수 있는 기준이 된다. 본 논문에서는 퍼지추론을 이용하여 각 단계의 평가를 모두 고려한 종합학습평가 방법을 제안하였다. 학습 수행능력에 대한 객관적인 평가를 위하여 각 평가 단계별로 가중치를 부여하였고, 진단, 형성 및 총괄 평가에 대한 퍼지추론에서 획득한 비퍼지화 값을 최종평가의 소속함수 구간으로 적용하였다. 그 결과 객관성을 보장할 수 있는 명확한 추론을 수행할 수 있었으며, 종합적인 학습평가 방법의 타당성을 보였다.
학습자에 대한 학습능력의 평가는 진단평가, 형성평가와 총괄평가 단계로 구분할 수 있다. 이러한 단계적 평가는 학습자의 사전 학습 준비상태부터 학습 과정의 충실성 및 학습 결과까지를 종합적으로 판단할 수 있는 기준이 된다. 본 논문에서는 퍼지추론을 이용하여 각 단계의 평가를 모두 고려한 종합학습평가 방법을 제안하였다. 학습 수행능력에 대한 객관적인 평가를 위하여 각 평가 단계별로 가중치를 부여하였고, 진단, 형성 및 총괄 평가에 대한 퍼지추론에서 획득한 비퍼지화 값을 최종평가의 소속함수 구간으로 적용하였다. 그 결과 객관성을 보장할 수 있는 명확한 추론을 수행할 수 있었으며, 종합적인 학습평가 방법의 타당성을 보였다.
Evaluation of learning ability of students is classified a step of diagnostic, formative and summative evaluation. This step-by-step evaluation is the standard of synthesis judgement, from a student's prior learning of preparation state to devotion of learning process and even learning result. In th...
Evaluation of learning ability of students is classified a step of diagnostic, formative and summative evaluation. This step-by-step evaluation is the standard of synthesis judgement, from a student's prior learning of preparation state to devotion of learning process and even learning result. In this paper, we propose the method of synthesis learning evaluation which is considered evaluation of each step in using fuzzy inference. In order to get objective evaluation of learning ability, we applied to the weights by evaluation steps. And we reflected defuzzification values of final evaluation membership function interval obtained by fuzzy inference about diagnostic, formative and summative evaluation. As a result, it processes definite inference ensures objectivity and shows validity of the synthesis evaluation method.
Evaluation of learning ability of students is classified a step of diagnostic, formative and summative evaluation. This step-by-step evaluation is the standard of synthesis judgement, from a student's prior learning of preparation state to devotion of learning process and even learning result. In this paper, we propose the method of synthesis learning evaluation which is considered evaluation of each step in using fuzzy inference. In order to get objective evaluation of learning ability, we applied to the weights by evaluation steps. And we reflected defuzzification values of final evaluation membership function interval obtained by fuzzy inference about diagnostic, formative and summative evaluation. As a result, it processes definite inference ensures objectivity and shows validity of the synthesis evaluation method.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 학습자의 수행 능력과 학습 능력의 향상 정도를 통합 평가하기 위해서 수업 전에 실시되는 진단평가와 수업과정 중에 이루어지는 형성평가, 그리고 수업이 끝난 후 이루어지는 총괄평가를 모두 고려한 종합학습평가 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 각 평가단계의 수준 정도를 고려한 가중치를 적용하였고, 퍼지추론을 통해 학습자의 학습능력을 평가하였다.
본 논문에서는 기존의 학습평가 시스템의 제약점을 개선하기 위해 진딘; 형성, 총괄평가를 통합한 종합학습평가 방법을 제안하였다.
제안 방법
또한 사전학습평가에서 각각 사용된 27개의 규칙은.전문가에 의해서 정해진 규칙을 활용하였으며, 일반화된 비퍼지화 실수 구간을 얻기 위해 진단, 형성, 총괄평가의 소속함수에서 2〜8까지의 실수구간 华력범위를 고려하여 모의실험을 하였다. 실수 구간을 얻기 우한 각각의 입력 패턴으로는 343개의 데이터를 사용하였고, 진단, 형성, 총괄평기.
제안한다. 제안된 방법에서는 각 평가단계의 수준 정도를 고려한 가중치를 적용하였고, 퍼지추론을 통해 학습자의 학습능력을 평가하였다. 모의실험에서는 제안된 학습평가 방법의 타당성을 보이기 위해 고등학교 1 학년 수학의 r10~ 가」단계를 평가대상으로 하였다.
제안된 종합학습평가 방법에서는 각 평가의 객관적인 평가를 위해 최종평가에 반영되는 비율을 규칙의 확신 정도로 반영하여 추론 구간을 획득하였고, 획득한 추론 구간의 객관성을 보증하기 위해 이전 단계에서 획득한 구간을 최종평가항목의 입력 소속함수 구간에 반영하였다. 실험결과, 최종 평가에서 추론 구간의 객관성을 보증할 수 있음을 보였다.
모의실험에서는 제안된 학습평가 방법의 타당성을 보이기 위해 고등학교 1 학년 수학의 r10~ 가」단계를 평가대상으로 하였다. 진단, 형성, 총괄평가의 평가항목으로는 '수와 연산', '확률과 통계', '문자와 식'을 사용하였고 각각 3가지 등급(Low, Medium, Excellent)으로 나누어 평가하였다.
것이다. 총괄평가는 진단평가와 형성평가에 비해 최종평가에 미치는 영향이 크므로 규칙의 확신정도를 Q.5로 설정하여 모의실험을 하였다.
최종평가에서는 비퍼지화된 실수 구간을 얻기 위해 소속함수에서 각각 3.5〜7까지의 실수 입력 범위를 고려하여 실험하였다. 그 결과는 그림 3.
최종평가에서는 사전학습평가(진단, 형성, 총괄평가)에 의해 획득한 결과로부터 학습자의 수행 능력과 학습 능력 향상 정도를 좀 더 명확하게 해석하고, 통합평가를 하기 위해 사전학습평가에서 획득한 비퍼지화 실수 구간을 최종평가의 입력 소속함수 구간으로 설정하여 처리하였다.
3은 최종 생성된 비퍼지화 실수 구간을 나타낸 것이다. 형성평가는 진단평가에 비해 최종 평가에 미치는 영향이 크므로 규칙의 확신 정도를 0.3으로 설정하여 모의실험을 하였다.
대상 데이터
제안된 방법에서는 각 평가단계의 수준 정도를 고려한 가중치를 적용하였고, 퍼지추론을 통해 학습자의 학습능력을 평가하였다. 모의실험에서는 제안된 학습평가 방법의 타당성을 보이기 위해 고등학교 1 학년 수학의 r10~ 가」단계를 평가대상으로 하였다. 진단, 형성, 총괄평가의 평가항목으로는 '수와 연산', '확률과 통계', '문자와 식'을 사용하였고 각각 3가지 등급(Low, Medium, Excellent)으로 나누어 평가하였다.
전문가에 의해서 정해진 규칙을 활용하였으며, 일반화된 비퍼지화 실수 구간을 얻기 위해 진단, 형성, 총괄평가의 소속함수에서 2〜8까지의 실수구간 华력범위를 고려하여 모의실험을 하였다. 실수 구간을 얻기 우한 각각의 입력 패턴으로는 343개의 데이터를 사용하였고, 진단, 형성, 총괄평기.의 각 규칙의 가중치는 최종평가에 반영되는 정도에 따라 0.
이론/모형
[Step 4] 최종추론 결과로부터 비퍼지화한다. 본 논문에서는 비 퍼지 화 방법으로 무게중심법을 사용하였다.
성능/효과
Low, Medium, Excellent 구간에서 알 수 있듯이 최종평가로 획득한 추론 구간은 사전학습평가로부터 획득한 비 퍼지 화 실수 구간을 이용함으로써 보다 명확한 추론 결과를 얻을 수 있었고, 종합적으로 학습 평가할 수 있음을 볼 수 있다.
입력 소속함수 구간에 반영하였다. 실험결과, 최종 평가에서 추론 구간의 객관성을 보증할 수 있음을 보였다.
실험을 분석한 결과, Low, Medium 및 Excellent 패턴으로 분류된 비퍼지화 실수 구간은 표 3.2와 같음을 알 수 있었다.
후속연구
이 연구에서는 학습자의 최종 평가를 서술식 문장으로 평가하기 위한 방법을 제안하였으나 학습자의 학습 능력의 향상 정도를 평가할 수 없으며, 최종 평가에 사용되는 비퍼지화된 실수 구간의 일반화를 위해 최적의 구간을 전문가에 의해서 결정되어야 한다는 제약점을 가진다. 참고문헌 [5] 에서는 퍼지이론을 적용한 학습평가 방법을 제안하였으나, 학습자의 사전 지식에 따른 차등평가 처리 방법에 대한 연구가 미흡하다는 단점을 가진다.
향후 연구과제로는 지속적인 학습평가를 위한 규칙의 자동생성 및 제거방법과 종합학습평가 방법의 표준화 방안이 요구된다고 사료된다.
참고문헌 (8)
성태제, 현대교육평가, 학지사, 2002
정창욱, '퍼지 이론을 이용한 학습평가 방법에 관한 연구', 신라대학교 교육대학원, 석사학위논문, 2003
윤준호, '진단평가와 형성평가 및 보충학습이 학업 성취도에 미치는 효과', 충남대학교 교육대학원, 석사학위논문, 2005
사공걸, 김두완, 정환묵, '웹 상에서의 퍼지추환을 이용한 서술식 평가 시스템,' 퍼지 및 지능시스템학회 논문지, 제12권 제6호, pp. 59-553, 2002
선동희, 원성현, 정환묵, '퍼지이론 적용한 교육평가방법에 관한 연구', 퍼지 및 지능 시스템학회 논문지 제6권 제1호, pp 74-82, 1996
G. J. Klir and B. Yuan, Fuzzy Sets and Fuzzy Logic Theory and Application, Fuzzy Login and Control, Engelwood Cliffs: Prentice-Hall, 1995
L. A. Zadeh, 'Fuzzy Sets', Information and Control, Vol 8, pp. 338-353, 1965
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