JAVA 와  수학           

이상구 (성균관 대학교 수학과),   http://math.skku.ac.kr/~sglee/  Vita

호남대 자연과학부 강연      Nov. 24, 2000

 ABSTRACT

1. 서론

2. 소프트웨어 개발

3. 바뀐 세상을 보여주는 도구 (자바)

4. 우리가 접근해 본 새로운 방향

5. 우리가 해 온 일은?

6. 기타

7. 결론

  

 

서론

• MATRIX
• 교육
• NCTM  : "수학수업에서 계산기와 컴퓨터의 사용이 대폭 허용되어야 한다(1989)"

                     Principles and standards (2000) 에서의 강조는?

• 호남대 컴퓨터 응용수학과
• 6-7-8차 교육 과정 : (초-중등 수학교육의 목표 및 내용 체계화, 한국교육과정평가원 연구자료 ORM 2000-14)
• 공학적 도구의 이용 우리에게 가용했던 도구는 그래픽 계산기와 MATLAB, MATHEMATICA,  Maple, GSP, Cabri, CAS등에 한정

소프트웨어 개발에서의 우리 노력 : http://math.skku.ac.kr/algebra/mshm/

  교육용 : Mathrix : 윈도우용 한글 선형대수 학습용 프로그램     (델파이)

• 이상구 교수와 L.A. Team이 제작
• DownLoad [922Kbyte] -- zip파일
• 사용 방법 -- HTML문서

교육용 : HLINPRAC : 선형대수 실습용 프로그램    (파스칼)

• 조지아대의 Edward교수 개발- 성대 L.A. Team이 한글화
• DownLoad [101Kbyte] -- zip파일
• 사용방법 -- HTML문서

연구용 : Signmat8 : L-matrix와 Barely L-matrix의 Sign nonsigurality 등  (C-언어)

• 이상구교수와 L.A. Team 제작
• DownLoad [56Kbyte] -- exe파일  
• 사용방법             (경험의 축적)

 

 

바뀐 세상을 보여주는 도구 :

•  JAVA Calculator                    
•  Scientific Calculator  (선물)
• HTML
• 초고속 통신망 -  교육  (1999년 말부터 ADSL등)
• 미국 NCTM의 학교교육에 대한 Principles and standards 2000. (www.standards.nctm.org)의 key feature : Java programing language로 만들어진 Collection of electronic examples   (US 2 Million $ Project)
•  http://illuminations.nctm.org/index2.html
• http://www.tjhsst.edu   
• JAVA

 

 

우리가 접근해 본 새로운 방향

수학(선형대수학)을 어디까지 JAVA로 할 수 있나?   

• 세계가 그간 한 일은 ?   http://math.skku.ac.kr/~sglee/java/java_all.html
• 우리가 만든 4차 행렬의 계산
• 우리가 개발 중인 도구중 근사곡선(curve fitting) 구하기
• MATLAB으로 하는 선형대수학
• MATHEMATICA로 하는 선형대수학
• 선형대수학의 연구와 교육에서 ADVANCED TECHNIQUE의 적용방안
• 진법, 대수의 법칙 예

우리가 해 온 일은?

• USU-SKKU 쌍방향 수학 자료실 http://math.skku.ac.kr/~sglee/java/k-wbi/
• 선형대수학  과 MATRIX Theory, Combinatorial Matrix Theory
• 조합론 과목에서 자바 활용의 예         Magic Square Applet  
• 한국학술진흥재단  2000년도 멀티미디어를 이용한 대학교육 디지털콘텐츠개발사업

"멀티미디어 선형대수학과 응용"

인터넷 그래프 도구     (이용법 )

기타  다른 분들의 연구 내용 소개

       배재대 응용수학과 : 프로그램들,
       서울대 수학교육과 : 자바수학과 비쥬얼베이직 스크립트 : [프랙탈과 카오스]


        수원대 수학과 : 카탈란 수의 다양한 의미 사이의 1-1 대응 관계

       공주대학 수학교육과 : 중등과정 자바 프로그램들,

 

     

결론  

    교육적 목표를 달성하기 위한 도구의 주요 features

• 상호 반응적이어야 한다 : 사용자는 무언가 해야만 한다.
• 능력별 이용이 가능: 사용자는 자신이 선택한 주제를 자신의 진도에 맞추어 한다.
• interface는 이용이 쉬워야 한다 : 수학이 technology에 가려지면 안된다.

 이런 micro-learning 환경을 위해서 필요한 programming 언어는

• 대학 수준의 고등 수학을 다룰 수 있을 만큼 powerful 해야 한다.
• 학습 동기를 부여할 만큼 이쁜 graphical user interfaces를 제공할 정도로 고급 언어여야한다.

 우리가 사용할 언어는 수학을 프로그램할 만큼 powerful 하고 flexible (적어도 C 나 FORTRAN 같이) 해야 한다. 경험상 GUI 에 적합한 programming 언어는 (C++ 나 SmallTalk 같은) Object Oriented 이다. Web에서 이런 것이 가능하게 하는 언어 중 현재 사용 가능한 언어는 오직 하나 JAVA 뿐이다.  (java.sun.com)

사용자에 대한 고려

• a specific mathematical topic에 집중된 단순한 사용자 interface.
• 사용자가 자유롭게 탐구 활동할 수 있는 Interactivity.
• 기술적 투명성 : 복잡한 프로그램을 배울 필요가 없어야 한다.
• Web에 기반을 두고, 모든 학생에게 언제 어디서나 available해야 한다.

앞으로의 과제

• 학습 과정상의 쌍방향 micro-learning 환경에서의 효율성을 평가해야 한다.
• 교수가 수업에 도구를 이용할 수 있도록 강좌의 교육과정에 technology를 융해시켜야 한다.
• 앞으로의 학생이 기대하는 수준의 기술을 개발할 수 있는 컴퓨터 programming 기술과 수학적 지식 및 교육적 경험을 갖춘 인재가 필요하다.

 

THANK YOU!