고등학교 확률 통계 수업을 위한 CAI 프로그램의 설계와 개발

Abstract

The major problem in the current education of Statistics in Korea is that lectures and language-oriented lessons are too much emphasized that students are forced to follow inferential or deductive thought, which, in turn, reduces their creativity, because they are less likely to have opportunities of research or observation lessons through the manipulation of a concrete thing. To solve such a problem, this study suggests the usage of computer simulation as a teaching method in which a research of mathematical concepts and individual teaching are possible. In the study it is assumed that the computer simulation enables students to use computer systems and to manipulate a concrete thing for themselves through experimentations. In the study, a special program is made for the students to manipulate the times of experiment and to understand their concepts and repeat the experiment as they wish, especially, for the following categories 1. The concept of an expectation 2. The relation between statistical probability amd mathematical probability 3. Histogram and the Probability density function, and 4. The Central limit theorem which students suffer difficulties in understanding their concepts. Here the BASIC language which can be well known and easily materialized through PCs widely distributed, especially to junior and senior high schools.;현재 우리 나라 통계 교육의 문제점은 지나친 강의 중심, 언어 중심의 수업으로 인해, 구체물 조작을 통한 탐구·관찰 교육이 필요한 학생들의 사고 유형에 맞지 않는 추상적이고 연역적인 사고 유형만을 강요함으로써 사고의 형식적 고착을 초래하여 결국 학생의 창의성을 감소시키는 결과를 초래하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 수학적 개념 탐구와 개별 교수를 적용할 수 있는 교수로서 컴퓨터의 활용 부분과 구체물 조작을 통한 모의 실험을 적용할 수 있는 실험실로서 컴퓨터의 활용에 중점을 둔 컴퓨터 시물레이션을 통계 개념 지도에 이용해 보자는 것이 본 논문의 연구 목적이다. 특히, 학생들이 그 개념을 이해하는데 있어 어려움을 느끼고 있는 ① 기대값의 개념 ② 통계적 확률과 수학적 확률의 관계 ③ Histogram과 확률 밀도 함수 ④ 중심 극한의 정리 를 학생들이 직접 실험 횟수를 조작하여, 그 개념을 이해하고 반복 학습할 수 있도록 프로그램을 작성하였다. 특히, 중·고등학교에 보편화되어 있는 PC에서 쉽게 구현될 수 있고, 또 잘 알려진 언어인 BASIC Language를 사용함으로써 프로그램의 변형성을 높일 수 있게 하였다.