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수학교육 연구 동향 분석 : -텍스트마이닝 기법을 활용하여-

Research Trends Analysis in Mathematics Education

초록/요약

본 연구는 텍스트마이닝 기법을 활용하여 수학교육에 대한 연구 동향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 다음과 같이 연구문제를 설정하였다. 가. 최근 수학교육 학술지에서 다루고 있는 주요 주제는 무엇인가? 나. 최근 수학교육 학술지에서 나타나는 주요 주제들 간의 네트워크는 어떻게 나타나는가? 본 연구를 수행하기 위하여 국내의 수학교육학 대표 학술지인 <수학교육>, <수학교육 논문집>, <수학교육학연구>, <학교수학>, <한국학교수학회 논문집>에 게재된 논문 중에서 최근 동향을 살펴보기 위해 최근 3년간(2016년~2018년)의 논문, 총 460편을 텍스트마이닝 기법을 이용하여 분석하였다. 본 연구의 분석 과정은 3단계로 진행되었다. 첫 번째 단계에서는 연구대상을 선정한 후 논문 데이터를 수집하여 서론과 결론 부분의 텍스트를 추출하고 전처리 과정을 거쳐 형태소 분석을 실시하였다. 두 번째 단계에서는 추출한 명사를 토대로 빈도수(TF) 분석과 TF-IDF 분석을 통해 핵심 키워드를 추출하였다. 마지막 단계에서는 토픽 분석을 통해 수학교육 연구 안에서 다루고 있는 핵심 주제를 추출하고 연도별 토픽 분석을 함으로써 수학교육 연구의 흐름과 변화를 추정할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 빈도수(TF) 분석 결과 최근 3개년 수학교육 연구에서 상위 빈도수 단어는 ‘수학’, ‘학생’, ‘연구’, ‘교사’, ‘학습’, ‘문제’, ‘수업’, ‘교과서’, ‘교육과정’이었다. 최근 수학교육 연구에서 학생과 교사에 관한 연구가 많이 이루어지고 있고, 수업 설계 및 교과서 분석에 관한 연구도 많이 이루어지고 있는 것으로 추정된다. 2015 개정 교육과정에 관한 연구 역시 점차 관심도가 높아지는 것으로 나타났다. 둘째, TF-IDF 분석 결과 최근 3개년 수학교육 연구에서 중요하게 고려된 단어는 ‘교과서’, ‘과제’, ‘예비’, ‘활동’, ‘평가’, ‘지식’, ‘학년’, ‘수준’, ‘교육과정’, ‘역량’이었다. 이는 교과서 비교 분석 및 개발에 관한 연구가 핵심적으로 이루어지고 있다고 추정되고, 예비 교사 및 예비 학생들에 관한 연구도 중점적으로 나타났다고 추정된다. 셋째, 토픽 모델링 기법 중 LDA를 활용하여 토픽 분석을 한 결과 5개의 토픽을 추출한 후 토픽을 구성하는 단어를 분석하여 최근 3개년 연구 논문들의 핵심 주제를 알 수 있었다. 마지막으로 연도별 토픽 트렌드를 분석한 결과 가장 많은 관심을 보이는 토픽은 ‘요소’, ‘비교’, ‘단원’, ‘맥락’, ‘구성’, ‘역량’, ‘도입’, ‘특징’, ‘탐구’, ‘교실’로 구성된 토픽 2로 나타났고, 반대로 가장 적은 관심을 보이는 토픽은 ‘통계’, ‘표현’, ‘해결’, ‘유형’, ‘전략’, ‘추론’, ‘분수’, ‘구조’, ‘어려움’, ‘영재’로 구성된 토픽 5로 나타났다. 이를 통해 최근 활발히 이루어지고 있는 연구 주제와 다소 낮은 비중을 차지하고 있는 연구 주제를 파악할 수 있었다. 본 연구는 텍스트마이닝 기법을 활용하여 수학교육 연구 동향에 대한 분석을 새롭게 시도했다는 점에서 의의를 찾을 수 있다. 핵심어 : 수학교육 연구 동향, 수학교육 학술지, 텍스트마이닝

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목차

< 목 차 >

Ⅰ. 서론 1
1. 논문의 필요성 및 목적 1
2. 연구문제 4
3. 기대효과 및 연구의 제한점 4

Ⅱ. 선행연구 고찰 5

Ⅲ. 연구 방법 9
1. 연구 분석 대상 9
2. 텍스트마이닝 12

Ⅳ. 연구 분석 과정 16
1. 분석 대상 선정 16
2. 텍스트마이닝을 활용한 분석 과정 20

Ⅴ. 연구 분석 결과 29
1. 빈도 분석 및 워드 클라우드 29
2. TF-IDF 분석 39
3. 토픽 모델링 45
4. 토픽 트렌드 50

Ⅵ. 결론 및 제언 52
1. 요약 및 결론 52
2. 제언 56

Ⅶ. 참고 문헌 57

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