몬테카를로 시뮬레이션의 난수 생성에 관한 교사들의 이해에 관한 연구

Study on Teachers’ Understanding on Generating Random Number in Monte Carlo Simulation

본 연구는 35명의 예비교사와 현직교사를 대상으로 몬테카를로 시뮬레이션의 난수 생성 아이디어에 관한 이해를 분석하여 학교현장에 교육적 함의를 제공하는데 그 목적이 있다. 연구의 분석 결과, 실험 대상의 70%가 확률 문제 해결을 위해 제시된 세 가지 유형의 난수 생성 아이디어에서 적절한 아이디어를 선택하지 못했고, 자신의 선택을 설명하는 과정에서 오류를 나타냈다. 오류 유형으로는 첫째, 연속확률분포에서 한 점 또는 경계가 선택될 확률은 확률밀도함수에 대입한 값과 같다. 둘째, 교사B의 아이디어는 조건부확률로 문제를 변형하여 표본공간을 확장한 것임에도 처음 제시된 표본공간으로만 문제를 해석하려는 오류를 나타냈다. 셋째, 두 확률변수 X, Y가 독립일 때에만 P(X=x, Y=y)=P(X=x)*P(Y=y|X=x)이 성립한다는 오류를 나타냈다.

The purpose of this study is to analyze teachers’ understanding on generating random number in Monte Carlo simulation and to provide educational implications in school practice. The results showed that the 70% of the teachers selected wrong ideas from three types for random-number as strategies for problem solving a probability problem and also they make some errors to justify their opinion. The first kind of the errors was that the probability of a point or boundary was equal to the value of the probability density function in the continuous probability distribution. The second kind of the errors was that the teachers failed to recognize that the sample space has been changed by conditional probability. The third kind of the errors was that when two random variables X, Y are independence of each other, then only, joint probability distribution is satisfied P(X=x, Y=y)=P(X=x)*P(Y=y|X=x).