일차함수 활용문제의 해결을 위한 강의식, 모델링, 과제기반 표현변환 학습의 교수학적 효과 분석

An Analysis of Teaching and Learning Methods Focusing on the Representation-Shift of the Functional Context

본 연구에서는 학생들이 일차함수의 활용단원을 학습할 때 여러 현상을 해석하고 다양한 수학적 표현을 사용하여 모델로 만들어 문제해결과정에 이를 적용할 수 있도록, 학생들의 표현에 대한 이전 경험과 현상을 해석하기 위한 표현 방법을 효과적으로 연결하는 학습-지도 방법을 분석하였다. 본 연구는 일차함수를 학습한 8학년 학생들을 대상으로 일차함수 단원을 예측과제, 번역과제, 해석과제, 척도과제로 세분화하여 각각에 대한 학생들의 오류를 분석한 다음, 일차함수의 활용 단원을 교과서 위주의 강의식 표현변환 학습, 모델링 관점에서의 표현변환 학습과 과제기반 표현변환 학습을 실시하였다. 연구 결과, 강의식 학습 방법보다는 모델링 관점과 과제기반 학습이 표현변환의 유연한 연결성 및 일차함수에 대한 각 과제별 오류교정과 질적 함수에 대한 해석 능력에서 효과적이었다. 모델링 관점과 과제기반 학습의 경우는 모두 표현변환의 유연한 연결을 교수하는데 효과적이었으나, 질적 함수의 해석 능력에서는 모델링 관점의 학습이 보다 효과적이었다.

This paper investigates the teaching and learning of Linear function relating functional contexts and suggests the improved methods of representation-shift through this analysis. The methods emphasize the link between students' preacquired knowledge of mathematical representations and the way of using those. This methods are explanatory teaching, teaching and teaming based on modelling perspectives or tasks (interpretation, prediction, translation and scaling). We categorize the 8th grade middle school students' errors on the linear function relating real contexts and make a comparative study of the error-remedial effects and the teaching and teaming methods. We present the results of a study in which representation-shift methods based on modelling perspectives and tasks are more effective in terms of flexible connection of representations and error remediation. Also, We describe how students used modelling perspective-taking to explain and justify their conceptual models, to assess the quality of their models and to make connection to other mathematical representation during the problem solving focusing on the students' self-diagnosis.