Abstract
The purpose of this study was to analyze characteristics of problem solving process with proportional or compensational reasoning of the elementary school students. For this study, 85th grade students were selected and tested with Science Reasoning Task, information processing ability test and proportional and compensational reasoning tasks. This study revealed that students in mid concrete stage could solve the proportionality task and easy compensation task. But, most of the students could not solve difficult compensation task. And as the students got higher score in information processing test, it took them less time to solve the problem. The types of strategy used in solving proportional and compensational problem were categorized as the factor of change, building-up and the cross-product. Most of the students failed in problem solving used incorrect schema knowledge, procedure knowledge and strategy knowledge. Many students tended to use proportionality strategy to solve the difficult compensation task. Result of this study suggested that various task included different structure and the same schema knowledge can be effective for the advancement of students' proportional and compensational reasoning ability.
이 연구에서는 초등학교 5학년을 대상으로 인지 수준 및 정보 처리 유형에 따른 비례, 보상 문제 해결 정도를 알아보고, 문제 해결 전략 및 해결 과정에서의 주요 오류를 분석하였다. 연구 결과 인지 수준이 구체적 조작 중기 이상이면 곤란도가 낮거나 높은 비례 문제와 곤란도가 낮은 보상 문제를 해결할 수 있었고, 곤란도가 높은 보상 문제는 대부분의 학생들이 문제 해결에 실패하였다. 정보 처리 능력이 높을수록 문제 해결 시간이 짧아지는 경향을 보였다. 비례, 보상 문제를 해결할 때는 변화 요인, building-up과 같은 직관적인 전략과 곱하기 연산과 같은 형식적인 전략을 주로 사용하였다. 비례, 보상 문제를 해결 과정에서 나타나는 주요 오류는 스키마 지식, 절차지식, 전략 지식에서 나타났으며, 스키마 지식의 결여로 기존에 사용했던 비례 전략을 적용하려는 Einstellung 현상이 뚜렷하였다. 특히 동일한 스키마 지식이 적용되는 문항에서 곤란도가 높아지면 스키마 지식의 오류로 인하여 문제 해결에 실패하는 경우가 많았다. 따라서, 비례, 보상 논리 문제 해결력의 향상을 위해서는 동일한 스키마 지식이 요구되는 구조와 곤란도가 다양한 문제 해결 경험의 제공이 필요할 것이다.
