Conceptual Understanding of Functions through a Graphing Calculator

그래핑 계산기를 이용한 함수의 개념적 이해

The purpose of this study is to investigate students' understanding of functions based on concept image and concept definition suggested by Vinner, For the study a graphing calculator was provided as a tool for students to use for their exploration. Three students participated in the study using the qualitative research method to identify their processes of understanding functions. The student with previous experiences of the functions had various concept images about the functions and did not have many opportunities to modify their images because the student did not want to depend on the calculator. However, the student who did not have many chances to study about the functions before used the calculator effectively for developing the concept definition on the functions. The calculator played an important role in connecting different representations and finding relationships between these representations supported by dynamic exploration.

본 연구는 그래핑 계산기를 이용한 함수학습이 학생의 개념이미지의 개념정의로의 변화에 어떠한 영향을 미치고 학생들은 그래프를 통해 어떤 정보를 얻어내며 그래프와 수식사이를 어떤 과정을 통해 이해하는가를 정성연구를 통해 조사하였다. 그 결과 첫째, 함수에 대한 사전학습이 없었던 학생은 그래핑 계산기 환경에서 많은 정보를 얻으면서 개념정의를 가지게 되었고 스스로 탐구하는 학습을 하였다. 반면 사전 학습이 있었던 학생은 함수에 대해 많은 개념이미지를 가지고 있어서 그래핑 계산기의 사용을 불필요하게 생각하였고 그 효과도 다른 학생에 비해 미비하였다. 세 학생 모두 그래프를 비교하는 문제와 평행이동을 조사하는 문제에서는 계산기를 유용하게 사용하면서 학습해나갔다. 그래프처럼 시각적인 것을 통한 학습이 대수식을 통한 학습보다 함수의 변화 등 역동적인 학습을 통해 개념정의로 접근이 용이하였으며 학생들의 학습과정에서 그래핑 계산기의 역할에 따른 학습모델을 제시 가능하였다.