Mathematical Thinking Based on the Image in the 'Splitting a Tetrahedron' Tasks by the Mathematically Gifted

정사면체 분할 과제에서의 이미지에 기반 한 수학적 사고

This study is aimed at analysing the mathematical thinking processes based on image by the mathematically gifted. For this, the 'Splitting a Tetrahedron' Task was used and mathematical thinking of the two middle school students were investigated. One of them deduced how many tetrahedral and octahedral were there when a tetrahedra was splitted by the surfaces which were parallel to each face of the tetrahedra without using any physical material. The other one solved the task using physical material and invented new images. A concrete image, indexical image and symbolic image were founded and the various roles of images could be confirmed.

본 연구는 학생들이 일상적인 경험으로부터 형성한 이미지로는 해결하기 어려운 과제에서 학생들이 어떻게 사고하는지, 그리고 자신의 이미지를 어떻게 조작하고 변형하여 과제 해결에 유용한 새로운 이미지를 구성하는지를 고찰하고자 한 것이다. 이 연구를 위해 정사면체를 분할하는 과제를 사용하였으며, 2명의 중학교 1학년 학생의 추론과정을 세밀하게 분석하였다. 두 학생의 사례로부터 이미지에 기반 한 사고를 이미지 형성, 이미지 검토/해석, 이미지 조작/변형, 새로운 이미지의 형성 등의 순환과정과 이미지를 유도하는 언어적 사고와 이미지로부터 파악되는 사실에 기반을 둔 언어적 추론의 순환 과정으로 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 구체적 이미지에 기반 한 사고와 기호적 이미지에 기반 한 사고의 특성 및 그들 사이의 관계를 이해할 수 있었다.