The Type of Fractional Quotient and Consequential Development of Children's Quotient Subconcept of Rational Numbers

분수 몫의 형태에 따른 아동들의 분수꼴 몫 개념의 발달

This paper investigated the conceptual schemes four children constructed as they related division number sentences to various types of fraction: Proper fractions, improper fractions, and mixed numbers in both contextual and abstract symbolic forms. Methods followed those of the constructivist teaching experiment. Four fifth-grade students from an inner city school in the southwest United States were interviewed eight times: Pre-test clinical interview, six teaching / semi-structured interviews, and a final post-test clinical interview. Results showed that for equal sharing situations, children conceptualized division in two ways: For mixed numbers, division generated a whole number portion of quotient and a fractional portion of quotient. This provided the conceptual basis to see improper fractions as quotients. For proper fractions, they tended to see the quotient as an instance of the multiplicative structure: $a{\times}b=c$ ; $a{\div}c=\frac{1}{b}$ ; $b{\div}c=\frac{1}{a}$. Results suggest that first, facility in recall of multiplication and division fact families and understanding the multiplicative structure must be emphasized before learning fraction division. Second, to facilitate understanding of the multiplicative structure children must be fluent in representing division in the form of number sentences for equal sharing word problems. If not, their reliance on long division hampers their use of syntax and their understanding of divisor and dividend and their relation to the concepts of numerator and denominator.

본 연구는 아이들이 문장제 또는 수식 형태의 나눗셈의 결과를 여러 타입의 분수들-진분수, 가분수, 대분수-과 연관시키면서 분수가 가지는 여러 하위 개념 중 몫에 대한 개념 도식을 어떻게 구성해 가는지에 대하여 미국의 5학년 초등학생 네 명을 대상으로 이루어졌다. 실험 결과는 다음과 같았다. 균등분배 상황에서, 아이들은 나눗셈을 두 가지 방식으로 개념화하였다. 첫째, 아이들이 나눗셈을 통해 대분수 형태의 몫을 산출했을 경우, 이 대분수 형태의 몫은 진분수와 가분수 형태의 분수들을 부분-전체의 하위개념이 아니라 몫이라는 하위개념으로 이해하는데 개념적인 기초가 되었다. 둘째, 진분수 형태의 몫을 얻은 경우, 아이들은 그 몫을 곱셈구조의 예로 보려는 경향이 있었다. 즉, $a{\times}b=c$ ; $a{\div}c=\frac{1}{b}$ ; $b{\div}c=\frac{1}{a}$. 하지만, 장제법 계산은 소수 형태의 몫을 생산함으로써 아이들이 이 구조를 깨닫는 것을 어렵게 했다.