Byrne의 'Euclid 원론'에 기초한 증명 지도에 대한 연구

Study on the Teaching of Proofs based on Byrne's Elements of Euclid

2009 개정 교육과정의 중학교 기하영역에서 주목할 만한 변화 중 하나는 엄밀한 형식적인 증명대신 도형의 성질을 이해하고 설명하는 활동으로의 대치이다. 이는 수학교육의 꾸준한 논쟁거리였던 증명 교육과 관련한 학습자의 이해 수준 및 어려움을 고려한 결과이다. 본 연구는 학생들이 기하 증명시 경험하는 어려움 중 도형을 지칭하는 문자 및 형식적 기호를 사용한 증명 작성, 기호로 길게 제시된 증명 이해에서 비롯되는 형식적 특성의 것에 주목한다. 증명의 아이디어와는 별개로 문자 및 기호 사용에서 비롯되는 어려움을 극복하고자 문자 대신 채색된 그림이라는 시각적 표현을 이용함으로써 독자의 학습을 쉽게 하려고 했던 Byrne의 'Euclid 원론'에 사용된 증명 방법을 이용하여 지도해봄으로써 오늘날 기하 수업에서의 적용가능성을 검토하고자 하는 것이다. 이를 위해 중학교 2학년 한 학급을 대상으로 기하 단원의 세 개 정리에 대한 증명을 원문, 역동적 표현, 교사의 판서 등 세 개의 매체를 활용한 Byrne의 방법으로 지도하고, 학생들의 활동결과 및 학생과 교사의 설문 결과를 분석함으로써 새로운 대안의 장단점을 토대로 적용 가능성을 논의한다.

It may be replacement proofs with understanding and explaining geometrical properties that was a remarkable change in school geometry of 2009 revised national curriculum for mathematics. That comes from the difficulties which students have experienced in learning proofs. This study focuses on one of those difficulties which are caused by the forms of proofs: using letters for designating some sides or angles in writing proofs and understanding some long sentences of proofs. To overcome it, this study aims to investigate the applicability of Byrne's method which uses coloured diagrams instead of letters. For this purpose, the proofs of three geometrical properties were taught to middle school students by Byrne's visual method using the original source, dynamic representations, and the teacher's manual drawing, respectively. Consequently, the applicability of Byrne's method was discussed based on its strengths and its weaknesses by analysing the results of students' worksheets and interviews and their teacher's interview. This analysis shows that Byrne's method may be helpful for students' understanding of given geometrical proofs rather than writing proofs.