An Analysis of 'Patterns and Correspondence' in the Elementary Mathematics Textbooks Aligned to the 2007 and 2009 Revised Curriculum

'규칙과 대응'에 대한 2007 개정 및 2009 개정 초등학교 수학 교과서 분석

  • Pang, JeongSuk (Korea National University of Education) ;
  • SunWoo, Jin (Graduate School, Korea National University of Education) ;
  • Kim, EunKyung (Graduate School, Korea National University of Education)
  • Received : 2017.02.06
  • Accepted : 2017.03.11
  • Published : 2017.03.31

Abstract

Even though patterns and correspondence serve a fundamental basis of function for elementary students, there has been lack of research in this field. This study explored prior studies to extract the key instructional elements on how to teach patterns and correspondence. This study then analyzed the unit of 'patterns and correspondence' in the mathematics textbooks in terms of four key instructional elements (i.e., relation to real-life contexts, diversity of pattern tasks, exploration for a correspondence relationship, and teaching variables). The results of this study showed that topics dealing with patterns and correspondence were represented with relation to real-life contexts but diversity of pattern tasks and exploration for a correspondence relationship were needed to be further considered in the textbooks. Another noticeable result was that teaching variables was not explicitly addressed in the textbooks. Based on these results, this study provides textbook writers with implications on what to further consider in dealing with patterns and correspondence.

초등학교 수학에서 '규칙과 대응'은 함수 개념에 대한 기초적인 토대를 마련할 수 있다는 측면에서 중요하지만, 관련 연구는 많지 않다. 이에 본 연구에서는 선행 연구를 분석하여 규칙과 대응을 지도하기 위한 핵심 교수 학습 요소를 도출하였으며, 이를 바탕으로 2007 개정 수학 교과서 및 2009 개정 수학 교과서에 제시된 규칙과 대응 관련 단원을 분석하였다. 구체적으로 실생활 맥락의 반영, 다양한 유형의 패턴 과제 활용, 두 양 사이의 대응 관계 탐구, 변수를 사용한 관계 표현에서의 의미 지도 측면에서 규칙과 대응 관련 단원을 비교 분석하였다. 분석 결과, 실생활 맥락의 반영은 두 교과서에 대체로 잘 구현되어 있었으며, 다양한 유형의 패턴 과제 활용과 두 양 사이의 대응 관계 탐구는 부분적으로 구현된 편이었다. 한편 변수를 사용한 관계 표현에서의 의미 지도는 두 교과서에서 공통적으로 잘 구현되지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 규칙과 대응을 지도하는 방안 및 차기 교과서 개발 방향에 관한 시사점을 논의하였다.

Keywords

References

  1. 강소희, 방정숙(2008). 초등학교 6학년 학생들의 문자 이해에 대한 실태 조사. 학교수학, 10(2), 139-154.
  2. 교육과학기술부(2010). 수학 4-2. 서울: 두산동아.
  3. 교육부(2014). 수학 4-2. 서울: 천재교육.
  4. 교육부(2015). 수학과 교육과정. 교육부 고시 제2015-74호.
  5. 교육인적자원부(2007). 수학과 교육과정. 교육인적자원부 고시 제 2007-79호.
  6. 권성룡(2007). 초등 수학 교과서의 규칙성과 함수 영역의 활동 고찰. 초등수학교육, 10(2), 111-123.
  7. 김남희(1997). 변수(문자)의 의미 이해를 위한 고찰. 수학교육학연구, 7(1), 345-356.
  8. 김남희(1998). 대수적 언어 학습으로서의 문자식의 지도-중학교 1학년 문자와 식 단원 지도 계획안 구성 및 수업 사례. 대한수학교육학회논문집, 8(2), 439-452.
  9. 김성준(2003). 패턴과 일반화를 강조한 대수 접근법 고찰. 학교수학, 5(3), 343-360.
  10. 김정원(2014). 초등학교 학생들의 함수적 사고의 특징 및 지도 방향 탐색. 한국교원대학교 대학원 박사학위 논문.
  11. 김정원(2017). 초등학생들은 표를 어떻게 이해할까?: 함수적 사고의 관점에서. 초등수학교육, 20(1), 53-68.
  12. 방정숙, 김정원, 김혜정(2012). 측정 영역의 핵심 교수․학습 요소에 의한 좋은 수학 수업 분석. 초등수학교육, 15(2), 77-89.
  13. 방정숙, 선우진(2016). 초등학교 수학 교과서에 제시된 패턴 지도방안에 대한 분석. 초등수학교육, 19(1), 1-18.
  14. 방정숙, 최인영(2016). 초등학교 3학년 학생들의 대수적 사고에 대한 실태 분석. 초등수학교육, 19(3), 223-247.
  15. 서경혜(2003). 한국과 미국의 초등학교 수학 교과서 비교 분석 연구: 규칙성과 함수를 중심으로. 교육과학연구, 34(1), 163-180.
  16. 유미경, 류성림(2013). 초등수학영재와 일반학생의 패턴의 유형에 따른 일반화 방법 비교. 학교수학, 15(2), 459-479.
  17. 최지영, 방정숙(2008). 초등학교 4학년 학생들의 대수적 사고 분석. 수학교육논문집, 22(2), 137-164.
  18. 최지영, 방정숙(2014). 초등학교 6학년 학생들의 함수적 관계 인식 및 사고 과정 분석: 기하패턴 탐구 상황에서의 사례연구. 수학교육학연구, 24(2), 205-225.
  19. 하수현, 이광호(2011). 초등학교 6학년 학생들의 변수 개념 이해에 관한 사례 연구. 수학교육, 50(2), 213-231.
  20. Beatty, R. (2010). Supporting algebraic thinking: Prioritizing visual representations. Ontario Association for Mathematics Education Gazette, 49(2), 28-34.
  21. Bell, M., Bretzlauf, J., Dillard, A., Hartfield, R., Isaacs, A., MeBride, J., et al. (2007). Everyday mathematics 4-2 (3rd Ed). Chicago: Wright Group.
  22. Blanton, M., Brizuela, B. M., Sawrey, K., & Newman-Owens, A. (2015). A Learning trajectory in six-year-olds' thinking about generalizing algebraic relationships in functions. Journal for Research in Mathematic Education, 46(5), 511-558. https://doi.org/10.5951/jresematheduc.46.5.0511
  23. Blanton, M., Levi, L., Crites, T., & Dougherty, B. (2011). Developing essential understanding of algebraic thinking for teaching mathematics in grades 3-5. In B. J. Dougherty, & R. M. Zbiek (Eds.), Essential understandings series. Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics. 방정숙, 최지영, 이지영, 김정원 공역(2017). 대수적 사고의 필수 이해. 서울: 교우사.
  24. Brizuela, B. M., Blanton, M., Sawrey, K., Newman-Owens, A., & Gardiner, A. M. (2015). Children’s use of variables and variable notation to represent their algebraic ideas. Mathematical Thinking and Learning, 17, 34-63. https://doi.org/10.1080/10986065.2015.981939
  25. Carraher, D. W. & Schliemann, A. D. (2015). Powerful ideas in elementary school mathematics. In L. D. English & D. Kirshner (Eds.), Handbook of international research in mathematics education (pp. 191-218). New York: Routledge.
  26. Moss, J., & McNab, S. L. (2011). An approach to geometric and numeric patterning that fosters second grade students' reasoning and generalizing about functions and co-variation. In J. Cai, & E. Knuth (Eds.), Early algebraization (pp. 277-301). New York: Springer.