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Criticism and alternatives of calculus history described by secondary school mathematics textbooks - Focusing on the history of calculus until the 17th century -

중등수학 교과서가 다루는 미적분 역사 서술의 비판과 대안 - 17세기까지의 미적분의 역사를 중심으로 -

  • Kim, Sang Hoon (Department of mathematics, Inha University) ;
  • Park, Jeanam (Department of mathematics education, Inha University)
  • Received : 2016.12.01
  • Accepted : 2017.03.14
  • Published : 2017.05.15

Abstract

In this paper, we examine how secondary school mathematics textbooks on calculus introduce the history of calculus. In order to identify the problem, we consider the Babylonian integration by trapezoidal rule, which was made to calculate the location of Jupiter in 350-50 B.C., and the integration by the method of the rotating plate of ibn al-Haytham in Egypt, about 1000 years. In conclusion, our secondary school mathematics textbooks describe Newton and Leibniz as inventing calculus and place their roots in ancient Greece. The origin of the calculus is in Babylonia and the Faṭimah Dynasty (909-1171) (Egypt) and it is desirable that the calculus is developed in Europe after the development of the power series in India, and that the value of Asia Africa is introduced in the textbooks.

본 논문에서 미적분을 다루는 중등교과서가 미적분 역사를 어떻게 소개하고 있는지를 알아보았다. 문제점을 파악하기 위하여 우리는 기원전 350~기원전 50년에 목성의 위치를 계산하기 위하여 이루어진 바빌로니아인의 사다리꼴을 사용한 구분구적법 그리고 1000년경 이집트에서 이루어진 이븐 알 하이탐(ibn al-Haytham)의 원판을 이용한 구분구적법 등을 고찰하였다. 이를 바탕으로 미적분 역사에 대한 건설적인 서술 방안을 제시하였다. 결론적으로 우리나라 중등수학 교과서는 뉴턴과 라이프니츠가 미적분을 창안한 것으로 설명하고 그 뿌리를 고대 그리스에 둔다. 미적분의 창안은 바빌로니아와 파티마 왕조(Faṭimah Dynasty: 909-1171)(이집트)에 있으며 인도에서 멱급수의 발전이 이루어진 후 미적분이 유럽에서 발전된 것으로 교과서에 아시아 아프리카의 가치가 소개되는 것이 바람직하다.

Keywords

References

  1. 권오남 외 (2013). '수학사탐구형' 고등학교 스토리텔링 모델 교과서 개발 사례. 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 27(3), 221-248. (Kwon, O. et al. (2013). Development of the model textbook based on storytelling : the case of 'Inquiry into History of Mathematics' type, J. Korean Soc. Math Ed Ser. E: Communications of Mathematical Education, 27(3), 221-248.)
  2. 김원경 외 (2014a). 고등학교 미적분 I. 서울: 비상교육. (Kim, W. et al. (2014a). High school calculus I , Seoul: Visang Edu.)
  3. 김원경 외 (2014b). 고등학교 미적분 II. 서울: 비상교육. (Kim, W. et al. (2014b). High school calculus II , Seoul: Visang Edu.)
  4. 김창동 외 (2014a). 고등학교 미적분 I. 서울: 교학사. (Kim, C. et al. (2014a). High school calculus I , Seoul: Kyohak-Sa.)
  5. 김창동 외 (2014b). 고등학교 미적분 II. 서울: 교학사. (Kim, C. et al. (2014b). High school calculus II , Seoul: Kyohak-Sa.)
  6. 교육부 (2016). 수학 4-1, 서울: (주)천재교육. (The Ministry of Education. (2016). Elementary school mathematics 4-1, Seoul: Chunjae Edu.)
  7. 박제남․장동숙 (2015). 중등 수학교과서가 다루는 수학사의 비판과 대안. 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학 교육 논문집>, 29(2), 157-196. (Park, J. and Jang, D. (2015). Study on criticism and alternative on the history of mathematics described in the secondary school mathematics textbooks, J. Korean Soc. Math Ed Ser. E: Communications of Mathematical Education, 29(2), 157-196.)
  8. 박호연 (2015). 중등 수학 교과서 분석을 통한 수학사 사용 현황 조사 및 자료 제시. 이화여자대학교 석사학위논문. (Park, H. (2015). Research on the uses of the history of mathematics through the analysis of secondary school mathematics textbooks and the supporting data, The Graduate school of Education Ewha Womans Univ..)
  9. 서보억 (2013). 중학교 기하영역 등분할 개념에 대한 수학사적 분석 및 확장에 대한 연구. 한국수학사학회지, 26(1), 33-56. (Suh, B. (2013). A historical process analysis and extension of division into equal parts in middle school geometry, Korean J. for History of Mathematics, 26(1), 33-56.) https://doi.org/10.14477/jhm.2013.26.1.033
  10. 신항균 외 (2014). 고등학교 미적분 II. 서울: (주)지학사. (Shin, H. et al. (2014). High school calculus II, Seoul: Jihak Pub. Com.)
  11. 우정호 외 (2014a). 고등학교 미적분 I. 서울: 두산동아. (Woo, J. et al. (2014a). High school calculus I , Seoul: Doosan Dongah.)
  12. 우정호 외 (2014b). 고등학교 미적분 II. 서울: 두산동아. (Woo, J. et al. (2014b). High school calculus II , Seoul: Doosan Dongah.)
  13. 이강섭 외 (2014). 고등학교 미적분 I. 서울: (주) 미래엔. (Lee, K. et al. (2014). High school calculus I , Seoul: Mirae N Com.)
  14. 이재학 외 (2013). 중학교 스토리텔링 모델교과서 개발(한국과학창의재단 2013-17). 한국과학창의재단. (Lee, J. et al. (2013). Development of textbook model for middle school mathematics based on storytelling, Korea Foundation for the Advancement Science & Creativity.)
  15. 장혜원 (2006). 청소년을 위한 동양수학사. 서울: 두리미디어. (Jang, H. (2006). Oriental history of mathematics for youth, Seoul: Dooree Medea.)
  16. 정수용․주미경․송륜진 (2014). 수학교과서 속 수학자들에 대한 비판적 분석 -융합적 협업으로서 다문화교육 관점에서-. 교과교육학연구, 18(2), 441-470. (Jeong, S., Ju, M. and Song, R. (2014). A critical analysis of the didactic use of historical mathematicians in seventh grade mathematics textbooks : from the perspective of multicultural education as inclusive cooperation, J. Research in Curriculum Instruction, 18(2), 441-470.)
  17. 주미경․문종은․송륜진 (2012). 수학교과와 융복합교육: 담론과 과제. 대한수학교육학회지 <학교수학>, 14(1), 165-190. (Ju, K., Moon, J. and Song, R. (2012). Convergence education in mathematics: Issues and tasks, J. Kprea Soc. of Ed. Studies in Math, School Mathematics, 14(1), 165-190.)
  18. 한경혜 (2006). 수학과 교수.학습에서 수학사 활용의 교육적 함의. 한국수학사학회지, 19(4), 31-62. (Han, K. (2006). Didactical meaning of using history of mathematics in teaching and learning mathematics, Korean J. for History of Mathematics, 19(4), 31-62.)
  19. 황선욱 외 (2014). 고등학교 미적분 II. 서울: 좋은책 신사고. (Hwang, S. et al. (2014). High school calculus II , Seoul: Sinsago.)
  20. Brummelen, G. V. (2009). The mathematics of the heavens and the earth, Princeton: Princeton Univ. Press.
  21. Burton, D. (2007). The history of mathematics, 6th ed., Boston: McGraw-Hill.
  22. Chace, A. (1979). The Rind mathematical papyrus, Ohio: NCTM.
  23. Corbin, H. (1997). 이슬람 철학사(김정위 옮김). 서울: 서광사.
  24. Corbin, H. (1964). Histoire de la philosopbie Islamique, Paris: Gallimard.
  25. Cotterell, A. (2013). 아시아 역사(김수림 옮김). 서울: 지와 사랑.
  26. Cotterell, A. (2011). Asia: A concise history, New York: Wiley.
  27. Cowen, R. (2016). Ancient Babylonians took first steps to calculus, Science, 351, 435. https://doi.org/10.1126/science.351.6272.435
  28. Friberg, J. (2007a). A remarkable collection of Babylonian mathematical texts, New York: Springer.
  29. Friberg, J. (2007b). Amazing traces of a Babylonian origin in Greek mathematics, New Jersey: World Scientific.
  30. Gandz, S. (1937). The origin and development of the quadratic equations in Babylonian, Greek, and early Arabic algebra, Osiris, 3, 405-557. https://doi.org/10.1086/368481
  31. Grugnetti, L. (2010). The history of mathematics and its influence on pedagogical problems. MAA Notes, 51, 29-35.
  32. Gutas, D. (2012). 그리스 사상과 아랍문명(정영목 옮김). 경기도: 글항아리.
  33. Gutas, D. (1998). Greek thought, Arabic culture, London: Routledge.
  34. Heath, T(Edited). (2002). The works of Archimedes, New York: Dover.
  35. Hoyrup, J. (2002). Lengths, widths, surfaces: A portrait of Old Babylonian algebra and its kin, New York: Springer.
  36. Huber, P. (1955). Zu einem mathematischen Keilschrirttext (VAT 8512), Isis, 46, 104-106. https://doi.org/10.1086/348404
  37. Jankvist, U. T. (2009). A categorization of the "whys" and "hows" of using History in Mathematics Education. Educational Studies in Mathematics, 71, 235-261. https://doi.org/10.1007/s10649-008-9174-9
  38. Katz, V. (1995). Ideas of calculus in Islam and India. Math. Mag, 68, 163-174. https://doi.org/10.2307/2691411
  39. Katz, V. (2009). A history of mathematics: An introduction. 3rd ed. New York: Addison-Wesley.
  40. al-Khalili, J. (2011). The house of wisdom, London: Penguin Books.
  41. Klein, F. (2012). 19세기 수학의 발전에 대한 강의(한경혜 옮김). 경기도: 나남.
  42. Klein, F. (1926). Vorlesungen über die entwicklung der mathematik Im 19. Jahrhundert, Berlin: Springer.
  43. Kline, M. (1972). Mathematical thought from ancient to modern times, Vol. 1, New York: Oxford Univ. Press.
  44. Merzbach, U. and Boyer, C. (2011). A history of mathematics, 3rd ed., New Jersey: Wiley.
  45. Midonick, H.(editor). (1965). The treasury of mathematics, New York: Philosophical Library.
  46. Neugerbauer, O. (1957). The exact sciences in antiquity, New York: Dover..
  47. Ossendrijver, M. (2016). Ancient Babylonian astronomers calculated Jupiter's position from the area under a time-velocity graph, Science 351, 482-484. https://doi.org/10.1126/science.aad8085
  48. Robson, E. (2008). Mathematics in ancient Iraq, New Jersey: Princeton University.
  49. Rudman, P. (2010). The Babylonian theorem, New York: Prometheus Books.
  50. Siu. M. K. (2010). The ABCD of Using history in the (Undergraduate) Classroom. MAA Notes, 51, 3-9.
  51. Sole, R. (2013). 나폴레옹 이집트 원정기(이상빈 옮김). 경기도: 아테네.
  52. Sole, R. (1998). Les savants de Bonaparte, Paris: Editions du Seuil.
  53. Van der Waerden, B. L. (1988). Science awakening I , 4th ed., New Jersey: Kluwer Academic Publishers.