An Analysis of Mathematical Thinking and Strategies Appeared in Solving Mathematical Puzzles

수학퍼즐 해결과정에서 나타나는 수학적 사고와 전략

Despite the popularity and convenient accessibility of puzzles, the variety of puzzles have led to a lack of research on the nature of the puzzle itself. In guiding certain skills, such as abstractness, creativity, and logic, a teacher should have the thinking skill and strategy that appear in solving puzzles. In this study, the mathematical thinking that appears in solving puzzles from the perspective of experts is identified, and the strategies and characteristics are described and classified accordingly. For this purpose, we analyzed 85 math puzzles including the well-know puzzles to the public, plus puzzles from a popular book for the gifted student. The research analysis shows that there are 6 types of mathematics puzzles in which require mathematical thinking.

퍼즐은 대중을 위한 놀이라는 인식에서부터 학습을 위한 도구로 활용하는데 관심이 증가하고 있다. 최근에는 수학퍼즐이 수학뿐만 아니라 정보교육에서도 창의성, 문제해결력, 긍정적 태도와 사고력 발달에 기여하는 것으로 밝혀지고 있다. 퍼즐이 가지는 대중성과 우수한 접근성에도 불구하고 퍼즐의 다양성 때문에 퍼즐 자체의 특성에 대한 연구가 부족하였다. 본 연구의 목적은 전문가가 수학퍼즐을 해결하는 과정에서 나타나는 수학적 사고를 확인하고 분석하여 수학퍼즐을 활용한 교수·학습에 도움을 주는데 있다. 분석 대상은 잘 알려진 20개의 수학퍼즐과 중·고등학생에게 인기 있는 수학퍼즐 단행본에 실린 85개의 수학퍼즐을 사용하였다. 분석 결과, 크게 논리-분석적 사고 기능과 창의적 사고 기능으로 분류되었으며, 논리-분석적 사고 기능은 순차적 연역 추리, 동시적인 조합적 사고, 단순화시킨 유추적 사고, 형식화하기, 수학 지식의 적용 등 5가지로 구분되었다. 그리고 그에 따른 문제의 특성과 해결에 요구되는 사고전략도 분석하였다.