DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Pre-service Teachers' Development of Digital-based Teaching and Learning Materials of Pi

예비교사의 디지털 기반 원주율 교수학습자료 개발 사례 연구

  • Received : 2022.12.13
  • Accepted : 2023.01.17
  • Published : 2023.01.31

Abstract

The purpose of this study is to examine how pre-service teachers' digital capabilities and content knowledge for teaching pi appear and are strengthened in the process of developing digital-based teaching and learning materials of pi, and to derive implications for pre-service teacher education. To this end, the researchers analyzed the process of two pre-service teachers developing exploratory activity materials for teaching pi using block coding of AlgeoMath program. Through the analysis results, it was confirmed that AlgeoMath' block coding activities provided an experience of expressing and expanding the digital capabilities of pre-service teachers, an opportunity to deepen the content knowledge of pi, and to recognize the problems and limitations of the digital learning environment. It was also suggested that the development of digital materials using block coding needs to be used to strengthen digital capabilities of pre-service teachers, and that the curriculum knowledge needs to be emphasized as knowledge necessary for the development of digital teaching and learning materials in pre-service teacher education.

본 연구의 목적은 디지털 기반 원주율 교수학습자료를 개발하는 과정에서 예비교사들의 디지털 역량과 원주율에 대한 내용지식이 어떻게 나타나고 강화되는지를 분석함으로써 예비교사 교육에 주는 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위해 알지오매스 환경에서 두 명의 예비교사가 블록코딩을 활용하여 원주율 지도를 위한 탐구활동 자료를 개발하는 과정을 분석하였다. 분석 결과를 통해, 알지오매스의 블록 코딩 활동이 예비교사의 디지털 역량을 발현하고 확장하는 경험을 제공하였다는 것과 예비교사들의 원주율에 대한 내용 지식을 심화시키는 기회가 되었으며 디지털 자료 개발 환경의 한계점을 인식할 수 있는 계기가 되었음을 확인하였다. 또한 예비교사들의 디지털 역량 강화 프로그램으로 블록 코딩을 적극적으로 활용할 필요가 있다는 것과 디지털 교수학습자료 개발에 필요한 지식으로 예비교사 교육에서 교육과정에 대한 이해를 강조할 필요가 있음을 제언하였다.

Keywords

References

  1. 강완, 백석윤, 전인호, 이경화, 김연, 이미연 외 15인 (2022). 수학 6-2. 대교출판.
  2. 강하람, 임채령, 조한혁(2021). 수학교과와 정보교과를 융합하는 코딩수학 교육과정 및 교육방법 연구. 수학교육, 60(4), 467-491.
  3. 강향임, 최은아(2015). 초등수학 영재교육 대상자의 원주율 개념에 대한 이해. 수학교육논문집, 29(1), 91-110.
  4. 곽소정, 권지은(2021). 알지오매스를 활용한 수학 체험 공간의 콘텐츠 모델 개발. Journal of Digital Art Engineering & Multimedia Vol, 8(2), 145-152. https://doi.org/10.29056/jdaem.2021.06.03
  5. 관계부처합동(2022). 디지털 인재양성 종합방안. 교육부 보도자료(2022.08.22.).
  6. 교육부(2021). 수학 6-1. 천재교육.
  7. 교육부(2020). 수학과 교육과정. 교육부 고시 제 2020-236호(별책 8).
  8. 교육부(2022). 수학과 교육과정. 교육부 공고 제 2022-414호(별책 8).
  9. 교육부(2015). 제2차 수학교육 종합계획. 교육부 보도자료(2015.03.16.).
  10. 교육부(2020). 제3차 수학교육 종합계획.
  11. 김나리, 서용현, 조한혁(2018). 코딩수학 내용 및 환경 설계-수학화와 컴퓨팅 사고력을 중심으로-. 학습자중심교과교육연구, 18(4), 647-673.
  12. 김민혁(2013). 수학교사의 교과서 및 교사용 지도서 활용도 조사. 학교수학, 15(3), 503-531.
  13. 김성수(2019). 수포자의 수학 학습 포기 경험에 대한 교육과정 사회학적 해석. 경희대학교 대학원 박사학위논문.
  14. 김성여, 강언진, 강요한, 고창수, 김보현, 김영준 외 9인(2022). 수학 6-2. 아이스크림.
  15. 김성원, 이영준(2018). 프로그래밍 기반 수업 설계에 대한 예비교사의 인식 조사. 한국컴퓨터정보학회 동계학술대회 논문집, 26(1), 117-120.
  16. 김훈주, 이승진(2022). 수학 흥미 및 성취도 제고를 위한 공학적 도구 활용에 관한 현황분석. 인문사회 21, 13(2), 2231-2246.
  17. 류희찬, 이은주(2013). GSP의 쌍곡원반모형을 활용한 중학교 수학영재 학생들의 쌍곡평면 테셀레이션 구성과정에 관한 연구. 학교수학, 15(4), 957-973.
  18. 류희찬, 유현주, 이종영, 조영미, 탁병주, 최인숙 외 20인(2022). 수학 6-2. 금성출판사.
  19. 박경미, 이환철, 박선화, 권점례, 강은주, 김민정, 외 37인(2015). 2015 개정 수학과 교육과정 시안 개발 연구 II. 한국과학창의재단.
  20. 박교식, 정영옥, 고정화, 권석일, 남진영, 박진형 외 27인(2022). 수학 6-2. 두산동아.
  21. 박래성, 권종겸, 이동엽(2019). 중학교 수학 기하 단원에서 공학적 도구 활용이 학생들의 수학 학업 성취도와 수학 학습 태도에 미치는 효과. 디지털융복합연구, 17(12), 67-75. https://doi.org/10.14400/JDC.2019.17.12.067
  22. 박만구, 강경은, 김대진, 김도경, 김수정, 김은혜 외 8인(2022). 수학 6-2. 천재교육.
  23. 박성선, 류성림, 김상미, 권성룡, 김남균, 강호진 외 11인(2022). 수학 6-2. YBM.
  24. 백구열(2019). 엔트리를 활용한 수학 기반의 STEAM 프로그램이 초등학생의 비와 비율 개념 이해에 미치는 영향. 경인교육대학교 교육전문대학원 석사학위 논문.
  25. 서정환(2012). 스크래치 활용학습이 초등학생의 수학과 학업성취도에 미치는 영향. 공주교육대학교 교육대학원 석사학위 논문.
  26. 심광섭, 심성아(2018). 파이썬 코딩을 도입한 수학 교과 지도 방안 개발-2015 개정 교육과정 중학교 수학 교과의 '소인수분해' 내용을 중심으로-. 성신여자대학교 교육문제연구소, 73, 43-64.
  27. 신대윤(2009). 원주율 π를 3으로 했을 때 수학학습에 미치는 영향. 춘천교육대학교 교육대학원 석사학위논문.
  28. 신항균, 김태환, 조보영, 김리나, 정나영, 최혜령 외 8인(2022). 수학 6-2. 비상교육.
  29. 안병곤, 나귀수, 김민경, 이광호, 류현아, 최지선 외 14인(2022). 수학 6-2. 두산동아.
  30. 이도영, 정종인(2018). 중학교 수학 통계 영역과 파이썬(Python) 프로그래밍 융합수업이 문제해결력과 교과 흥미도에 미치는 영향. 한국산학기술학회논문지, 20(4), 336-344. https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.4.336
  31. 이상경(2019). 엔트리를 활용한 초등수학영재교육 교수.학습 자료 개발 및 적용. 광주교육대학원 교육대학원 석사학위논문.
  32. 이서빈, 고상숙(2017). 파이썬을 활용한 수학교과 코딩수업(DM)의 효과. 수학교육학연구, 28(4), 479-499.
  33. 임훈택, 고은성, 황은지 (2022). 초등 수학 교육과정별 원주율의 지도 내용과 지도 방법 분석: 1차 교육과정에서 2015 개정 교육과정까지. 학습자중심교과교육연구, 22(2), 615-630.
  34. 장혜원, 서동엽, 김민회, 김선, 김주숙, 김차명 외 8인 (2022). 수학 6-2. 미래엔.
  35. 정동권(1998). 교사를 위한 수학사개론, 인천교육대학교(수학문화사 강좌 자체 교재).
  36. 정승원(2019). 수학 실험탐구용 소프트웨어 알지오매스(AlgeoMath) 소개 및 수업 적용 사례. 한국수학교육학회 뉴스레터, 35(3), 37-43.
  37. 조수현, 김구연. (2021). 수학 교사의 교과서 이해 및 활용 의도 탐색. 수학교육, 60(1), 111-131.
  38. 조혜정(2007). 중학교 학생들의 원주율 이해에 관한 연구. 공주대학교 교육대학원 석사학위논문.
  39. 주민정(2021). 알지오매스 블록 코딩을 활용한 자유학 기제 수학과 주제선택 활동 교수학습 자료 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문.
  40. 최영기, 홍갑주(2008). 원주율의 상수성과 아르키메데스의 계산법, 수학교육, 47(1), 1-10.
  41. 최은아(2018). 한국, 일본, 싱가포르, 미국 교과서에서 제시된 원주율과 원의 넓이 지도 방안의 비교분석. 한국학교수학회논문집, 21(4), 445-467. https://doi.org/10.30807/KSMS.2018.21.4.007
  42. 한대희, 고은성, 이수진, 조형미, 한상의, 신희영 외 11인(2022). 수학 6-2. 천재교육.
  43. 한상현(2018). Desmos를 활용한 디지털 수학 활동 자료 개발. 아주대학교 대학원 석사학위논문.
  44. 한선관, 김수환(2010). EPL을 활용한 수학문제해결 통합교육프로그램의 학년 수준 비교. 정보교육학회논문지, 14(3), 311-318.
  45. 허선희(2019). 원주율 π에 대한 교수학적 분석. 서울대학교 석사학위논문.
  46. 홍진곤, 김선희, 신보미, 김연, 박진형, 탁병주, 황지현, 왕효현, 송창근(2020). 2015 개정 수학과 교육과정현장 실태 분석. 한국과학창의재단 연구보고서.
  47. Baravalle, H.(1969). The number π, In J. K. Baumgart (Ed.), Historical topics for the mathematics classroom. NCTM.
  48. Beckmann, P.(2002). 파이의 역사 (박영훈 역), 경문사. (원저 1971년 출판)
  49. Boyer, C. B. & Merzbach, U. C.(2000), 수학의 역사 (양영오.조윤동 역). 경문사. (원저 1968년 출판)
  50. Brennan, K., & Resnick, M. (2012, April). New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. In Proceedings of the 2012 annual meeting of the American educational research association, Vancouver, Canada (Vol. 1, p. 25).
  51. Denzin, N. K., & Lincoln, Y. S. (1994). Handbook of qualitative research. Sage publications, inc.
  52. Gleasman, C., & Kim, C. (2020). Pre-service teacher's use of block-based programming and computational thinking to teach elementary mathematics. Digital Experiences in Mathematics Education, 6(1), 52-90. https://doi.org/10.1007/s40751-019-00056-1