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The analysis and algebraic consideration on the rationalizing denominators in school mathematics

학교수학에서 제시하는 분모의 유리화 분석 및 대수적 고찰

  • Received : 2022.12.29
  • Accepted : 2023.01.17
  • Published : 2023.02.28
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Abstract

The rationalizing denominators presented in the mathematics textbooks is being used in various places of school mathematics curriculum. However, according to some previous research on the rationalizing denominators in school mathematics, it seems that there is no clear explanation as to why rationalizing denominators is necessary and why it should be used. In addition, a previous research insists that most students know how to rationalize denominators but do not understand why it is necessary and important. To confirm this, we examined the rationalizing denominators presented in the 2015 revised mathematics curriculum as school mathematics. Then we also examined the rationalizing denominators algebraically as academic mathematics. In detail, we conducted an analysis on the rationalizing denominators presented in randomly selected three mathematics textbooks and teacher guidebooks for middle school third grade. Then the algebraic meaning of the rationalizing denominators was examined from a proper algebraic structure analysis. Based on this, we present alternative definitions of the rationalizing denominators which is suitable for school mathematics and academic mathematics. Finally, we also present the mathematical contents (irrationals of the special form can be algebraically interpreted as numbers in the standard form) that teachers should know when they teach the rationalizing denominators in school mathematics.

교과서에서 제시된 분모의 유리화는 수학과 교육과정의 다양한 곳에서 사용되고 있다. 하지만, 분모의 유리화에 대한 선행연구들은 학교수학에서 분모의 유리화가 왜 필요하고 왜 사용해야 하는가에 대해서는 명확한 설명이 이루어지지 않음을 제시하고 있다. 뿐만 아니라, 대부분의 학생들이 분모의 유리화 방법에 대해서는 이해하고 있으나 그 필요성과 중요성에 관해서는 모른다고 주장하는 연구도 존재한다. 이를 확인해보기 위해, 학교수학으로서 2015 개정 수학과 교육과정에서 제시하고 있는 분모의 유리화에 대해 살펴보고, 학문수학으로서 대수학적으로 분모의 유리화에 대해 살펴보았다. 세부적으로, 임의로 선정된 중학교 3학년 3종 수학 교과서와 교사용 지도서에서 제시된 분모의 유리화에 대해 분석하였다. 그리고 적합한 대수적 구조 분석을 통하여 분모의 유리화에 대한 대수학적 의미를 살펴보았다. 그리하여, 이를 바탕으로 학교수학과 학문수학에 적합한 분모의 유리화의 정의를 제시하고, 이를 지도하기 위해 교사가 알아야하는 수학적 내용-특별한 형태의 무리수를 대수적인 관점에서 표준적인 형태의 수로 해석-을 제시하였다.

Keywords

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