DOI QR코드

DOI QR Code

A study on the visual integrated model of the fractional division algorithm in the context of the inverse of a Cartesian product

카테시안 곱의 역 맥락에서 살펴본 분수 나눗셈 알고리즘의 시각적 통합모델에 대한 연구

  • Received : 2023.12.28
  • Accepted : 2024.01.29
  • Published : 2024.01.31

Abstract

The purpose of this study is to explore visual models for deriving the fractional division algorithm, to see how students understand this integrated model, the rectangular partition model, when taught in elementary school classrooms, and how they structure relationships between fractional division situations. The conclusions obtained through this study are as follows. First, in order to remind the reason for multiplying the reciprocal of the divisor or the meaning of the reciprocal, it is necessary to explain the calculation process by interpreting the fraction division formula as the context of a measurement division or the context of the determination of a unit rate. Second, the rectangular partition model can complement the detour or inappropriate parts that appear in the existing model when interpreting the fraction division formula as the context of a measurement division, and can be said to be an appropriate model for deriving the standard algorithm from the problem of the context of the inverse of a Cartesian product. Third, in the context the inverse of a Cartesian product, the rectangular partition model can naturally reveal the calculation process in the context of a measurement division and the context of the determination of a unit rate, and can show why one division formula can have two interpretations, so it can be used as an integrated model.

본 연구의 목적은 이 통합모델인 직사각형 분할 모델을 초등학교 교실에서 교수·학습하였을 때, 학생들이 이 통합모델을 어떻게 이해하는지, 분수 나눗셈 상황들 사이의 관계를 어떻게 구성하는지 알아보는 데 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 제수의 역수를 곱하는 이유나 역수의 의미를 상기시키기 위해서 분수의 나눗셈식을 측정 맥락이나 단위 비율 결정 맥락으로 해석하여 계산 과정을 설명할 필요가 있다. 둘째, 직사각형 분할 모델은 분수의 나눗셈식을 측정 맥락으로 해석할 때 기존 모델에서 나타나는 우회적이거나 부적절한 부분을 보완할 수 있다. 또한 카테시안 곱의 역 맥락의 문제에서 표준알고리즘을 도출하기에 적절한 모델이라고 할 수 있다. 셋째, 카테시안 곱의 역 맥락에서 직사각형 분할 모델은 측정 맥락과 단위 비율 결정 맥락에서의 계산 과정을 자연스럽게 드러낼 수 있다. 그리고 하나의 나눗셈식이 왜 두 가지 해석이 가능한지를 보여줄 수 있어 통합모델로 사용할 수 있다.

Keywords

References

  1. 강완 외(2022). 수학 6-2. 대교.
  2. 강창옥(2013). 시각적 표현을 강조한 수업이 문제해결력과 수학 학습 태도에 미치는 영향. 서울교육대학교 석사학위논문.
  3. 강흥규(2014). 초등수학에서 분수 나눗셈의 포함제와 등분제의 정의에 관한 교육적 고찰. 한국초등수학교육학회지, 18(2), 319-339.
  4. 교육부(2015). 수학 6-1. (주)천재교육.
  5. 교육부(2018). 수학 3-1 교사용지도서. (주)천재교육.
  6. 교육부(2019a). 수학 6-2 교사용지도서. (주)천재교육.
  7. 교육부(2019b). 수학 6-2. (주)천재교육.
  8. 김명윤, 장경윤(2009) 맥락화를 통한 분수의 곱셈과 나눗셈 지도. 학교수학, 11(4), 685-706.
  9. 김민경(2009). 초등학생의 분수 이해 분석 - 6학년 분수 개념 및 분수 나눗셈을 중심으로 -. 한국학교수학회논문집, 12(2), 151-170.
  10. 김성여 외(2022). 수학 6-1. 서울: 아이스크림 미디어.
  11. 김소희, 이광호, 구미영(2013). 초등학교 4학년 학생들의 수학 문제해결과정에서의 시각적 표현. 초등수학교육, 18(2), 319-339.
  12. 김정하(2020a). 분수 나눗셈 지도 방법의 변천 과정 분석. 수학교육학연구, 30(1), 67-88.
  13. 김정하(2020b). 이중수직선을 이용한 분수 나눗셈 지도에 대한 고찰. 학습자중심교과교육연구, 20(8), 1253-1277.
  14. 김흥회(2014). 6학년 분수 나눗셈의 개념 이해를 위한 프로그램 개발; 제수를 1로 만드는 방법을 중심으로. 경인교육대학교 석사학위논문.
  15. 류희찬 외(2022). 수학 6-2. 금성출판사.
  16. 박교식(2014). 우리나라 초등학교 수학 교과서에서의 분수 나눗셈 알고리즘 정당화 과정 분석. 한국초등수학교육학회지, 18(1), 105-122.
  17. 박교식, 송상헌, 임재훈(2004). 우리나라 예비 초등 교사들의 분수 나눗셈의 의미 이해에 대한 연구. 학교수학, 6(3), 235-249.
  18. 박교식 외(2022). 수학 6-2. 동아출판.
  19. 박만구 외(2022). 수학 6-2. 천재교과서.
  20. 박미연, 박영희(2017). 초등학교 6학년 학생이 분수 계산 문제에서 보이는 오류의 학업성취 수준별 분석. 한국초등수학교육학회지, 21(1), 23-47.
  21. 박성선 외(2022). 수학 6-2. 와이비엠.
  22. 박중규, 이광호, 성창근(2019). 초등학교 수학에서 분수 나눗셈의 알고리즘 정당화하기. 초등수학교육, 22(2), 113-127.
  23. 서동엽(2021). 분수 나눗셈 지도 방법에 대한 고찰. 한국초등수학교육학회지, 25(1), 81-102.
  24. 송정화(2005). 분수의 곱셈, 나눗셈 문제 해결 과정에서 나타난 장애 요인 분석. 전주교육대학교대학원 석사학위논문.
  25. 신준식(2013). 문제 상황과 연결된 분수 나눗셈의 교과서 내용 구성 방안. 수학교육, 52(2), 217-230.
  26. 신항균 외(2022). 수학 6-2. 비상교육
  27. 안병곤 외(2022). 수학 6-2. 동아출판.
  28. 이경화(2016). 현실적 수학교육 이론의 재음미. 수학 교육학연구, 26(1), 47-62.
  29. 이대현(2022). 우리나라 초등 수학 교과서에 제시된 분수 나눗셈 내용과 해결 방법 분석. 한국학교수학회논문집, 25(2), 105-124. https://doi.org/10.30807/KSMS.2022.25.2.001
  30. 이용률(2005). 지도내용의 핵심과제 99. 경문사.
  31. 이지영(2015). 초등학교 학생들의 단위 추론을 기반으로 한 분수 나눗셈의 학습경로 개발. 한국교원대학교 박사학위논문.
  32. 임재훈(2007). 카테시안 곱의 역 맥락에서 분수의 나눗셈. 학교수학, 9(1), 13-28.
  33. 임재훈(2016). 분수 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 연결성. 한국초등수학교육학회지, 20(4), 521-539.
  34. 임재훈(2018). 분수 나눗셈의 통합적 이해를 위한 방편으로서 포함제에서 1÷(제수)를 매개로 하는 방법에 대한 고찰. 한국초등수학교육학회지, 22(4), 385-403.
  35. 임재훈, 김수미, 박교식(2005). 분수 나눗셈 알고리즘 도입 방법 연구: 남북한, 중국, 일본의 초등학교 수학 교과서의 내용 비교를 중심으로. 학교수학, 7(2), 103-121.
  36. 장혜원 외 2022). 수학 6-2. 미래엔.
  37. 조선미, 방정숙(2021). 대수적 사고를 강조한 분수 나눗셈 수업의 분석. 학교교육, 60(4), 409-429.
  38. 최경아(2013). 시각적 표현을 강조한 문제해결지도가 문장제 해결에 미치는 영향 : 초등학교 5학년 중심으로. 경인교육대학교 석사학위논문.
  39. 한대희 외(2022). 수학 6-2. 천재교과서.
  40. NCTM (2011). Developing Essential Understanding of Multiplication and Division for Teaching Mathematics in grades 3-5. NCTM. 백석윤, 류현아, 이종영, 도주원 역(2016). 곱셈과 나눗셈의 필수 이해. 교우사.
  41. Siebert, I. (2002). Connecting informal thinking and algorithms: The case of division of fractions. In B. Litwiller & G. Bright (Eds.), Making sense of fractions, ratios, and proportions (pp. 247-256). NCTM.
  42. Sinicrope, R.; Mick, H. W. & Kolb, J. R. (2002). Interpretations of fraction division. In B. Litwiller & G. Bright (Eds.), Making sense of fractions, ratios, and proportions (pp. 153-161). NCTM.