고등학교 수학 교과서의 공학 도구 활용 현황 분석

An analysis of the use of technology tools in high school mathematics textbooks based

인공지능 디지털 교과서 도입에 따라 수학 교육에서 공학 도구의 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 공학 도구는 수학적 개념을 시각화하고, 실험과 탐구를 통해 수학적 원리를 발견할 수 있는 장점이 있다. 이미 우리나라 2015 개정 수학과 교육과정에서도 공학 도구의 활용을 언급하고 있으며, 이에 따라 수학 교과서에는 다양한 공학 도구를 활용한 교수·학습 활동이 제시되고 있다. 그러나 고등학교 교과서에 제시된 공학 도구의 유형과 활용 방식에 대한 체계적인 분석은 아직 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 수학 교과서에 제시된 공학 도구의 활용 현황을 분석하였다. 이를 위해 수학 교과서에 제시된 공학 도구의 유형을 범주화하고, 각 범주별 활용 비율을 조사하였다. 또한 교과목별, 내용 영역별로 공학 도구의 활용 양상을 분석하고, 교수·학습 활동 형태에 따른 공학 도구의 활용 비율을 살펴보았다. 연구 결과, 공학 도구는 교과목과 내용 영역에 따라 다양한 유형과 비율로 활용되고 있었다. 특히, 기호-조작 그래프 작성 소프트웨어 범주의 공학 도구가 전체 활용 사례의 58%를 차지하여 가장 높은 비중을 나타냈다. 교과목별로는 해석 영역을 다루는 과목에서 기호-조작 그래프 작성 소프트웨어의 활용이 두드러졌으며, 기하 영역에서는 동적 기하 소프트웨어의 활용이 상대적으로 높게 나타났다. 교수·학습 활동 형태 측면에서는 보조도구형(49%)과 의도된 탐구유도형(37%)의 활용 비율이 높았다. 본 연구의 결과는 수학 교과서에서 공학 도구가 다양한 역할을 하고 있음을 보여주며, 향후 공학 도구를 활용한 수학 교수·학습 방법을 개선하는 데 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

With the introduction of AI digital textbooks, interest in the use of technology tools in mathematics education is increasing. Technology tools have the advantage of visualizing mathematical concepts and discovering mathematical principles through experimentation and inquiry. The 2015 revised mathematics curriculum in Korea already mentions the use of technology tools, and accordingly, various teaching and learning activities using technology tools are presented in mathematics textbooks. However, there is still a lack of systematic analysis on the types and utilization methods of technology tools presented in textbooks. Therefore, this study analyzed the current status of the use of technology tools presented in high school mathematics textbooks based on the 2015 revised curriculum. To this end, the types of technology tools presented in mathematics textbooks were categorized, and the utilization ratio of each category was investigated. In addition, the utilization patterns of technology tools were analyzed by subject and content area, and the utilization ratio of technology tools according to the type of teaching and learning activities was examined. The results showed that technology tools were used in various types and ratios according to the subject and content area. In particular, technology tools in the symbol-manipulation graphing software category accounted for 58% of the total usage cases, showing the highest proportion. By subject, the use of symbol-manipulation graphing software was prominent in subjects dealing with the analysis area, while the use of dynamic geometry software was relatively high in the geometry area. In terms of teaching and learning activity types, the utilization ratio of auxiliary tool type (49%) and intended inquiry induction type (37%) was high. The results of this study show that technology tools play various roles in mathematics textbooks and provide useful implications for improving mathematics teaching and learning methods using technology tools in the future. Furthermore, it can contribute to the establishment of educational policies related to AI digital textbooks and the development of teacher training programs.