A Study on the Effective Use of Tangrams for the Mathematical Justification of the Gifted Elementary Students

The inquiry subject of this paper is the number of convex polygons one can form by attaching the seven pieces of a tangram. This was identified by two mathematical proofs. One is by using Pick's Theorem and the other is 和々草's method, but they are difficult for elementary students because they are part of the middle school curriculum. This paper suggests new methods, by using unit area and the minimum area which can be applied at the elementary level. Development of programs for the mathematically gifted elementary students can be composed of 4 class times to see if they can prove it by using new methods. Five mathematically gifted 5th grade students, who belonged to the gifted class in an elementary school participated in this program. The research results showed that the students can justify the number of convex polygons by attaching edgewise seven pieces of tangrams.

초등수학영재의 수학적 정당화를 위한 칠교판 활용방안 연구

본 논문은 칠교판의 일곱 조각을 모두 사용하여 만들 수 있는 볼록다각형의 개수를 탐구 주제로 한다. 본 탐구 주제는 현재 두 가지 방법을 통해 증명이 되었다. 한 가지 방법은 피크의 정리(Pick's theorem)를 이용한 방법이고, 다른 한 가지는 和々草의 방법(2007)이다. 하지만 두 방법은 초등교육과정 수준을 벗어난 내용을 포함하고 있기 때문에 초등에서 다루기에는 무리가 있다. 이 논문에서는 초등수준에서 적용이 가능한 증명 방법인 단위넓이를 이용한 방법과 최소넓이를 이용한 방법을 대안으로 제시한다. 그리고 새롭게 제시한 증명 방법이 초등수학영재에게 실제 적용 가능한지를 알아보기 위해 총 4차시에 걸친 수업 프로그램을 구성하였고, 이를 A초등학교 5학년 학교단위 영재학급 학생 5명을 대상으로 적용하였다. 그 결과 5학년 초등수학영재 수준에서 칠교판으로 만들 수 있는 볼록다각형의 개수를 정당화하는 것은 가능함을 보였다.