An Analysis of Example Spaces Constructed by Students in Learning the Area of a Trapezoid based on Dienes' Theory of Learning Mathematics

The area of a trapezoid is an important concept to develop mathematical thinking and competency, but many students tend to understand the formula for the area of a trapezoid instrumentally. A clue to solving these problems could be found in Dienes' theory of learning mathematics and Watson and Mason' concept of example spaces. The purpose of this study is to obtain implications for the teaching and learning of the area of the trapezoid. This study analyzed the example spaces constructed by students in learning the area of a trapezoid based on Dienes' theory of learning mathematics. As a result of the analysis, the example spaces for each stage of math learning constructed by the students were a trapezoidal variation example spaces in the play stage, a common representation example spaces in the comparison-representation stage, and a trapezoidal area formula example spaces in the symbolization-formalization stage. The type, generation, extent, and relevance of examples constituting example spaces were analyzed, and the structure of the example spaces was presented as a map. This study also analyzed general examples, special examples, conventional examples of example spaces, and discussed how to utilize examples and example spaces in teaching and learning the area of a trapezoid. Through this study, it was found that it is appropriate to apply Dienes' theory of learning mathematics to learning the are of a trapezoid, and this study can be a model for learning the area of the trapezoid.

Dienes의 수학학습이론에 따른 사다리꼴의 넓이 학습에서 학생들이 구성한 예 공간 분석

사다리꼴의 넓이는 수학적 사고와 역량을 기를 수 있는 중요한 개념이지만 다수의 학생은 사다리꼴의 넓이 공식을 도구적으로 이해하는 경향이 있다. 이러한 문제를 해결하는 실마리를 Dienes의 수학학습이론과 Watson과 Mason의 예 공간 개념에서 찾을 수 있었다. 본 연구는 사다리꼴의 넓이 교수학습에 관한 시사점을 얻고자 Dienes의 수학학습이론에 따른 사다리꼴의 넓이 학습에서 학생들이 구성한 예 공간을 분석하였다. 분석 결과, 학생들이 구성한 수학학습단계별 예 공간은 놀이 단계의 사다리꼴 변형에 대한 예 공간, 비교·표현 단계의 공통점 표현에 대한 예 공간, 기호화·형식화 단계의 사다리꼴 넓이 식에 대한 예 공간이었다. 단계별 예 공간을 구성하는 예의 종류, 생성, 비중, 관련성을 분석하고 예 공간의 구조를 맵으로 도식화하였다. 단계별 예 공간의 일반적인 예, 특수한 예, 관례적인 예를 분석하고 실제 사다리꼴의 넓이 교수학습실행에서 예와 예 공간을 활용하는 방안을 논의하였다. Dienes의 수학학습이론에 따른 사다리꼴의 넓이 학습수행의 유의미함을 논의하였고 본 연구의 내용은 사다리꼴의 넓이 학습의 한 모델이 될 수 있다.