본 연구는 고등학교 학생들의 수학의 본질에 대한 인식과 신념 및 수학 학습에 대한 신념을 살펴보고, 수학교육의 발전을 위한 시사점을 찾아보는 데 목적이 있다. 이를 위해 일반계고 학생들과 전문계고 학생들의 수학의 본질에 대한 인식과 신념, 수학 학습에 대한 신념을 비교 분석하였고 각 학교의 학생들에 대한 신념의 차이점을 살펴보았다. 그 결과, 일반계고와 전문계고의 학교 유형별로 수학의 본질에 대한 인식과 신념, 수학 학습에 대한 신념의 차이가 두드러지게 나타났다. 또 고등학교 학생들은 수학의 가치성에 대해 낮게 평가하였으며, 일반계고 학생들이 전문계고 학생들보다 수학의 '심미적 가치', '도야적 가치' 및 '실용적 가치'를 더 낮게 평가하고 있는 것으로 분석되었다.
본 연구는 우리나라 학생들의 수학적 신념을 간편하게 측정할 수 있는 표준화된 측정 도구를 문헌연구와 심리측정학적 분석을 바탕으로 수학교과에 대한 신념, 수학 문제해결 신념, 수학 교수 학습에 대한 신념, 수학적 자아개념의 4개의 하위 요소로 구성하여 중학생용은 총 37문항으로, 고등학생용은 총 40문항으로 개발하였다. 그리고 대단위 표집 검사를 실시하여 우리나라 중 고등학생의 수학적 신념이 학교급별, 성별, 성취수준에 따라 어떤 특성이 나타나는지를 분석하였다. 연구 결과, 중 고등학교 모두 남학생이 여학생보다 수학이 유용하다고 믿는 신념, 수학에서 과정보다 정답을 구하는 것이 중요하다고 믿는 신념, 많은 수의 문제를 푸는 것이 중요하고 믿는 신념 등이 강하게 나타났고, 중학교에서 고등학교로 진급하면서 수학적 자아개념 중 '감정' 요인이 긍정적으로 변화하였다. 여학생은 중 고등학교 모두 수학 교수 학습에 대한 신념 중 '교사의 수업활동' 요인만이 남학생보다 강하였다. 성취수준이 '기초이하' 집단 학생들이 수학은 암기해야 하는 공식과 절차라거나 창의적 활동에 대한 기회를 제공하지 못한다고 생각하는 '고정관념'이 가장 강하였다. 그 외요인에서는 '우수' 집단 학생들의 신념이 강하였다.
본 연구는 수학적 신념체계를 탐색하고, 고등학생의 수학적 신념체계의 중심신념요인 분석을 목적으로 한다. 개별적인 수학적 신념보다는 수학적 신념체계가 수학 학습 및 문제해결에 훨씬 많은 영향을 끼쳐서 내부적인 동력이 될 수 있고, 학생의 수학적 관점을 갖게 하기에 수학 교수 학습 및 문제해결에서 수학적 신념체계는 중요하다. 수학적 신념체계는 수학 교과, 수학 문제해결, 수학 교수 학습, 자아개념에 대한 신념이 밀접한 상호관련성을 갖고 구성되며, 신념체계에는 신념간의 관련성과 영향력에 따라 중심신념이 존재한다. 이에, 고등학생 526명의 수학적 신념 검사결과를 바탕으로, 수학적 신념의 요인간 상관분석과 중다회귀분석 결과를 이용하여, 중심신념요인으로 끈기, 도전성, 자신감, 감정을 확인할 수 있었다. 이러한 수학적 신념체계의 중심신념요인들은 학생들의 수학학습의 경험에 의해 발달되고 평가에 의해 견고해진 것으로 살펴볼 수 있었다.
본 연구는 고등학교 수학 I 의 각 단원에 대하여 개념학습지를 활용한 수업이 고등학생들의 학업성취도와 수학적 신념 형성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에서 해결하고자 하는 구체적인 문제는 다음과 같다. 첫째, 수학의 개념학습지를 활용한 수업은 학생들의 학업성취도 향상에 효과적인가? 둘째, 수학의 개념학습지를 활용한 수업은 학생들의 수학적 신념에 긍정적인 영향을 주는가? 셋째, 수학의 개념학습지를 활용한 수업에 대한 학생들의 반응은 어떠한 가이다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 개념학습지를 활용한 수업에서 실험집단은 비교집단에 비하여 학업성취에 향상을 보여 주고 있다. 둘째, 개념학습지를 활용한 수업에서 실험집단은 비교집단에 비하여 수학적 신념 변화에 효과적이었음을 알 수 있다. 셋째, 개념학습지를 활용한 수업에서 실험집단은 비교집단에 비하여 학습태도의 변화에 도움이 되고 있음을 알 수 있다.
본 연구는 수학과 관련된 수학교사와 학생들의 신념을 잠재집단분석(Latent Class Analysis; LCA)을 이용하여 분석하였다. '수학의 본질', '수학의 교수', '수학적 능력'에 대한 고등학교 수학교사 60명의 설문과 '수학교과', '수학문제해결', '수학학습', '자아개념'에 대한 고등학생 1850명의 설문에 대해 유사한 응답을 한 교사와 학생을 각각 소집단으로 분류하고, 그 신념특성을 분석하며 신념프로파일을 작성하였다. 관찰결과, 수학교사들은 '수학의 본질'에 대해 3개, '수학의 교수'와 '수학적 능력'에 대해서는 각각 2개의 신념소집단으로 분류되었다. 또한, 학생들은 '자아개념'에 대해 3개, '수학교과', '수학문제해결', '수학학습'에 대해서는 각각 2개의 신념소집단으로 분류되었다. 이 연구에서 사용된 잠재집단분석은 수학적 신념을 귀납적으로 범주화하는 새로운 방법으로, 교사와 학생의 신념의 상관관계 및 인과관계를 통계적으로 분석하는데 기초가 될 수 있다.
본 연구는 교수학습 맥락에서 수학교사의 중심신념과 주변신념의 탐색을 목적으로 한다. 이러한 목적을 위해 본 연구는 고등학교 현직교사 8명을 대상으로 가상의 수학 수업 동영상을 활용하여 수학적 신념 측면에서 교사 노티싱(noticing)을 분석하였다. 분석결과, 노티싱하는 교사는 동영상 속 수업교사의 교수학습 문제 상황에 대하여 자신의 수학적 신념을 반영하여 비판하고, 교수학습 대안을 제시하였다. 그리고, 본 연구의 노티싱 분석은 '교수학습의 학생참여'와 같은 특정 노티싱 주제에 반영된 교사들의 수학적 신념을 비교하여 교사 개인의 상대적 중심신념과 주변신념을 드러내었다. 이러한 연구 결과를 통하여 본 연구는 노티싱을 활용하여 교수학습 맥락의 제약조건에서 수학교사의 중심신념과 주변신념을 추출하는 모형을 제안하였으며 부가적으로 수학교사의 교수학습-의사결정-전문성을 관찰할 수 있었다.
본 연구는 교사의 수학적 신념이 학생의 수학적 신념에 주는 영향을 잠재집단회귀모델(Latent Class Regression Model; LCRM)을 통해 분석하였다. 분석을 위해 본 연구는 잠재집단분석(Latent Class Analysis; LCA)을 통해 교사 60명과 그 교사에게 배우는 학생 1850명의 수학적 신념을 각각 분류한 강성권, 홍진곤(2020)의 연구결과를 활용하였다. 분석결과, '수학의 본질'에 대한 교사의 신념은 학생의 '수학교과', '수학문제해결', '수학학습' 신념에 영향을 주었다. 또한, '수학의 교수'와 '수학적 능력'에 관한 교사의 신념은 학생의 '수학교과', '수학문제해결', '자아개념' 신념에 영향을 주었다. 이를 통해 본 연구는 교사의 수학적 신념이 학생의 수학적 신념에 실질적인 영향을 끼친다는 것을 통계적으로 실증하였다. 이러한 연구결과는 교사들의 연수와 관련한 목표와 내용의 설정에 도움을 줄 수 있을 것이다.
교육에서의 테크놀로지 사용으로 인한 혜택과 이에 대한 관심이 커지면서, 테크놀로지를 통합한 수학 수업에서 교사의 역할이 더욱 중요해졌다. 따라서 예비 교사의 기술적 교육학적 내용 지식 (Technological Pedagogical Content Knowledge: TPACK)을 발전시키는 것이 중요하며, 이는 그들의 신념에 영향을 받는다. 본 연구에서는 예비 고등 수학 교사들의 수학수업에서의 테크놀로지 사용에 관한 경험과 신념이 그들의 TPACK에 어떻게 영향을 미치는지 조사 하였다. 연구 결과, 테크놀로지 사용 경험이 많고 학생 중심적 테크놀로지 사용에 관한 신념을 가진 예비 교사들이, 경험이 적고 교사 중심의 신념을 가진 예비 교사들 보다 테크놀로지에 관한 지식이 높은 것으로 나타났다. 예비 교사들의 TPACK과 신념의 관계에 대한 이해는 예비 교사들이 TPACK을 발전 시키고 테크놀로지 통합 수업을 할 수 있도록 하기 위해, 교사 교육 프로그램이 어떻게 지원 해야 할 것인지에 관한 통찰을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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