• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권3호
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• pp.395-423
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• 2019

본 연구의 목적은 향후 수학교과서의 추론 과제 개발에 대한 시사점을 제공하기 위하여, 고등학교 수준 수학교과서 3종을 연구 대상으로 수열 단원에 제시된 추론 과제의 인지적 난이도 수준과 추론 과정 구성요소를 분석하는 것이다. 연구 결과, 3종의 수학교과서의 수열 단원에 제시된 추론 과제의 대부분이 인지적 난이도 수준이 낮은 것으로 나타났으며, 인지적 난이도 수준이 낮은 추론 과제는 하나의 추론 과정 구성요소만을 요구하는 것으로 나타났다. 반면에 추론 과제의 일부만이 인지적 난이도 수준이 높은 것으로 나타났으며, 인지적 난이도 수준이 높은 추론 과제는 다양한 추론 과정 구성요소를 요구하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 인지적 난이도 수준이 낮은 추론 과제보다는 학생들에게 다양한 추론 과정의 학습기회를 제공하고 추론의 본질을 심도있게 이해시킬 수 있는 인지적 난이도 수준이 높은 추론 과제 개발에 대한 필요성을 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권2호
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• pp.155-173
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• 2015

본 연구의 목적은 수학적 과제의 인지적 수준에 대한 교사의 수업반성이 수학 수업에 어떠한 영향을 주는지 분석하여 초등 교사의 수학 수업에 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위해 수학 수업에서 과제 설정과 과제 실행단계 동안, 수학적 과제의 인지적 수준의 변화와 변화에 영향을 준 교실 요인을 분석하고, 이에 대한 수업반성을 거쳐 실시한 수학 수업에서 과제 설정과 과제 실행 단계동안, 수학적 과제의 인지적 수준의 변화 양상 및 변화에 영향을 준 교실 요인을 분석하였다. 그 결과, 수학적 과제의 인지적 수준이 쇠퇴했던 수학 수업이 수업반성을 통해 수학적 과제의 인지적 수준이 높게 유지하는 수학 수업으로 변화하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제17권4호
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• pp.633-652
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• 2015

본 연구에서는 중등 수학 교사가 수업 목표와 함께 제시된 교과서의 수학 과제를 해결하는 데 요구되는 인지적 노력수준 (Stein, Grover, & Henningsen, 1996)을 어떻게 이해하며, 과제에 대하여 실제 유발된 학생들의 인지적 노력 수준을 어떻게 선별하고, 그 학생에게 더 높은 인지적 노력 수준을 유발할 수 있도록 어떻게 과제를 변형하여 제기하는지 살펴보았다. 이를 위하여, 중학교 함수 영역의 설문지를 개발하여 현직 중고등학교 교사 50명을 대상으로 설문을 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 대부분의 교사들은 수업 목표에 따라 낮은 수준의 과제와 높은 수준의 과제를 적절하게 선별할 수 있었지만, 높은 수준의 과제를 높은 수준의 과제라고 선택하는 기준이 학생들의 인지노력 수준보다는 과제의 외형적 요소였다. 둘째, 비록 주목하는 부분은 다르더라도 대부분의 교사들은 학생들에게 유발된 인지적 노력 수준을 적절히 판단할 수 있었고, 이를 기반으로 그 학생들에게 높은 인지적 노력 수준을 유발할 수 있는 과제로 변형할 수 있었다. 셋째, 교사들은 더 높은 인지적 노력 수준이 유발되는 과제로 변형하기 위하여 다양한 방식(문제 상황의 일반화, 조건 또는 맥락의 변화)을 이용하였는데, 실생활 관련 소재로 맥락화하는데 한계를 느끼는 교사들이 많았다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.216-234
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• 2012

이 연구에서는 초등학교 5학년 영재학급 학생 14명을 대상으로, 과제의 개방도와 학생들의 인지수준에 따라 TS 활동에서 나타나는 언어적 상호작용이 어떤 특징을 보이는지 알아보았다. 연구 결과, 학생들은 과제의 개방도가 낮은 안내형 TS 활동보다는 개방도가 높은 개방형 TS 활동에서 훨씬 많은 언어적 상호작용을 보였고, 상위 수준의 상호작용도 안내형 활동보다는 개방형 활동에서 많았는데, 이런 결과는 언어적 상호작용의 거의 모든 하위 범주에서 나타났다. 또한, 안내형 과제를 수행하는 과정에서는 행동참여를 지시하거나 자기만족을 나타내는 언어사용 빈도가 높은 반면에, 개방형 과제를 수행하는 과정에서는 행동참여를 권유하거나 불만을 나타내는 빈도가 높았다. 학생들의 인지 수준에 따른 언어적 상호작용의 특징을 보면, 인지수준이 높을수록 상호작용의 빈도가 높고, 다양한 유형의 언어적 상호작용이 이루어지며, 상위수준의 상호작용이 많은 것으로 나타났다. 그러나 학생들의 인지 수준과 과제의 개방도는 학생들의 언어적 상호작용에 복합적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 인지 수준이 높은 학생일지라도 안내형 활동에서는 상호작용의 수준이 높지 않았으며, 개방도가 높은 활동이라도 인지 수준이 낮은 학생들은 참여도가 낮고 상호작용의 수준도 높지 않았다. 이는 개방가 높은 과제가 학생들의 사고를 자극하여 상위 수준의 상호작용을 이끌어낼 수 있지만, 그 효과는 학생들의 인지 수준에 따른 한계가 있음을 의미한다. 따라서 과제 활동에서 인지 수준이 낮은 학생들의 사고를 자극하고 참여도를 높이기 위한 과제 개방도의 조절과 교수 전략의 개발이 중요한 추후 과제라 생각된다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권1호
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• pp.61-76
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• 2021

본 연구는 수학 예비교사들이 과제의 인지적 노력 수준 변형에서 겪는 오류와 어려움을 분석하여, 수학 과제 변형과 관련한 수학 예비교사 교육에 유의미한 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 24명의 수학 예비교사들을 대상으로 수직이등분선의 성질에 대한 추론 과제를 높은 수준과 낮은 수준으로 변형하는 활동과 이에 대한 반성 및 수정 기회를 제공하였다. 변형 과제를 중심으로 예비교사들이 과제의 수준 변형에서 겪는 오류와 어려움을 분석한 결과, 과제 수준의 판단 관점에서 PNC와 PWC 과제의 구분에 제한된 이해를 보였으며, 과제의 외형적인 요소에 의존하는 간섭 현상을 확인하였다. 과제 수준의 변형 관점에서 예비교사들은 과제의 목표와 수직적 위계를 간과하거나 변형 유형의 편향성을 보였다. 한편 예비교사들은 반성 및 수정 활동을 통해 자신들의 변형 과제의 오류를 인식하고 개선할 수 있었으며, 도구의 범주를 Geogebra를 포함한 공학적 도구로 확장하는 모습을 보여주었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.257-268
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• 2023

본 연구의 목적은 개방형 과제의 특징을 인지적 난이도 관점에서 분석하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 수학교과서 3종을 대상으로 수열 단원에 포함된 개방형 과제의 특징을 분석하였다. 연구 결과, 인지적 난이도 수준이 낮은 개방형 과제는 이전의 과제 또는 해당 과제 내에 절차를 포함하고 있는 특징이 있었다. 반면에 인지적 난이도 수준이 높은 개방형 과제는 구하고자 하는 것에 접근하기 위하여 새로운 조건을 능동적으로 탐구하거나 판단 근거를 요구하는 과제 또는 다양한 표상을 수열의 개념과 연결 짓거나 다양한 해답을 요구하는 특징이 있었다. 이러한 연구 결과는 의도된 교육과정 측면에서 인지적 난이도가 높은 개방형 과제의 특징을 구체화하였을 뿐 아니라 인지적 난이도가 높은 개방형 과제 개발에 그 방향성을 제공하였다는데 의의가 있다고 볼 수 있다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.387-408
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• 2015

본 연구는 초등학교 수학 길이 측정 지도와 관련하여 그동안 고려되지 않았던 과제의 인지적 요구 수준 및 사고수준의 발달방향에 따른 학습경로를 적용함으로써 길이 측정 지도상의 개선 방안을 찾아 교육에 시사점을 주는 데 궁극적인 목적이 있다. 초등학교 2학년 한 학급을 대상으로 재구성된 수학 과제를 적용하여 10차시의 수업을 실시하였다. 그 중 4명의 학생을 집중 관찰, 면담을 통한 질적 분석을 통해 재구성된 과제에서 나타나는 과제의 인지적 요구 수준 및 학습경로의 특성을 분석하였다. 그 결과로 높은 수준의 인지력을 요구하는 복합적인 과제로 재구성된 학습을 통해 학생들이 길이에 대해 사고하고 추론하는 기회를 제공했음을 알 수 있었다. 또한, 길이 측정을 위한 학습 경로에 따라 재구성된 학습을 통해 학생들의 길이 개념 학습이 촉진되었으며, 길이에 대한 사고 수준이 정교화 되었음을 알 수 있었다. 본 연구는 연구자의 석사학위 논문을 요약 및 재구성 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.281-300
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• 2015

본 연구의 목적은 스토리텔링 수학 교과서 개발과 학교 현장에서 스토리텔링 교과서 활용의 방향성을 제시하기 위해, 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 2학년 수학 교과서 5종을 연구 대상으로 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형을 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 수학 과제의 인지적 노력 수준은 공통적으로 모든 교과 내용 영역에서 PNC(Procedures without Connections) 과제가 가장 많은 비중을 차지하였고, 수학적 내용 과제에서는 인지적 노력이 낮은 수준의 과제(Low-Level)가 많았고, 수학적 활동 과제에서는 인지적 노력이 높은 수준의 과제(High-Level)가 더 많았다. 둘째, 학생들에게 요구하는 답안 유형은 모든 영역에서 단답형이 가장 많았고, 수학적 내용 과제의 대부분은 단답형, 수학적 활동 과제는 단답형과 설명형이 많았다. 마지막으로 스토리텔링의 유형은 실생활 연계형이 가장 많은 비중을 차지하고 있었고, 수학적 활동 과제의 수가 수학적 내용 과제의 수보다 휠씬 적었다. 그러나 스토리텔링 유형이 반영된 과제에서는 수학적 활동 과제의 비율이 수학적 내용 과제의 비율보다 더 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 다른 학년의 스토리텔링 수학 교과서를 개발하고 학교 현장에 적용할 때, 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형에 대해서 균형성과 다양성을 고려해야할 필요성을 제시할 수 있다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제18권4호
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• pp.749-771
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• 2016

이 논문에서는 우리나라와 미국 수학 교과서에서 다루고 있는 평행사변형이 되기 위한 조건 관련 과제를 과제의 구조, 증명과 추론 유형, 그리고 인지적 노력 수준에 따라 비교 분석하였다. 이를 통해 두 나라 교과서 과제의 공통점과 차이점을 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 과제 구조와 관련하여, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 구조가 더 다양하다. 둘째, 증명과 추론 유형과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 IC 과제와 DA 과제의 구성 비율이 높으며, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 유형이 더 다양하다. 셋째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 PNC 과제와 PWC 과제가 대부분을 차지하며, 우리나라의 경우 미국에 비해 구체적인 알고리즘적 절차를 이용하는 수학 과제를 제시하는 비율이 높다. 차이점을 토대로 우리나라 교과서 재구성에 필요한 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 과제의 구조 및 증명과 추론 유형과 관련하여, 구성의 다양성을 높여야 한다. 둘째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, PNC 과제에 대한 편중현상을 완화해야 하며, 과제 유형별 인지적 노력 수준에 대한 재고가 필요하다. 셋째, 과제의 주제 또는 소재와 관련하여, 수학 내적, 외적인 상황과의 연결성이 강화된 과제를 도입할 수 있는 방안의 재고가 필요하다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.95-113
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• 2019

본 연구에서는 2015 개정 수학과 교육과정에 따른 고등학교 1학년 <수학>교과서에 제시된 교과 역량을 함양하기 위한 과제의 인지적 요구 수준을 분석하였다. 9종의 <수학>교과서는 4999개의 수학 과제를 포함하였고 그 중 수학 교과 역량을 함양하기 위한 과제는 703개였다. Stein, Smith, Henningsen, & Silver(2000)의 분석틀을 바탕으로 703개의 교과 역량 함양 과제를 분석한 결과, 학생들의 높은 인지적 수준을 요구하는 과제 비율은 61.5%, 학생들의 낮은 인지적 수준을 요구하는 과제 비율은 38.5%였고 그에 따른 과제유형의 비율은 Low-M 1.0%, Low-P 37.5%, High-P 57.8%, High-D 3.7%로 나타나 수학 교과 역량을 함양하기 위한 과제의 대부분이 절차적 과정을 따라 수학적 개념, 원리, 과정 등을 이해하도록 유도하는 과제임을 알 수 있었다.