• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권2호
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• pp.133-157
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• 2021

본 연구에서는 학생들의 생활과 밀접한 공간을 기반으로 한 비구조화된 문제를 개발하고 수업에 적용하였다. 이 과정에서 6학년 학생들의 공간 추론 능력으로는 외적 추론에 비해 내적 추론에서 어려움을 표했으며, 공간 추론이 수와 연산, 측정 등의 영역과 연계되어 활용될 때 그 수준이 더 높게 나타났다. 문제 해결 능력에서는 반성 요소가 미흡하게 나타났으며 초등 현장에서 온라인 환경에서의 협력과 수학적 모델링 학습이 적용 가능하다는 결과를 얻었다. 이를 통해 수학 교육 현장에 공간 학습과 실생활 문제 해결에 관한 의미 있는 시사점을 도출할 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제58권2호
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• pp.161-185
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• 2019

이 연구에서는 중등 수학 교사와 예비교사들이 추론과 증명을 어떻게 이해하여 구성하는지를 탐색하였다. 연구 참여자들은 대부분 대수적인 증명을 시도하는데 이미 알고 있는 공식이나 식을 적용한 대수적 조작으로 답을 구하는 것에 그치며 주어진 문제에 내재된 수학적 구조를 통해 증명을 구성하지는 못하였다. 또한 참여자의 상당수가 대수적 식을 통한 증명만을 완전한 증명으로 판단하였으며 대부분은 기존에 접하지 못했던 새로운 문제유형에서 추론 및 증명구성을 완성하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제11권
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• pp.403-414
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• 2001

공간 지각력의 개발 ${\cdot}$ 육성은 수학교육의 중요한 목표들 중의 하나이지만, 중등학교 수학 교과서를 분석해 보면, 공간 도형에 대한 조작적 활동의 경험은 매우 빈약하다. 특히, 중학교에서는 1학년에서 공간도형의 계량적 측면에 중심을 두고 취급하고 있지만, 이를 통해 수학교육에서 추구하는 교육목표를 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 중학교 학생들이 공간 도형에 대해 다각적인 측면에서 분석적이고 조작적 활동을 경험하며, 이를 통해 공간 도형에 대한 상상력, 그리고 공간 도형에서의 추론 활동 경험을 제공할 수 있는 학습 자료를 개발하여 제시할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제19권1호
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• pp.31-45
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• 2016

본 연구는 초등수학의 여러 영역 중 도형 학습에서 오류 찾기 활동을 통하여 학생들이 범하는 오류 유형이 어떤 것이 있는지를 알아보고 이러한 활동이 학생들의 수학 학업 성취도와 추론 능력에 미치는 영향을 알아 보는데 있다. 연구 결과 학생들이 가장 많이 보이는 오류는 부정확한 개념과 정의에 의한 오류(55.8%)이며, 문제해결을 기피하는 오류(14.8%)를 제외하면, 시각적 자료를 부적절하게 사용하는 오류(11.4%), 문제 자료를 곡해하는 오류(9.2%), 기술적인 오류(6.2%), 논리적으로 부적절한 추론으로 인한 오류(1.6%), 문제 자료를 불충분하다고 여기는 오류(1.0%) 순으로 나타났다. 오류 찾기 활동을 수업에 적용한 결과, 사전 및 사후 학업 성취도 검사와 추론 능력 검사에서 유의수준 5% 이내의 유의미한 차를 보였다. 이는 오류 찾기 활동이 수학 학업 성취도와 수학적 추론 능력 향상에 도움을 주는 교수 방법 중 한 가지가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.56-71
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• 2023

본 연구의 목적은 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용한 예비 지구과학 교사들이 말하는 논증구조의 역할과 실효성을 탐구하고, 이 과정에서 예비교사들이 보여주는 PCK 특성을 탐구하려는 것이다. 논증구조를 활용한 수업 계획과 성찰을 체험하는 일련의 교수적 추론과정에서 교사의 PCK가 발휘되므로, 본 연구에 참여한 예비교사들이 보여주는 미래지향적 가족유사성 PCK의 특성을 탐색하였다. 이를 위해 15명의 예비 지구과학 교사들이 참여하여 논증구조를 활용하여 수업설계와 수업시연을 체험하고, 학기말에 수업 체험에 대한 심층면담을 실시하였다. 심층면담을 토대로 질적 분석을 실시함과 동시에 예비교사들의 가족유사성 PCK의 특성을 분석하기 위해 의미연결망 분석을 실시하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 예비교사들은 논증구조를 적용하면서 수업을 조직적으로 계획하고, 사실에서 결론에 이르기까지 관련된 논증요소를 구분함으로써 짜임새 있게 수업을 구성하였다. 논증구조 구성요소별 특징을 살펴보면, 예비교사들은 사실과 결론의 징검다리인 논거, 반박, 한정어 등을 찾아내는 데 어려움을 겪은 것으로 나타났다. 논증구조로 인해 가장 많은 영향을 받은 PCK 영역은 과학수업 실천 부분으로, 수업내용에 적합한 수업모형선정, 과학수업을 통한 데이터 리터러시와 디지털 역량개발 등을 예비교사들은 강조하였다. 연구결과를 토대로 교수적 추론 도구로서 논증구조의 잠재력과 활용 가능성, 논증구조를 활용한 과학수업을 체험한 중등학교 학생들의 과학탐구와 추론 역량 개발의 가능성, 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하는 교사교육 프로토콜 개발의 필요성 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.587-599
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• 2011

이 연구에서는 '생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들이 이를 경험하지 못한 통제집단과 비교하여 변인 통제 전략의 적용과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대해 분석하였다. 연구 결과 변인 통제 전략 유형은 조작변인의 인식과 변인 통제의 여부에 따라 변인 통제전략 성공형, 변인 통제전략 미완성형, 부분통제형, 통제 불가능형, 변인 통제전략 실패형으로 구분하였다. 실험집단이 통제집단에 비해 변인 통제 전략을 보다 정화하고 효과적으로 사용하였다. 직관적으로 알 수 있는 변인의 효과 추론 능력을 분석한 결과 가역적 사고가 가능한지의 여부와 변인의 효과를 추론할 수 있는지에 따라 변인효과 추론 가능형, 변인효과 추론 불가능형, 가역적 사고 불가능형으로 구분하여 유형화하였다. 실험집단 학생들이 변인효과 추론 가능형에서 통제집단보다 두 배 이상 많았다. 보상논리 조작을 포함하는 가역적 사고가 가능한 학생들은 형식적 조작기 이상의 학생들에게서 가능하였다. 직관적으로 얻기 힘든 변인의 효과를 추론하는 능력은 두 집단 모두 형식적 조작기 후기에 도달한 인지 수준의 비율과 비슷하였으며, 추론에 성공한 학생들의 비율은 실험집단이 통제집단 학생들 보다 1.5배 정도 더 많았다. 따라서 변인 통제능력과 변인을 추론하는 능력을 향상시키기 위해서는 '생각하는 과학' 활동 프로그램이 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권4호
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• pp.359-380
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• 2007

본 연구는 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 이들의 비례 추론 능력은 어떠한지, 다양한 상황에서 비례적 사고의 발현은 어떠한지, 이들의 비례적 사고에 영향을 미치는 요소는 무엇인지에 대해 알아보았다. 연구결과 선행연구에서 지적했듯이 도구적 이해에 의해 습득된 비례식은 형식적 알고리즘으로써 문제의 답을 구하는데 유용할 수 있지만 학생들의 비와 비례 개념 형성과 비례 추론 능력 향상을 위한 풍부한 학습 기회를 제공하지는 못했다. 학생들은 기존에 학습한 수학적 지식들, 특히 약수와 배수, 분수, 분수의 연산 등과 비례 상황을 통합할 때 비례 문제에 대한 해결 능력이 뛰어났으며, 부족한 수감각이나 연산감각 등은 비례적 사고를 어렵게 하였다. 그리고 수학이나 다른 교과목에서 경험한 문제 상황에서 비례적 사고를 어렵지 않게 할 수 있었으나, 친숙하지 않은 상황에서는 전혀 비례 상황을 인식하지 못하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1037-1049
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• 2017

본 연구의 목적은 배설에 대한 소집단 모델링 기반 탐구 활동에서 나타나는 중학생들의 대화적 논변활동 과정에서 담화 이동 흐름과 합의에 이르는 추론 과정을 심층적으로 탐색하는 것이다. 참여 학생들은 영재원 중학교 학생들 17명이며, 3~4명이 한 소집단을 이루었다. 배설에 대한 소집단 모델링 활동 중에서 치킨을 먹은 후 체내에서 생성되는 노폐물(암모니아)는 우리 몸에서 어떻게 될지 설명하는 초기 모델을 형성하는 활동을 대상으로 분석이 이루어졌다. 학생들의 모델링 활동 중 논변적 상호작용을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 최초의 주장이 나타나는 잠정적 합의하기, '질문하기'와 '의미 명확히 하기'가 나타나는 불확실성 해결하기와 같은 공통적인 논변활동 단계가 나타났고, 다양한 주장이 존재한 소집단에서는 합의하기 단계가 추가적으로 나타나 '주장변경하기'의 담화 이동이 나타났다. 합의에 도달하기 위해 협력적으로 다른 사람의 논변에 참여했다는 측면에서 대화적 논변활동이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동에서 불확실성 해결하기 단계에서 비판적 질문을 하는 과정과 합의하기 단계에서 주장을 정당화하는 추론 과정에서 소집단 합의가 일어나도록 하는 대화적 논변활동 과정을 확인할 수 있었다. 비판적 질문을 통해 기존의 주장이 강화되거나 탈락되어 학생들은 자신의 주장을 변경하거나 새로운 주장을 제시하기도 하였다. 소집단 합의가 나타나는 순간의 추론을 분석해보면, 학생들은 개인 경험에 근거한 추론을 위한 자료 출처보다 과학적 사실에 근거한 추론을 위한 자료 출처를 선호하였으며 다양한 논변의 정당화 분석틀로 정당화를 하여 소집단 주장을 공고히 하였다. 본 연구결과를 통해 과학 수업에서 대화적 논변활동 맥락을 이해하고 반영할 수 있는 교육적 함의를 제공해줄 수 있을 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.206-218
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• 2015

본 연구는 간호대학생에게 적용한 시뮬레이션기반 임상추론 교육의 임상판단 수행능력, 협력 및 의사소통기술에 대한 효과와 교육 후 교육상황과 설계특성 인식의 변화를 확인하기 위한 비동등성 대조군 전후 유사실험 연구설계이다. 연구대상은 A시 소재 4년제 2개 대학 간호학과의 3학년 학생을 각각 편의표집한 실험군 19명, 대조군 28명으로 실험군에게는 시뮬레이션 기반 임상추론 교육 프로그램을 매주 1회 120분씩 총 7회 제공하였고 대조군에게는 일상적 간호교육을 제공 후 두군 모두 사전조사와 중재 7주후에 임상판단 수행능력, 협력 및 의사소통기술을 측정하되, 협력은 중재 4주후에도 측정하였다. 교육상황과 설계 특성 인식은 시뮬레이션 교육 경험 후에 응답할 수 있어 실험군에서만 중재 1주, 4주, 7주후에 측정하였다. 자료는 SAS 9.2 프로그램의 반복측정 분산분석 및 Linear mixed model으로 분석하였다. 분석결과 실험군에서 임상판단 수행능력, 의사소통기술과 협력이 유의하게 증가하였으며, 중재 1회와 7회 간의 시뮬레이션 교육상황과 설계특성의 인식이 증가하였고, 이러한 변화가 임상수행능력, 협력, 의사소통기술 효과에 긍정적 영향을 미쳤다. 연구결과에 근거할 때 시뮬레이션 기반 임상추론 교육은 임상판단 수행능력, 협력, 의사소통기술을 행동수준까지 향상시킬 수 있는 교수학습 전략으로 적극적 활용되어야 하며 추후 표본 수를 확대하여 교육효과를 검증하고, 교육상황과 설계특성 인식 정도를 시뮬레이션 교육 프로그램 평가 지표로 고려하여야 하겠다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권2호
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• pp.155-171
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• 2024

본 연구는 '삼각형 세 각의 크기의 합'의 학습에서 수학수업의 도입 초점을 측정과 기하의 두 측면으로 달리하였을 때 학생들의 추론 과정 및 정당화 방식을 비교 분석하였다. 이를 확인하기 위하여 경기도 수원시에 위치한 H초등학교 4학년 1개 학급을 선정하여 연구를 실시하였다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, '삼각형 세각의 크기의 합'을 수학 수업에서 도입할 때, 측정 관점에서 도입하는 것과 도형 관점에서 도입하는 것은 유의미한 차이가 있다. 둘째, '삼각형 세 각의 크기의 합은 180°이다.'를 정당화하기 위해 '세 각을 모으면 평각이 된다.'와 같은 도형 방식보다 '세 각의 크기를 더하면 180°이다.'와 같은 측정 방식으로 참임을 설명하는 것이 더 도움이 된다. 초등학생은 조작적 활동을 통해 수학적 지식을 이해하기 때문에, 활동의 수준은 수학 학습의 질로 연결된다. 이러한 추론 과정에 대한 연구는 2022 개정 교육과정의 '도형과 측정'이라는 하나 영역 속에서 '삼각형의 세 각의 크기의 합'을 어떤 계열로 접근할 것인지 기초 자료가 될 것이다.