• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권4호
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• pp.691-712
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• 2017

교사의 통계적 추론과 사고를 개발하는 것은 예비교사 대상의 통계교육에서 이루어져야 하는 중요한 역할이다. 본 연구에서는 특히, 예비초등교사들이 통계의 핵심 아이디어에 대한 추론을 발달시키기 위한 방안으로서 두 자료집합 비교하기 과제의 활용에 주목하였다. 24명의 예비초등교사들이 4명씩 6개 모둠으로 과제를 수행하고 이를 발표하게 함으로써 자료를 수집하였고, 두 자료집합 비교 활동에서 확인된 Pfannkuch(2006)의 추론 모델을 바탕으로 이를 분석하였다. 분석 결과, 연구 참여자들은 두 자료집합 비교하기 과제를 통해 통계적 문제해결을 위해 분포와 변이성에 주목하였고, 의사결정을 위해 맥락적 지식을 고려하는 모습을 보였다. 또한, 통계적 의사소통을 위한 주된 참조물로서 통계량과 그래프를 활용하였는데, 이는 절차적 지식에 고착화된 전통적 통계교육을 개선하기 위한 주요한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해, 두 자료집합 비교하기 과제가 예비초등교사교육에서 지니는 가능성을 확인함과 동시에 활용 방안에 대한 제언을 도출하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.537-556
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• 2011

본 연구에서는 최근 초등 수학에서 중요시 되고 있는 비례 추론에 초점을 두고 비례 문제를 해결하는 과정에서 학생들의 학업성취도에 따른 비례 추론 능력과 비례 추론 전략 사용의 특징을 분석하였다. 이를 위하여 초등학교 6학년 173명을 대상으로 다양한 유형의 비례 문제를 제시하고 최대 세 가지 추론 전략을 사용하여 해결하도록 하였다. 그 결과 상위권 학생들이 하위권 학생들보다 다양한 비례 추론 전략을 활용하고, 표현하고, 인식하는 능력이 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 학생들이 선호하는 비례 추론 전략은 학업성취도에 따라서는 별 차이를 보이지 않았으나 문제 유형과 문제에 제시된 숫자들의 비에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 학생들의 학습 수준에 따른 능력 차이를 반영하여 적절한 비례적 추론 지도가 필요함을 알 수 있었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제18권1호
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• pp.123-148
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• 2014

본 연구의 목적은 초등수학영재들과 일반학생들 사이의 서술형 평가에서 나타나는 수학적 추론 능력과 오류 유형을 비교분석 함으로써 초등수학영재의 인지적 특성을 이해하며, 초등수학영재의 교육에 도움을 주는 것이다. 연구 대상은 광역시 소재의 5개 초등학교 수학영재학급 학생 63명과 4개 초등학교 일반학생 63명이다. 연구 결과 첫째, 초등수학영재가 일반학생보다 서술형 평가에서 수학적 추론 능력이 높은 것으로 나타났다. 즉 p<.05 수준에서 두 집단 간 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과가 나타난 이유는 다음과 같다. 먼저, 귀납적 추론에 있어서 초등수학영재는 문제의 해결에 필요한 적절한 자료를 수집하는 능력과 수집한 자료를 분석하여 규칙을 찾고 문제를 해결하는 능력이 모두 일반학생보다 높았기 때문이다. 또 유비적 추론에 있어서도 초등수학영재는 두 상황의 구조적 유사성을 인식하고 기저 상황의 핵심을 더 잘 파악하였으며, 적용에 있어서도 타당한 대응을 통해 표적 상황을 유연성 있게 해결하였기 때문이다. 연역적 추론에 있어서는 초등수학영재와 일반학생 모두 완벽한 추론을 이끌어내는 데에 어려움을 겪는 것으로 나타났으나, 초등수학영재는 일반학생에 비해 문제 해결을 위한 타당성과 일반성을 가진 근거를 수집하였고, 논리적인 추론 단계에서 생략된 부분이 적었기 때문이다. 둘째, 초등수학영재가 일반학생에 비하여 오류를 적게 범하는 것으로 나타났다. 가장 많이 범하는 오류의 유형은 초등수학영재와 일반학생이 모두 풀이 과정의 생략으로 같았으나, 일반 학생들은 개념 원리의 오류나 문항 이해의 오류가 상대적으로 많은 편이었고, 초등수학영재들은 기록 단계의 오류가 높은 것으로 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권1호
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• pp.153-170
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• 2017

본 연구는 학생들의 추론 활동이 활발할 것으로 기대되는 개방형 문제와 학생들이 익숙해하는 선택형 문제에서 학생들이 문제를 해결하면서 보이는 추론의 유형과 추론 과정이 어떠한지 분석하였다. 그리고 개방형 문제 해결에서 추론을 증진시키는 교사의 역할에 대해 알아보았다. 선택형 문제에 비해 개방형 문제 해결에서 학생들은 더 다양한 추론 유형을 나타냈고, 추론이 연쇄적으로 진행되면서 확장되는 과정을 보여주었다. 개방형 문제에서는 학생들의 개연적 추론의 한 유형인 가추가 활발하였는데, 이에 따라 교사는 격려, 촉진, 안내의 역할을 하였다. 이에 교사는 수업과 평가에서 개방형 문제를 제시하고, 학생들이 추론에 어려움을 느낄 때 적절한 발문으로 학생들의 추론이 더욱 활발해지도록 돕는 역할을 해야 한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.189-209
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• 2014

국제비교연구에서 우리나라 학생들이 단순한 수학적 지식이나 문제풀이에서는 우수한 수학 성취도를 나타내는 반면, 수학에 대한 정의적 측면에서 있어서는 매우 낮은 흥미 및 태도를 나타내고 있다. 또한 인지적 측면에서 고려할 수 있는 추론하기나 해석하기 등의 고차원적 사고 문제에서도 낮은 성취도를 보이고 있다. 이에 다면적 사고와 다양한 문제해결의 경험을 제공할 수 있다고 보여지는 비구조화된 문제해결 모형을 초등학교 수준에 적용가능하게 개발, ABCDE(Analyze-Browse-Create-DecisonMaking-Evaluate) 절차로 제안하였다. 또한 구체적으로 적용가능하도록 초등학교 4,5,6학년을 위한 비구조화된 문제를 개발하여, 4학년(23명), 5학년(33명), 6학년(23명)에게 적용한 후 그들의 수학적 추론 및 창의적 인성을 살펴보았다. 연구 참여자들의 문제 해결 과정을 분석한 결과, 고학년으로 갈수록 수학적 추론 능력 및 창의적 인성이 높게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권4호
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• pp.546-558
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• 2006

본 연구의 목적은 지구환경적 문제를 해결하는 과정 중에 귀추법이 어떻게 활용되는가를 발견법적으로 확인하기 위한 것이었다. 현직 지구과학 교사, 사범대학의 예비 과학 교사, 그리고 고등학교 학생 등 서로 다른 배경을 지닌 참여자들이 총 32개 조를 이루어 끝이 열린 형태의 지구환경적 문제를 해결하였고, 그 과정에서 자신들의 추론 과정이 기록된 텍스트를 산출하였다. 이 텍스트에 포함된 추론 과정을 귀추법의 삼단논법적 형식에 따라 정리하고 귀추적 추론에서 사용된 사고 전략들을 반복적으로 분석하였다. 그 결과, 추론자들이 지구환경적 문제 해결 상황에서 귀추법을 사용하였으며, 그들은 다양한 사고 전략들을 활용하여 귀추적 결론을 낳게 하는 규칙을 추리해 내었음을 알 수 있었다. 이 전략들은 자료의 재구성, 연쇄적 귀추, 특이 정보의 채택, 모델 구성 및 조작, 인과적 결합, 제거, 사례 기반의 유추, 그리고 존재에 관한 전략 등이었다. 결론적으로, 학생들의 사고 능력을 증진시키고 지구과학과 지구환경적 문제 해결 과정의 특징에 대한 학생들의 이해를 함양하기 위하여 귀추적 추론 과제가 이용될 수 있다는 것을 시사 받을 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.118-131
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• 2021

본 연구의 목적은 중학교 영재 학생들이 수행한 증거 기반 추론의 특징을 조사하는 것이었다. 연구를 위한 자료는 수도권에 위치한 한 대학교의 영재 교육원에서 중학교 영재 학생들이 비대면 방식으로 진행한 탐구 과제를 통해 수집되었다. 학생들에게 수성의 최대 이각을 관측한 자료를 제공하고 이 자료를 이용하여 수성의 공전 궤도를 작도하게 하였다. 또, 작도 전에 수성의 궤도에 대한 자신의 가설을 진술하게 하였으며 작도 결과를 증거로 삼아 수성 궤도의 모양을 추론하게 하였다. 학생들이 제출한 보고서의 내용을 분석하여 수성의 공전 궤도 모양에 관한 판단 유형을 5가지로 분류하고 가설 및 증거에 관한 추론 유형을 4가지로 분류한 후, 판단 유형에 따른 증거 기반 추론의 특징을 정리하였다. 분석 결과를 토대로, 증거 기반 추론에서는 증거에 대한 적절한 해석이 중요하고, 이론과 증거의 조화가 핵심적인 역할을 하며, 복수의 가설을 상정하는 것이 유리할 수 있음을 논의하였고, 지구과학 교육을 위한 시사점을 제안하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제20권4호
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• pp.493-509
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• 2010

학교수학에서 학생들의 통계적 사고를 개발하고 향상시키기 위한 수단으로 많은 선행 연구들은 변이성에 주목하고 변이 추론을 지도할 것을 제안한다. 이 논문에서는 변이성과 변이 추론을 지도하는데 필요한 지식을 살펴보았다. 이를 위해 변이성의 근원은 무엇인지, 변이성에 대한 대처 방식은 무엇인지, 변이성의 유형에는 어떠한 것이 있는지, 변이성을 어떻게 인지하게 되는지, 변이성과 문제해결과는 어떠한 관련이 있는지 살펴보았다. 연구 결과 통계적 활동에서 변이성의 근원과 변이성에 어떻게 대처할 것인지에 대한 토론은 학생들로 하여금 다양한 유형의 변이성을 인지하도록 하고 이후 통계적 활동에 적극적으로 참여하도록 하는 동기부여가 될 수 있음을 확인하였다. 또한 자료의 표현 지도에서 변이 추론을 강조하는 것이 통계교육에 좀더 부합하는 방향임을 확인하였다. 학교수학에서 다루어지는 변이성의 유형, 그리고 문제해결과 변이성에 대한 검토는 내용요소 중심의 통계교육과정 배열에 대한 반성의 기회를 제공하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.901-919
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• 2011

이 연구의 목적은 과학자와 초등과학영재의 탐구 수행 과정에서 나타난 귀추적 추론을 분석하기 위한 것이었다. 연구를 위한 피험자는 과학자 8명과 서울교대 과학영재교육원에 재학 중인 과학영재 8명이었다. 연구 결과, 과학자와 과학영재의 탐구 과정에서 귀추적 추론은 가설생성, 실험설계, 결과해석 3단계에서 나타났다. 각 단계의 귀추적 추론은 복합적 귀추, 유추적 귀추, 관찰-기반 귀추, 논리-기반 귀추, 선택적 귀추 5가지 유형을 나타냈다. 그리고 과학영재의 귀추적 추론의 하위 추론 과정은 과학자와 몇 가지 다른 특징을 보였다. 첫째, 과학자가 변인속성탐색 이후에 방법표상이나 설명자표상이 나타난데 비해, 과학영재는 방법표상 후에 변인속성탐색이 나타났다. 둘째, 과학자는 논리-기반 귀추에 의존하는 경향이 강하고, 과학영재는 관찰-기반 귀추에 의존하는 경향이 강하다. 셋째, 과학자는 가설생성, 실험설계, 결과 해석 단계에서 거의 비슷한 비율로 귀추적 추론이 나타난 반면, 과학영재는 실험설계 위주로 추론했다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제21권1호
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• pp.55-73
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• 2018

본 연구의 목적은 초등학교 4학년 학생들이 그래프가 아닌 언어적 표현이나 대응표, 기하학적 패턴 등으로 표현된 함수 과제에서 연속적으로 변하고 있는 두 양의 변화에 대한 공변추론 수준을 파악하고 공변추론 수준 및 추론 과정에 나타나는 특징을 분석하는 것이다. 연구 참여자들은 검사지를 통해 선정된 초등학교 4학년 학생 7명이며, 선정된 학생들의 학습지 분석 및 면담을 실시하였다. 연구 결과 학생들의 공변추론 수준은 5가지로 파악되었으며, 공변추론 수준에 따라 양적 문제 상황에서 다른 추론과정을 보였다. 특히, 공변추론 수준이 낮은 학생들은 두 변수의 파악에 어려움을 가지고 있었고 대응표를 중심으로 문제를 해결한 반면, 연속공변 수준의 학생들은 시간 변수의 흐름을 생각할 수 있다는 차이가 있었다. 연구 결과로부터 공변추론 관련 다양한 과제의 제시와 각 과제의 의미에 대한 교사들의 탐구가 필요함 등을 시사점으로 제시하였다.