본 연구는 수학교사의 전문성을 신장시킬 수 있는 구체적인 가능성을 탐색하는 연구로, 다항식의 해법에 대한 수학교사의 대수 내용지식을 선정하고, 선정된 내용지식을 바탕으로 수학교사의 자립연수를 위한 학습 자료를 개발하였다. 개발된 학습 자료는 수학교사들에게 제공되었으며, 학습 자료가 자립연수에서 활용 가능한지, 수학교사들이 이해 가능한지 등에 대해 검사지로 조사하였고, 연수 방법 및 내용에 대해서도 설문을 하였다. 교사들의 대답을 분석한 결과, 개발된 학습 자료는 자립연수의 활용 가능성, 교사들의 이해 가능성, 연수 방법에 대해 긍정적인 결과를 얻었다.
급변하는 테크놀로지 사회에서 대수학습에서 테크놀로지 사용은 중시하지 않을 수 없다. 대수학습에서 테크놀로지 사용은 많은 학습적 그리고 교육학적 논점을 제기한다. 본 연구에서 이전 연구들을 네 가지 중요한 논점을 중심으로 종합적으로 요약한다: 개념적 이해, 기능, 도구적 형성, 그리고 투명성. 마지막으로 대수 학습에서 테크놀로지 교수학적 내용 지식에 대한 필요성을 제시한다.
본 연구는 학교수학에서 대수적 구조(군)의 지도에 관한 논의를 담고 있다. 이를 위해 먼저 Bruner가 제시한 지식의 구조에 대해 논의하고, 그 내용을 학교대수의 지도와 관련지어 살펴본다. 또한 대수적 구조 가운데 군 개념을 중심으로 하여 이와 관련된 선행연구를 Piaget, Freudenthal, Dubinsky, Burn 등의 논의에서 검토해본다. 그리고 초등수학에서부터 고등학교 수학까지 군 개념과 관련된 내용이 어떻게 표현되고 있는지를 살펴본다. 학교수학에서 군 개념과 관련된 내용은 초등수학에서부터 시작되는데, 초등수학의 경우 항등원, 교환법칙, 결합법칙 등을 수의 맥락에서 찾아볼 수 있다. 중학교 수학에서는 덧셈과 곱셈 연산에 있어서 항등원, 역원, 교환법칙, 결합법칙이 보다 구체적으로 제시되고 있으며, 이러한 규칙은 등식의 성질과 이항, 일차방정식의 풀이 등을 통해 살펴볼 수 있다. 고등학교 수학에서는 이항연산을 비롯한 여러 영역에서 군 개념을 포함하는 대수적 구조가 제시되고 있다. 이에 비해 학교대수에서는 이러한 주제들을 통합적으로 구성하려는 시도가 이루어지지 않고 있으며 각각의 내용이 독립적으로 다루어지고 있다. 본 연구에서는 학교대수에서 군 개념과 관련된 내용들을 검토함으로써 대수적구조(군) 측면에서 이러한 내용들을 종합해보고자 한다.
지식 기반 사회를 바탕으로 한 정보화 시대인 21C에, 특히 초고속 통신망의 실현으로 인터넷을 누구나 쉽게 접근하여 사용할 수 있게 됨으로써 우리 수학교육도 적극적으로 컴퓨터를 이용한 Web상에서의 실시간 교육의 도입을 필요로 하게 되었다. 이에 따라서 사이버 공간을 통한 교육이 부각되고 있으며 학습자를 대상으로 한 다양한 수업모형의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 현재 대부분의 웹상의 수업모형들은 학습자가 접근하기가 어렵다거나 단순히 내용을 나열하는데 그쳐 학습자의 능동적인 참여의 유도에는 많은 문제점이 있음을 알 수가 있었다. 이에 본 연구는 다른 과목과는 달리 대부분이 추상적인 지식체계로 구성된 고등학교 수학교과 중에서 학습자가 다소 어렵게 생각하는 여러 가지 대수함수의 그래프를 FlashMX의 액션 스크립트를 이용하여 시각화함으로써 Web상에서 학생 스스로가 언제 어디서나 원하는 함수들을 직접 설정하여 즉시 역동적으로 변화가 가능한 그래프를 그려보고 확인함으로써 보다 정확한 이해를 도울 수 있도록 하였다.
본 연구의 목적은 통계적 방법을 활용해 산술과 대수 영역에서 초등 예비교사들의 문장제 문제해결 능력과 그들이 선호하는 전략, 그리고 평가 능력을 알아보는 것이다. 연구의 결과, 첫째, 초등 예비교사들은 대수의 문장제 문제해결에서 뿐만 아니라 산술 문항에서도 논리적이고 절차적인 대수적 문제해결 행태를 보였지만, 산술문항에서 선호하는 문제해결 전략은 식세우기 전략과 표만들기 전략이었다. 둘째, 수학교육과 영어교육을 심화 전공하는 초등 예비교사들의 평가 점수는 유의수준 ${\alpha}=0.05$에서 유의미한 차이가 나타났지만, 1학년과 4학년 초등 예비교사 집단의 평가 점수는 유의수준 ${\alpha}=0.05$에서 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 이 결과는 초등 예비교사들의 문장제 문제해결, 적합한 전략의 선택, 평가에서 단계별 향상을 위한 산술과 대수 영역의 정교하고 구조화된 예비교사교육이 필요함을 시사한다.
'수학 수업을 더 들을수록 더 나은 수학 교사가 될 것이다.'라는 주장은 정당하게 들린다. 하지만 대학 수준의 수학, 예를 들어, 추상 대수나 해석학 같은 수학을 듣는 것이 어느 정도 초등 수학을 잘 가르치는데 영향을 미칠까 하는 데에는 의문이 생긴다는 주장이 일고 있다. 수학자가 초등 수학을 가르치도록 교육 받은 사람보다 나은 초등교사일 수 있는가? 이 논문은 대학 수준의 수학을 배우는 것과 학교 수준의 수학을 배우는 것이 예비 초등 교사들의 수학 교수를 위한 내용지식에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이 연구에는 Teacher Education and Development Study in Mathematics에서 제공하는 데이터베이스를 다중회귀 분석방법을 사용하여 분석하였다. 초등 전 과목을 다 가르치도록 교육받은 예비 초등 교사들이 연구의 대상이며 교사교육을 이미 다 받은 시점에서 데이터가 수집되었다. 데이터 분석 결과는 예비 초등 교사들이 그들이 앞으로 가르치게 될 초등 수학을 다시 한 번 접해 볼 기회를 갖는 것이 수학 교수를 위한 내용 지식에 도움이 될 것이라는 것을 보여준다.
본 연구는 Gess-Newsome(1999)의 변형적 관점에서 수학교사의 수학적 이해와 잠재적 학생들을 가르치기 위한 지도방법 간의 관계를 면밀히 이해하고자 중등 수학교사 4명을 대상으로 질적 사례 연구를 수행하였다. 구체적으로, 대수식 쓰기 문제해결을 위한 발달에 핵심적인 이해를 조사 후, 연구 참여자들이 이에 주목하여 문제를 해결하는지 분석하였다. 나아가 대수식 쓰기를 지도하기 위한 수업을 예상하는 과정에서 나타나는 교수적 행동과 수학적 이해 사이의 연관성을 분석하였다. 분석 결과 KDU에 주목한 2명은 대수식 쓰기 문제해결에 성공했으나, 다른 2명은 가분수 상황을 그림으로 나타내거나 상호적 추론을 요구하는 문제를 어려워하였다. 또한 교사들이 구상한 대수식 쓰기를 지도하는 방법에서 확인된 교수적 행동은 그들이 문제해결 과정에서 주목했던 수학적 이해가 투영되어 있었다. 본 연구 결과는 특정 수학 내용에 대한 교사의 KDU와 교수 활동을 위한 지식과의 연결 사례를 제시함으로 교사교육 연구에 기여한다.
교육과정은 그 시대에 적합한 요구들을 반영하여야 한다. 제 7차 수학과 교육과정에서 이산수학의 도입이 바로 정보화 시대의 반영이라고 볼 수 있다. 즉, 이산수학의 도입은 수학의 변화가 수학교육의 변화로 이어졌다는 점에서 긍정적으로 평가할 수 있다. 그러나 새로운 내용의 교육과정 도입은 충분한 검증 절차의 부재로 인하여 부정적인 측면도 나타날 수 있다. 예를 들어, 교사양성 대학에서 이미 오래 전부터 개설되어진 해석학이나 대수학 같은 강좌와는 달리 이산수학의 강좌는 비교적 최근에 개설되어 졌으므로 대부분의 현장교사들은 이산수학 내용에 대한 지식이 거의 없다는데 있다. 이러한 문제점들을 바탕으로 우선, 교사양성 대학교육과정에서의 이산수학에 대한 충분한 연구와 우리 현실에 맞는 교재의 재구성이 요구되어진다. 따라서 본 연구를 통해 7차교육과정을 고려하여, 교사양성 대학에 적합한 이산수학 강좌에 대한 구체적인 예들을 제시하여 사범대학 학생들로 하여금 이산수학을 제대로 이해하고, 아울러 이러한 연구가 현직 교사연수에도 충분히 반영될 수 있도록 한다.
방정식의 가해성 탐구는 수학사의 중요한 연구주제의 하나였으며, 삼차방정식과 사차방정식의 일반적인 해법은 교사양성기관의 현대대수학 교과에서 다루는 중요한 내용이다. 본 연구에서는 norm형식의 개념을 바탕으로 이차방정식의 근의 공식에 대한 방법유추를 통해 삼차방정식의 근의 공식을 유도하고, 삼차방정식의 근의 공식에 대한 방법유추를 통해 사차방정식의 근의 공식을 유도하였다.
미적분학에서 '근사(approximation)'는 핵심 개념 가운데 하나인데, 이를 설명하기 위한 기본 개념은 '접선(tangent)'이며, 접선은 특별한 조건을 가지는 '직선(line)'이다. 본 연구에서는 미적분학의 이론적 기초가 되는 이들 수학적 지식에 대해 중등학교 기하지도 관점에 기초하여 교수학적 고찰을 하고, 이와 관련하여 개연성 있는 지도를 위한 주안점과 지도 방안을 제안한다. 이를 위해 유클리드 기하학에서의 점, 선, 원, 직선, 접선, 근사에 대해 알아보고, 이를 해석 기하학으로 번역하는 과정을 통해 대수적 조작을 위한 수학적 지식들을 유의미하게 유도한다. 그리고 현대수학의 관점으로 이를 발전시켜 근사를 위한 수학적 지식들의 유선(流線, stream line)을 구성한다. 또한 이를 바탕으로 직선, 접선 그리고 근사에 관한 학교수학의 내용을 고찰하여 지도의 주안점과 지도 방안을 모색한다. 이러한 연구는 교사들에게 교수학적 내용지식을 주며, 이들 수학적 지식을 개연성 있게 지도할 수 있는 수업모델 개발에 대한 기초를 제공한다. 나아가 학생들에게 수학이 계통적 학문이라는 것과 학교수학이 뚜렷한 목적성 아래 구성된 활동이라는 것을 인식하게 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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