• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권4호
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• pp.765-789
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• 2017

산술 지도 시 산술적 사고의 측면을 강조해야 한다는 데에 다수의 동의가 있어왔음에도 불구하고, 국내에서 산술적 사고 자체에 주목한 연구는 찾아보기 어렵다. 산술적 사고에 초점을 맞춘 지도를 위해서는 산술적 사고의 의미와 요소를 면밀히 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 산술적 사고의 의미와 요소를 파악하기 위해 문헌 분석을 실시하였고, 산술적 사고의 요소를 추출하기 위한 이차적인 방법으로 전문가 델파이 조사를 실시하여 종합적으로 산술적 사고의 요소를 추출하였다. 연구 결과, 내용적 사고로서 산술적 사고의 의미를 파악하고, 수 관련 5가지, 연산 관련 11가지, 공통 요소 2가지로 총 18가지의 산술적 사고 요소를 추출하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제24권1호
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• pp.89-108
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• 2020

산술은 학교수학의 기초가 되기 때문에 학생들의 계산 숙달의 측면을 넘어서 산술적 사고 수준을 신장시키는 방향으로 의미 있게 지도되어야 한다. 이에, 본 연구에서는 임미인, 장혜원(2017b)에서 개발한 산술적 사고 수준 검사 도구를 활용하여 초등학교 5학년 100명을 대상으로 산술적 사고 수준을 분석하였다. 분석 결과, 100명 중 82명이 산술적 사고의 1수준, 15명이 2수준에 해당하고, 0수준, 3수준, 4수준에 해당하는 학생이 각 1명인 것으로 나타났다. 이는 초등학교 고학년에 해당하는 5학년 학생들의 산술적 사고 수준이 일반적인 예상보다 낮음을 보여 주는 결과이다. 따라서, 높은 비율을 보인 1수준, 2수준 학생들이 지니는 산술적 사고의 특징, 오류 유형 등을 분석하고, 그에 대한 논의로부터 초등 수학에서 학생들의 산술적 사고 수준을 신장시키는 것에 관한 유의미한 시사점을 도출하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.575-598
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• 2017

초등 수학의 주요 내용인 산술 지도의 바람직한 방향 모색을 위해 산술적 사고의 수준을 고려할 필요가 있고, 이를 위해 산술적 사고 수준별 특징을 탐색하고 학생 개인의 산술적 사고 수준 판단을 위한 검사 도구를 마련하는 것은 교육적으로 매우 의미 있는 일이다. 본 연구에서는 문헌 분석 결과에 따라 산술적 사고 요소에 기초한 산술적 사고의 수준별 특징을 탐색하고, Guttman 척도를 따르는 산술적 사고 수준 검사 도구를 구성하는 것을 목적으로 하였다. 연구 결과, 산술적 사고는 산술적 사고 요소에 따라 특징이 상이한 4가지 수준으로 구별 가능하며, 그 특징을 반영하여 개발한 산술적 사고 수준 검사 도구는 학생들의 산술적 사고 수준 판별에 유용할 것으로 기대된다. 또한 검사 도구의 적용 결과는 우리나라 초등 수학에서 관계 수준(3수준) 및 적용 수준(4수준)을 위한 학습 경험을 더욱 풍부히 제공해야 함을 시사한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제26권3호
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• pp.489-508
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• 2016

수와 연산은 초등수학에서 가장 기본이고 핵심이면서도 학생들이 많은 어려움을 겪는 영역으로 알려져 왔다. 이와 같은 학습의 어려움은 계산 방법이나 계산 기능의 측면을 강조하는 것만으로는 근본적인 해결이 어렵고, 관련 사고의 측면에서 검토할 필요가 대두된다. 본 연구는 Guberman(2014)에 기초하여 수와 연산 영역 부진 학생의 산술적 사고 수준 및 산술에 대한 이해 정도를 분석하여 산술에 관한 어려움의 원인을 진단하고 그에 대한 처방 방안을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 수학 학습 중 유독 수와 연산 영역에서만 어려움을 보이는 한 초등학교 6학년 학생을 대상으로 두 차례에 걸쳐 산술적 사고 수준 및 산술 개념 이해 검사를 실시하고 학생의 반응을 분석하는 사례 연구를 실시하였다. 분석 결과, 연구 대상 학생의 산술적 사고는 Guberman의 1수준에 해당하며 몇 가지 산술 개념과 관련하여 이해에 어려움을 지니고 있음이 파악되었다. 분석 결과 및 그에 대한 논의로부터 구체적인 처방 방안을 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제22권2호
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• pp.137-164
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• 2008

대수 교육은 전통적으로 중등 교육과정 중심의 기호의 조작 및 방정식의 풀이에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 초등 교육과정 전반에 걸친 수에 관한 광범위한 경험은 대수에서 강조되는 기호 및 구조에 기초가 될 수 있다. 본 연구는 초등학교 4학년을 대상으로 실시한 수업 사례를 바탕으로 학생들이 실제로 대수적 사고를 어떻게 구성해나가는지를 면밀하게 탐색하였다. 분석 결과 학생들은 구체물의 조작이나 그림그리기 등의 활동을 통해 규칙성을 인식하기 시작했고, 주어진 문제 상황을 표현하기 위해 다양한 산술적이고 비형식적인 전략을 사용하였으며, 외형이 다른 두 식의 동치관계를 식의 변형과정이 아닌 주어진 문제 상황과의 관계를 이용하여 이해하는 특징을 보였다. 또한, 문제 상황을 대수식으로 표현하는 과정에서 몇 가지 오류를 범했다. 본 연구는 구체적인 수업 사례를 바탕으로 초등학생들의 대수적 사고를 산술적 사고 및 비형식적 사고와 의미 있게 연결하는 대수 지도 방안에 대한 시사점을 제공한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권4호
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• pp.453-475
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• 2007

오늘날 문자의 도입과 함께 시작되는 학교대수는 초등수학에서 중등수학으로의 이행에서 가장 큰 장애요인이 되고 있다. 이는 산술과 차별화된 대수의 본질에 기인하는 것으로, 문자와 식, 방정식에서의 구문론적 측면을 강조하는 것만으로 해결 될 수 없다. 이에 최근 학교대수와 관련된 연구에서는 대수적 사고에 대한 논의가 집중적으로 다루어지고 있다. 본 연구는 대수적 사고 요소를 분석하여 산술에서 대수로의 이행과 초기 대수지도과정을 개선하기 위한 방안을 탐색해본 것이다. 먼저 역사-발생적, 인식론적, 기호-언어학적 관점으로부터 학교대수에서 요구되는 대수적 사고를 분석하고, 이로부터 형식 불역의 원리를 비롯하여 변수 개념과 양적인 추론, 대수적인 해석-식 세우기, 변환추론-식의 변형, 연산감각-식의 조작 등을 핵심적인 대수적 사고 요소로 확인한다. 그리고 초등학교와 중학교 수학 교과서를 분석하고 학생들을 대상으로 한 대수적 사고 능력 검사와 면담을 실시하고, 이를 토대로 학교수학에 포함된 대수적 사고 요소를 살펴본다. 또한 초등학교 수학에서부터 대수적 사고 요소를 강조함으로써 대수 입문기에 해당하는 중학교 이후의 대수 학습에 대한 준비와 더불어 대수적 사고 요소에 초점을 맞춘 산술에서 대수로의 이행을 이끌어내기 위한 지도 방안을 탐색해본다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제14권3호
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• pp.261-275
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• 2011

본 연구는 방정식을 배우지 않은 초등학교 5학년 학생들이 일차방정식을 조작적으로 해결하는 과정에서 자신의 분수scheme과 조작을 어떻게 사용하고 있으며 계수와 상수가 복잡해짐에 따라 어떠한 분수scheme과 조작을 사용하는지 알아봄으로써 산술과 대수 사이의 간격을 줄이고 대수적 사고와 산술과의 연결성을 강화하고자 하였다. 초등학교 5학년 학생 두 명을 사례연구하여 일차방정식을 조작적으로 해결하는 과정을 면밀하게 분석하였다. 분석결과 학생들은 계수와 상수에 따라 다양한 조작과 분수 scheme를 사용하였으며 특히, 일차방정식의 해결에서 핵심전략인 동시에 대수적 사고와 연결되는 미지수와 주어진 량 사이의 동치관계를 세우는 데 반복 분수 scheme이 필요했다. 그리고 동치관계를 세우고 나서 미지수를 찾는데 동치분수가 중요한 역할을 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제42권5호
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• pp.697-706
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• 2003

In this paper we consider the equality sign as a mathematical concept and investigate its meaning, errors made by students, and subject matter knowledge of mathematics teacher in view of The Model of Mathematic al Concept Analysis, arithmetic-algebraic thinking, and some examples. The equality sign = is a symbol most frequently used in school mathematics. But its meanings vary accor ding to situations where it is used, say, objects placed on both sides, and involve not only ordinary meanings but also mathematical ideas. The Model of Mathematical Concept Analysis in school mathematics consists of Ordinary meaning, Mathematical idea, Representation, and their relationships. To understand a mathematical concept means to understand its ordinary meanings, mathematical ideas immanent in it, its various representations, and their relationships. Like other concepts in school mathematics, the equality sign should be also understood and analysed in vie w of a mathematical concept.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권4호
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• pp.727-745
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• 2017

본 연구는 함수의 연속성에 대한 학문수학의 개념과 학생들의 인식의 차이를 탐구하기 위해, 아리스토텔레스의 연속 개념 및 함수의 연속성의 역사적 발달과정을 고찰하였다. 연속의 본질을 찾고자 했던 아리스토텔레스는 연속을 '분할 불가능한 하나의 전체'로 특징지었다. 19세기 이전 수학자들은 공간에 기초하여 함수의 연속성을 생각하였지만, 19세기 해석학의 산술화 이후 연속 개념은 현대적인 ${\epsilon}-{\delta}$ 정의로 나타났으며, 여러 학자들은 이 과정을 혁명적이라고 생각하였다. 학생들은 아리스토텔레스의 연속 개념 및 산술화 이전 수학자들과 유사한 관점으로 함수의 연속성을 생각하는 경향이 있었으며, 따라서 학생들의 개념을 단순히 오류로 보는 것은 무리가 있다. 함수의 연속성에 대한 본 연구는, 학생들의 오개념으로 인지되고 있는 것들은 때때로 오류라기보다는 역사적으로 존재해왔던 하나의 패러다임적 사고로서 볼 수 있음을 고찰하였다.

• 대한교통학회지
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• 제22권1호
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• pp.63-72
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• 2004

교통안전프로그램을 수행하는데 있어서 위험지점을 적합하게 선정한다는 것은 매우 중요하다. 위험지점을 선정하는데 있어서 한계사고율법은 불확실성을 가지는 교통사고를 통계학적으로 해석 할 수 있다는 장점 때문에 자주 사용되어지는 방법이다. 한계사고율법은 교통사고의 발생이 포아송분포를 따른다는 가정에 기반을 두고 있으며 포아송분포에서는 교통사고의 기대값과 분산이 산술적으로 동일하다. 그러나 실제 교통사고자료에는 분산이 기대값보다 큰 현상이 자주 발생하는데 이것을 통계학적으로 과분산이라 정의하며 도로 및 교통여건이 변화하는 한 교통사고자료의 분석시 흔히 발생하는 현상이다. 본 연구에서는 과분산이 발생했을 때 포아송분포에 기반한 한계사고율법의 문제점을 분석하고 극복할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한 실제 관측자료를 토대로 본 연구에서 정립된 방법이 기존의 방법보다 통계학적인 측면에서 타당한 결과를 왔다.