본 연구에서는 교육과정 속에서 수학교구의 구체적인 활용방안과 그 과정에 대해 연구하여 현행 교육과정에서의 수학교구 활용 수업에 도움을 주는데 목적을 두고, 수학교구를 수학수업에 활용한 후, 학습 능력 수준에 따른 학생들의 반응과 수학교구와 관련된 문제해결 과정에서 학습 능력 수준에 따른 교구 활용 의존도를 분석하였다. 그 결과, 수업이 진행되는 동안 모든 학습 능력 수준에서 높은 흥미도가 관찰되었고, 학습 능력 수준별로 교구를 활용하는 모습이 조금씩 다르게 나타났다. 또한, 학습 능력 수준이 낮을수록 높은 교구 활용 의존도를 나타내었으나, 교구에 대한 전적인 의존은 하 수준의 학생들에게 나타나는 무조건적인 현상이 아님이 관찰되었다.
현대 사회를 살아가는 교양을 갖춘 시민과 지혜로운 소비자가 되기 위해서 통계적 지식 및 확률적 지식은 필수적인 능력으로 간주된다. 자료 주도적 확률과 통계의 학습이란 학생들이 스스로 자료를 수집하고, 조직하고, 표현하고, 해석하는 직접적인 활동을 통해 확률과 통계의 개념, 원리의 터득은 물론 추론과 의사소통능력, 문제해결력 등을 기를 수 있는 학습형태로서, 이런 학습을 완수한 학생들은 수학의 유용성 및 실생활과의 연결성을 더 잘 이해할 수 있게 된다. 따라서, 모든 확률과 통계 수업에서는 실제자료를 학생들이 직접 다루는 활동이 수행되어야 하며, 이를 위한 테크놀로지의 적절한 사용이 병행되어야 한다. 이 글에서는 이러한 자료 주도적 확률과 통계의 학습의 예와 그에 병행되는 그래픽 계산기의 활용 방안을 제시하고자 한다.
초등학교 수학 수업에서 교사의 교과서에 대한 의존도가 높으며, 수학은 문제의 답을 구하는 것이라는 신념이 강하기 때문에 교과서에 제시되는 문제가 특히 중요하다. 이에 본 연구는 우리나라 초등학교 수학 교과서의 문제를 정량적, 정성적으로 분석하였다. 구체적으로, 1차 교육과정에서 2015 개정 교육과정까지 수학 교과서의 두 자리 수 범위의 받아올림이 있는 덧셈과 받아내림이 있는 뺄셈 관련 문제를 문제 빈도, 형태 및 수행 요구, 활용 주체의 정량적 차원에서, 문제의 표현과 맥락의 정성적 차원에서 각각 분석하였다. 연구 결과, 각 교과서에 제시된 문제는 교육과정 및 교육사조의 변화를 반영하며, 시대의 흐름에 따라 학생들의 문제해결, 추론, 의사소통 능력을 신장시키는 방향으로 변화하고 있는 것으로 파악되었다. 이와 같은 연구 결과로부터 교과서 집필 시 다루어야 할 문제와 관련한 몇 가지 시사점을 제안하였다.
로봇은 지식기반사회에서의 요구하는 기초 능력과 문제해결력 함양을 위한 학습을 충족시켜줄 것으로 기대된다. 또한 로봇교육은 공학적으로 여러 기술이 관련되어 있으므로 통합적인 기초 교육이 가능하게 할 것이다. 그러나 학습 내용, 학습 방법 및 학습 교재에 대한 연구가 부족하므로 외국에서 실시하고 있는 로봇교육과정을 분석하였다. 해외 사례 분석 결과 로봇을 통해 기초 능력과 문제해결력을 함양하기 위한 교육목표를 체계적으로 달성하기 위해서는 학교 교육과정으로 운영되어야 하며 로봇의 특성과 관련된 과학, 수학, 기술, 공학의 내용 요소들을 추출하며 로봇소양에 대한 내용뿐만 아니라 로봇활용에 대한 내용으로도 구성해야 하며 로봇 창작 시스템을 이용하여 단순한 로봇 조립보다는 창작 및 프로그래밍의 과정이 이루어질 때 효과적으로 학습의 성과를 거둘 수 있을 것이다.
21세기 정보화 시대에는 알고 있는 지식의 대부분이 짧은 생성 주기를 가지게 되어, 다양한 변화의 시대가 될 것으로 예상하며 우리는 이것을 체험하고 있다. 열린수업에 대한 연구가 끝나기도 전에 수준별수업, 이번에는 멀티미디어 수업, 올해는 수행평가와 체험수업 등으로 다양한 변화를 권장받고 있다. 그리고 변화는 더욱 가속될 것이며, 또 다른 새로운 이름의 학습모형이 계속해서 나올 것이지만 그래도 일관된 방향성을 찾는다면, 가르친다는 것이 '지식의 전달'에 근거한 권위적인 모델로부터 '배움의 자극'을 제공하는 학생중심의 수업으로, 개별적인 학습활동과 더불어 소집단 공동학습활동을 중시하여, 발표${\cdot}$토의 활동과 관찰, 조사 등의 자기주도적인 학습능력과 협력 학습능력을 배양하는 쪽으로 바뀌어 가는 것이다. 다음의 예는 구서여자중학교 중심 MathPower 교과연구회에서 수행하고 있는 수학적 힘을 기르는 몇 가지 방법으로, 수학적 개념을 가르치는데 가장 적절한 예는 아닐 수도 있지만, ${\cdot}$ 학습수준을 고려한 교양으로서의 수학. ${\cdot}$ 협동적으로 사고하고 문제를 해결하는 의사소통 수단으로서의 수학. ${\cdot}$ 창의성과 인재에 중점을 둔 수학. 교육으로, 다양한 학습자료의 제작 및 활용으로 교실이 다른 사람과 협동적으로 사고하며, 수학적인 아이디어를 나누는 장소가 되어, 가슴이 따뜻하며, 재기발랄한 아이들이 IQ와 EQ, 그리고 창의력을 두루 맛볼 수 있었으면 하는 바램으로 정리한 것입니다.
본 연구는 전문성에 따른 범주화 양상의 차이를 확인하고, 범주화 훈련이 전문성에 따라 인지 문제 해결에 어떠한 영향을 주는지 살펴보았다. 실험 떼서는 수학 연립방정식 문제를 사용하여 전문성 수준에 따른 집단별 문제 범주화 양상의 차이를 확인하였다. 전문가는 주로 문제 해결방법과 관련된 문제의 구조적 특징을 범주화의 기준으로 사용하였지만, 초보자는 문제의 표면적 정보를 기준으로 하여 범주화하였다. 그러나 문제의 구조를 명시적으로 표현한 조건 범주화 상황에서 초보자의 범주화 양상이 전문가와 같은 형태로 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 초보자와 전문가의 범주화 양상이 다른 것은 초보자들이 문제의 깊은 구조를 파악하는데 어려움이 있기 때문인 것으로 보인다. 실험 2에서는 문제의 구조가 명시적으로 표현된 조건 범주화 훈련이 문제해결 능력의 향상을 가져올 수 있는지 알아보기 위하여 문제 해결 훈련을 한 집단과의 비교를 통해 전이 검사수행을 살펴보았다. 실험 결과, 전문가 집단은 문제해결 훈련이 효과적이었던데 반해, 초보자 집단은 문제 분류훈련이 더 효과적인 것으로 나타났다. 이는 초보자의 경우 문제의 깊은 구조를 파악하기 어렵기 때문에 이를 명시적으로 보여주어 훈련시킴으로써 문제 해결에 도움을 주기 때문인 것으로 보인다. 따라서 전문성의 수준에 따라 서로 다른 형태의 교육방법이 사용되어야 할 것이다.
수학적 의사소통은 수학 교수 학습 과정에서 학습에 참여하는 사람들 간에 수학적 아이디어를 교환하는데 필수적인 활동이다. 2007년 개정 수학과 교육과정에서는 수학적 의사소통 능력의 신장을 여러 영역에서 명시하고 있다. 이에 따라 편찬된 '고등학교 수학' 18종 교과서에는 의사소통 문제를 다루는 코너가 마련되어 있고, 실제 학교 현장의 교사들은 수학 수업 시간에 어떤 과제를 어떤 방식으로 의사소통을 해야 할지에 대해 알고 싶어 한다. 이렇게 수학적 의사소통이 수학 교육에서 해결해야 할 중요한 문제로 부각되는 시점에서 본 논문은 수학적 의사소통에 대하여 고찰해 보고, 이를 토대로 '고등학교 수학' 교과서에 수록된 의사소통 관련 코너의 내용을 분석하여 유형화하고 나아가 각 유형에 적절한 의사소통 활동을 제시함으로써 차후에 개정될 교과서의 실질적인 의사소통 코너 마련을 위한 정보 및 교사들에게 수학적 의사소통이 활발한 수학 수업을 안내할 수 있는 틀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 연구는 교사의 수학적 신념이 학생의 수학적 신념에 주는 영향을 잠재집단회귀모델(Latent Class Regression Model; LCRM)을 통해 분석하였다. 분석을 위해 본 연구는 잠재집단분석(Latent Class Analysis; LCA)을 통해 교사 60명과 그 교사에게 배우는 학생 1850명의 수학적 신념을 각각 분류한 강성권, 홍진곤(2020)의 연구결과를 활용하였다. 분석결과, '수학의 본질'에 대한 교사의 신념은 학생의 '수학교과', '수학문제해결', '수학학습' 신념에 영향을 주었다. 또한, '수학의 교수'와 '수학적 능력'에 관한 교사의 신념은 학생의 '수학교과', '수학문제해결', '자아개념' 신념에 영향을 주었다. 이를 통해 본 연구는 교사의 수학적 신념이 학생의 수학적 신념에 실질적인 영향을 끼친다는 것을 통계적으로 실증하였다. 이러한 연구결과는 교사들의 연수와 관련한 목표와 내용의 설정에 도움을 줄 수 있을 것이다.
제4차 산업혁명 시대에 접어들면서 창의융합형 인재에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히 과학, 수학, 정보 교육 진흥법의 제정 및 시행과 함께 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 실세계의 문제를 창의적이고 융합적으로 해결할 수 있는 사고력의 중요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 과학고 학생들의 다양한 융합적 문제 해결 능력을 신장시킬 수 있는 컴퓨팅 사고력 기반의 소프트웨어 융합교육 프로그램을 개발하고, 그 효과를 탐색하고자 한다. 본 연구의 결과는 학교 현장에서의 융합 교육을 위한 이해와 지식을 얻기 위한 기초자료로서 활용되고, 향후 체계적인 실험연구의 방향을 제시하는데 기여할 것이다.
다인수 학급의 교육 환경 속에서 교사가 아동 개개인에게 관심을 기울이고, 아동 각자가 자신의 문제를 스스로 찾아내어 해결할 수 있는 능력을 기르기 위해 최근소집단 협동 학습에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 대부분이 중등학교 또는 초등학교의 고학년에서 이루어지고 있는 실정이라 초등학교 저학년에서의 소집단 협동 학습을 효과적으로 운영하고 특히, 하위 집단 학생들의 활발한 활동을 이끌 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성을 느껴서 초등학교 2학년 학생들을 대상으로 수학 교과 수와 연산, 도형, 측정 영역별 소집단 협동 학습을 통한 문제 해결을 유도하여 수학 학습 능력에 미치는 효과와 하위 집단 학생들에게 어떤 영향을 주는가를 분석하였다. 아울러 영역별 소집단 협동 학습이 학생들의 정의적인 측면에 미치는 영향을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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