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.
2011 교육과정의 기하 영역에는 명료하지 않게 제시된 부분이 있다. 본 연구에서는 명료하지 않아 교육과정의 의도와 달리 잘못 해석될 가능성이 있는 기호 $\overline{AB}{\perp}\overline{CD}$, 간단한 작도와 합동인 도형의 성질, 삼각형의 결정조건, 회전체, 정당화, 닮음의 중심, 닮음의 위치, 삼각형의 중점 연결 정리, 피타고라스 정리, 원주각의 성질의 불명료성에 관해 논의하고 있다. 본 연구의 결과를 바탕으로 결론으로서, 차기 중학교 수학과 교육과정의 개발과 관련하여 다음 세 가지 논의 주제를 제공하고자 한다. 첫째는 교육과정에서의 불명료성 해소이다. 둘째는 공신력 있는 해설서의 발행이다. 셋째는 충분한 연구 결과의 축적을 바탕으로 한 교육과정 개발이다.
본 연구에서는 예 만들기 활동이 창의적 사고를 촉진하는 것이 가능한지 이론적으로 타진하고, 가능하다면 어떤 과제를 설계하여 촉진할 수 있으며, 실제 예 만들기 활동에 의해 창의적 사고는 어떠한 방식으로 드러나는지 확인하는 데 목적을 둔다. 연구 결과, 학생들이 다양한 예를 생성하고, 각자 생성한 예를 검토, 수정하고 개선하면서 좀 더 일반적인 예를 모색하며, 정당화하는 장면이 확인되었다. 그리고 이러한 예 만들기 과정에서 수학적 창의성의 요인들인 유창성, 유연성, 독창성, 정교성의 발현을 확인할 수 있었다.
Based on the framework of Huffered-Ackles, Fuson and Sherin(2004), data were analyzed in terms of 3 components: explaining(E), questioning(Q) and justifying(J) of students' mathematical concepts and problem solving in a math classroom. The students used varied presentations to explain and justify their mathematical concepts and ideas. They corrected their mathematical errors or misconceptions through discourses. In addition, they constructed and clarified their concepts and thinking while they were interacted. We were able to recognize there was a special feature in discourses that encouraged the students to construct and develop their mathematical concepts. As they participated in math class and received feedback on their learning, the whole class worked cooperatively in a positive way. Their discourse was improved from the level of the actual development to the level of the potential development and the pattern of interaction moved from ERE(Elicitaion-Response-Elaboration to PD(Proposition Discussion).
2009 개정 교육과정에 따른 수학과 교육과정에서 학교 수학은 학생들의 창의적 사고 능력과 더불어 수학에 대한 흥미와 호기심을 길러주고, 주변의 여러 가지 현상을 수학적으로 관찰하고 해석하는 능력과 태도를 길러야 한다고 제시한다. 2007 개정 교육과정에서 삼각형의 무게중심은 '삼각형의 세 중선의 교점'으로 정의되고, 평행선의 성질과 삼각형의 닮음을 이용한 증명에 초점을 두어 지도되었다. 이는 무게중심 그 자체에 초점을 두고 지도되지 못하였을 뿐 아니라 학생들에게 오개념 역시 심어줄 수 있는 문제점이 노출됨에 따라 본고에서는 무게중심을 '평형을 이루는 점'이라고 하는 본질에 맞게 지도하고 이에 대한 정당화 방법 역시 달리 할 수 있음을 제안한다.
본 연구는 초등학교 수학에 적용 가능한 수학사를 추출하고 이를 효과적으로 활용할 수 있는 수업 모형을 개발하여, 수학사를 활용하는 수업 이 학생들의 수학적 의사소통과 수학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 이를 위해 실험집단에는 수학사를 활용한 수업을, 비교집단에는 교과서를 활용한 교사 중심적인 수업을 실시하였으며, 연구 중에 수집된 자료는 양적 분석과 질적 분석 방법을 병행하여 분석하였다. 그 결과 첫째, 의사소통 중심의 수학사 기반 수학 수업은 학생들의 의사소통 참여도를 향상시키는 데에 도움을 주었으며, 둘째, 학생들이 수학적 논리를 가지고 자신의 의견을 상대방에게 정당화하게 하였다. 그러나, 수학사를 활용한 수학 수업이 학생들의 수학적 태도에 통계적으로 유의미한 차이를 가져왔다고 볼수는 없으나, 긍정 적 변화의 조짐을 질적으로 관찰할 수 있었다.
Nim 게임을 구분하여 한 더미 대상 게임을 1단계, 두 더미 대상 게임을 2단계, 세 더미 대상 게임을 3단계로 나누어 중학교 수학영재들을 대상으로 탐구활동을 실시하였다. 학생들은 난이도가 낮은 1단계에서는 연역적 추론을 통하여 쉽게 필승전략을 발견하였다. 2단계에서는 연역적 추론 또는 귀납적 추론으로 필승전략을 발견하였지만 귀납적 추론 과정에서는 오류가 발견되었다. 3단계 게임에서는 연역적 추론으로 필승전략을 발견한 학생들은 없었으며 귀납적 추론 과정에서는 오류가 발견되었다. 유한개의 경우에서 성립하는 패턴을 정당화 절차 없이 무조건 일반화하려는 경향이 오류의 원인임이 밝혀졌다. 학생들에게 이진법 상자를 시각적으로 제시한 결과, 학생들은 승패에 따른 패턴을 쉽게 발견하고 게임 활동을 통하여 필승전략을 인식하게 되었으며 일부 학생들은 발견한 필승전략을 정당화하는 단계에 도달할 수 있었다.
교사의 자기 효능감은 그 교사가 실제로 잘 가르칠지를 예측하는 매우 강력한 구인이다. 본 연구는 우리나라의 초등 예비교사들이 수학을 가르치는데 대한 효능감을 측정하는 정당한 척도를 개발하는 것이다. 먼저, 문헌조사로부터 개인효능감과 결과기대감의 두 개 변인에서 58개의 문항을 개발하였고, 표본 크기 919인 자료 위에서 정규성 검사를 실시하였다. 다음에 전체 자료를 크기가 각각 419와 500인 두 개의 표본으로 나누었고, 첫째 표본에서 신뢰도 검사 및 탐색적 요인 분석을, 둘째 표본에서 확인적 요인 분석을 실시하였다. 최종적으로 개인효능감 변인에서 12 문항, 결과기대감 변인에서 6 문항 등 총 18개의 문항으로 구성된 수학교수효능감척도(MTES)를 개발하였다.
본 연구의 목적은 중등 수학교사가 알아야 할 수학내용 지식에 관한 개념을 보다 명확히 하고, 이를 근거로 현직 수학교사의 수학내용 지식을 부분적으로 조사하는데 있다. 수학교사가 알아야 할 수학내용 지식을 학교수학의 내용지식과 과정지식, 학교수학과 연결된 학문적 수학으로 구분할 수 있다. 학교수학과 연결된 학문적 수학, 학교수학의 과정 지식 중 수학외적 문제해결, 추론과 증명 영역을 중심으로 현직 수학교사들의 수학내용 지식을 조사하였다. 조사 결과 수학외적 문제해결력, 추론과 정당화 관련 문제는 물론 학교수학과 학문적 수학 사이의 연결 관련 문제 모두 타당한 설명을 포함한 정답률에 문제가 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 고대 그리스 시대의 수학적 추론의 발달 과정을 통하여 그 본질과 지도 방안을 탐색해 보고자 하였다. 먼저 문헌 연구로서 고대 그리스 시대의 수학적 추론의 발달 과정에 대한 Netz의 분석을 살펴보았고, Freudenthal의 국소적 조직화 이론과의 관련성을 분석해 보았다. 분석 결과 수학적 추론에서 용어와 기호가 자연 언어 중심으로 되는 것이 적절한 것으로 파악되었으며, 학생들의 직관에 근거하여 수학적 필연성을 형성하게 하는 지도 방안이 적절한 것으로 생각된다. 또한 다각형의 내각의 합을 소재로 귀납에 의한 발견과 정당화, 나아가 다각형으로의 일반화라는 패턴에 따른 지도 계열과 방안을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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