영재교육의 목표는 영재의 창의성을 신장하는 방향으로 전환되고 있다. 따라서 이를 위한 교수-학습 프로그램의 개발과 보급이 시급하다. 이에 따라 본 연구에서는 PCM모형을 활용하여 영재 프로그램을 개발하고 이를 영재아동들에게 투입하여 그 실효성에 대해 질적 연구를 통해 알아보았다. 그 결과 PCM 프로그램은 영재아동들의 정의적, 인지적 특성 변화에 긍정적인 영향을 주었다. 또한 영재아동들에게 수준에 맞는 활동을 제공하여 학생들의 학습욕구를 충족시켜주었다. 따라서 PCM 프로그램은 초등학교 영재에게 적합한 프로그램이었다.
2015 개정 수학과 교육과정에서 문제해결능력 함양을 위한 교수 학습 방법으로 수학적 모델링이 제시되면서, 국내에서 1990년 이래로 꾸준하게 연구되어 온 수학적 모델링에 관한 논의가 더욱 활발해지고 있다. 이에 본 연구는 수학적 모델링의 교육적 가치와 현장 적용의 필요성을 재음미해보고자, 수학 교과 역량의 관점에서 수학적 모델링에 관한 선행 연구를 고찰하였다. 그 결과, 수학적 모델링은 수학 교과 역량 중 문제해결의 하위 요소로 제시되고는 있지만, 문제해결 뿐만 아니라 추론, 의사소통, 창의 융합, 정보 처리, 태도 및 실천을 지지하는 교수 학습 방법임을 확인할 수 있었다. 이러한 측면에서, 수학 교과 역량에서의 수학적 모델링의 위치에 대한 논의의 필요성과 학교 현장 적용을 위한 방안으로 수학적 모델링에 대한 교사 교육 및 수학 교과서와 수업에서 수학적 모델링 과제의 적극적인 활용을 제안하였다.
본 연구는 수학교과 중심의 STEAM 수업 경험이 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대학 연계 자유학기제 융합수학탐구 수업에 신청한 49명의 학생들을 대상으로 단일집단 사전-사후 검사 설계를 통해 한 학기동안 이루어졌다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 사전, 사후 수학적 모델링 능력 검사 결과에 의하면, 사전 검사에 비해서 사후 수학적 모델링 검사의 평균 점수가 향상되었고, 사전, 사후 검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타나 본 연구에서 제공한 수학교과 중심의 STEAM 수업 경험이 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력을 향상시키는데 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인하였다. 둘째, 각 문항별 분석 결과에 의하면 STEAM 수업 경험은 학생들의 창의적 사고 및 열린 사고를 요구하는 개방성이 높은 수학적 모델링 문항의 해결에 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, 하위문항별 학생 응답 내용 분석 결과에 의하면, STEAM 수업 경험이 특히 학생들의 수학적 모델 구성 및 결과에 대한 타당성 검토 과정을 더욱 활성화시킨 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to analyze manifestation examples and effects of group creativity in mathematical modeling and to discuss teaching and learning methods for group creativity. The following two points were examined from the theoretical background. First, we examined the possibility of group activity in mathematical modeling. Second, we examined the meaning and characteristics of group creativity. Six students in the second grade of high school participated in this study in two groups of three each. Mathematical modeling task was "What are your own strategies to prevent or cope with blackouts?". Unit of analysis was the observed types of interaction at each stage of mathematical modeling. Especially, it was confirmed that group creativity can be developed through repetitive occurrences of mutually complementary, conflict-based, metacognitive interactions. The conclusion is as follows. First, examples of mutually complementary interaction, conflict-based interaction, and metacognitive interaction were observed in the real-world inquiry and the factor-finding stage, the simplification stage, and the mathematical model derivation stage, respectively. And the positive effect of group creativity on mathematical modeling were confirmed. Second, example of non interaction was observed, and it was confirmed that there were limitations on students' interaction object and interaction participation, and teacher's failure on appropriate intervention. Third, as teaching learning methods for group creativity, we proposed students' role play and teachers' questioning in the direction of promoting interaction.
수학영재의 지적 욕구를 충족시키고 창의성을 신장시키는 문제해결 중심의 수업활동을 하기 위해서는 수학영재의 수준에 맞게 만들어진 문제가 필수적이다. 본 논문의 목적은 수학영재 지도교사의 교수 능력을 신장시키기 위한 심화 연수 과정의 일부인 원격 연수에 참여한 수학영재 지도교사가 만든 문제의 형태를 문제 접근 방법에 따라 '익숙한 문제', '익숙하지 않은 문제', '오류가 있는 문제'로 나누어 분석하여 수학영재 지도교사를 위한 원격 연수에서 교사의 문제만들기에 대한 실천적 방안을 제시하는데 있다.
본 연구에서는 그릿 검사가 초등수학영재를 판별하는 도구로서 타당성에 대하여 검증하고자 하였다. 이를 위하여 문헌 연구를 통하여 선행 연구들에서 그릿 검사의 측정 도구들에 대한 자료를 수집하였고, 전문가 검토를 통하여 영재판별을 위한 판별 문항을 개발하였다. 본 연구를 위해 서울특별시 초등학교 일반학생 39명과 영재교육원 수학영재 20명을 대상으로 그릿 검사, 수학 문제해결력 검사, 수학 창의성 검사, 수학 행동 특성 검사를 실시하여 상관관계를 분석하였다. 상관관계 분석 결과 그릿 검사는 수학 문제해결력 검사와 0.521, 수학 창의성 검사와 .440, 수학 행동 특성 검사와 .601의 상관을 갖는 것으로 나타났으며, 모두 유의확률 p<.01 유의도를 보였다. 또한 판별 분석을 통하여 집단 판별의 유의성을 검증한 결과에서 그릿 검사는 집단 내 분산을 총 분산으로 나눈 Wilk's λ가 .799로 나타났으며 유의확률은 p<.001로 그릿 검사가 수학영재와 일반학생을 판별하는데 유의함을 확인하였다. 연구 결과, 그릿 검사가 초등수학영재를 판별하기 위한 대안적인 도구로 타당성이 검증되어 수학영재 판별 도구로 활용 가능할 수 있음을 나타낸다.
일선 교육 현장에서 영재를 지도함에 있어서 해결해야 할 당면 과제는 판별 도구와 학습 프로그램의 개발이다. 영재를 위한 수학 프로그램을 문제 해결형, 수학 탐구형, 과제 해결형의 3가지로 분류할 경우, 퍼즐은 문제 해결형과 수학 탐구형 프로그램의 특성을 공통적으로 갖고 있는 유형으로 수학적 지식의 통합과 연결성. 그리고 창의적 문제 해결력 신장 및 수학적 원리 ${\cdot}$ 법칙을 체험적으로 만들 수 있는 기회를 제공한다는 점에서 매우 가치있는 프로그램이다. 특히 조작퍼즐은 기존의 대수적 표현 체계로 학습하기가 힘든 관찰력이나 공간에 대한 인식과 표현력 친 공간 추론력을 기르는 데 유용하며, 게임적인 요소가 포함된 퍼즐은 지필에 의존해 왔던 수학학습에 대한 부정적인 인식을 해소하는 데 크게 기여할 것이다. 본 고에서는 수학 퍼즐의 종류 및 특성과 교육적 가치에 대해서 개괄적으로 살펴보고, 실제 프로그램 작성을 위한 정보를 제공과 영재들의 공감 감각을 기르기 위한 프로그램의 원을 이용한 수학 퍼즐의 개요를 제시한다.
There is a great need to find new topics which are good to evaluate and to encourage the mathematical creativity of gifted students, For the purpose to find such a topic, we study Ho-bak-go-nu game that is one of Korean traditional games and a typical alignment game. By analyzing patterns of possible alignment, the author gives a complete solution to win or not to lose according to the rules chosen by players. The author also poses several class-models including a test for the class of gifted students based on the analysis of real classes on Ho-bak-go-nu game.
수학은 기초학문으로서 합리성과 창의성을 기르는 중요한 과목이다. 하지만 학생들에게는 어렵고 두려운 과목으로 되어가는 게 현실이다. 한편 STEM은 학문 간의 벽을 허물고 서로 융합하여 과학, 수학, 공학, 기술 등의 과목에 흥미도를 높이기 위한 대안적 교육이다. STEM교육의 도구로 로봇이 효과적인 것으로 연구되어 있다. 따라서 STEM 기반의 로봇교육을 하여 수학에 대한 흥미도를 높이고자 수학학습프로그램을 개발하였다.
In this paper, inquiry-oriented mathematics instruction was suggested as a teaching method to foster mathematical creativity. And it is argued that inquiry learning assist students to explore the mathematical problem actively and thus participate in mathematical activities like mathematicians. Through inquiry activities, the students learn mathematical ideas and develop new and creative mathematical ideas. Although creativity is often viewed as being associated with exceptional ability, for mathematics teacher who want to develop students' mathematical creativity, it is productive to view mathematical creativity as a mathematical ability that can be fostered in general school education. And also, both teacher and student have to think that they can develop mathematical ideas by themselves. That is very important to foster mathematical creativity in the mathematics class.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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