이 연구에서는 중등 예비교사들의 교수를 위한 수학적 지식(Mathematical Knowledge for Teaching, 이하 MKT) 수준을 검증할 수 있는 문항 개발을 확장하여서 이를 적용한 측정을 통해 중등 예비수학교사들의 MKT 수준이 어떠한지 알아보고자 한다. 이를 위해 중학교 수준의 수학 영역에 대한 검사 문항을 개발하여 예비교사 54명을 상대로 검사를 실시하여 자료를 수집하여 분석하였다. 자료 분석 결과 예비교사들이 얻은 점수를 백점 만점으로 환산 시 검사지 총점의 평균은 30.2점으로 나타났는데, 예비교사들은 대체로 문항에서 나타내는 학습 내용에 관한 지식을 정확히 이해하지 못하는 것으로 나타났으며 중등학생들이 어려워하는 부분과 이에 대한 정확한 설명 방법을 구체적으로 도입하지 못하는 것으로 나타났다. 교수 방법을 제시하고 설명하는 과정에서도 내용의 본질을 충분히 담지 못하며 학습자에 대해서도 일반적으로 관찰할 수 있는 특성을 기술하는 것으로 나타났다.
연구의 목적은 자연수 개념에 대한 초등 교사들의 교수학적 내용지식을 분석하는 것이다. Shulman(1986b)은 교사의 지식을 이해하기 위한 도구를 개발하면서, 가르치는데 필요한 내용지식을 교과내용지식, 교육과정지식, 교수학적 내용지식의 세 가지로 구분하였고, 방정숙(2002)은 교사의 교수 방법에 포함되는 요소를 개인 요소와 사회 문화 요소로 구분하였다. 연구 문제는 (1) 초등 교사들은 자연수 개념에 대하여 어떤 교수학적 내용지식을 가지고 있는가, (2) 초등 교사들이 가지고 있는 자연수 개념에 대한 교수학적 내용지식에는 어떤 요소들이 포함되어 있는가의 두 가지이다. 연구 결과 (1) 초등 교사들은 자연수 개념에 대한 교수학적 내용지식의 세 가지 유형을 적절히 갖추고 있고, (2) 초등 교사들이 가지고 있는 자연수 개념에 대한 교수학적 내용지식에는 사회문화적 요소 보다는 개인 요소가 더 많이 포함되어 있다. 연구의 제안점으로는 (1) 보통의 현장 교사와 수학교육을 전공한 교사간의 비교 연구와 (2)자연수 개념에 대한 교실 활동에 대한 연구가 수행되기를 바란다.
이 연구에서는 확률에 대한 교사의 교수학적 내용 지식의 다양한 측면 중 특히 '확률에 대한 교과 내용 지식'과 '확률과 관련된 학생들의 이해에 대한 지식'을 분석하였다. 확률에 대한 교과 내용 지식을 분석하기 위하여 지필 검사를 실시하였으며, 확률과 관련된 학생들의 이해에 대한 지식을 살펴보기 위하여 교사들 간의 모둠 토론을 통해 학생들의 반응 결과에 대한 이유를 추측해 보도록 하였다. 지필 검사와 모둠 토론 결과를 선행 연구와 비교 분석함으로써 교사들이 지닌 확률 내용 지식의 특징과, 학생들이 확률을 이해하는 정도에 대해 교사가 지닌 지식의 특징을 상세히 기술하였다.
본 연구는 수학학습 멘토링 활동이 예비수학교사들의 수학교수지식에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 M대학교 수학교육과 학생 6명을 연구 대상자로 선정하였다. 예비수학교사들은 농촌지역 중학생과 주 2회 2시간씩 15주 동안 1:1로 수학학습 멘토링을 진행하였으며, 매주 학습사항 및 정서관찰을 기록한 멘토일지를 과제로 제출하였다. 예비수학교사들의 멘토일지, 성찰일지와 면담 내용을 바탕으로 수학학습 멘토링 활동이 예비수학교사들의 수학교수지식과 학생에 대한 이해 및 자아성찰에 미치는 영향을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 이론적인 수학교육학의 내용을 학교현장에서 적용할 수 있는 기회를 제공함으로써 이론적인 지식을 실천적 지식으로 발현하게 하였다. 둘째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 학생을 이해하는 방법과 이해하는 능력을 갖추는데 도움을 주었고, 학습자로서의 자신의 태도 및 자세에 대해 반성하게 하는 기회를 제공하였다. 셋째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 수업에 대한 반성의 기회를 제공함으로써 교수 활동을 신장하는데 도움을 주었다. 넷째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들의 교직에 대한 신념과 교직관의 변화에 긍정적인 영향을 주었다.
본 연구에서는 수학적 발문과 관련하여 초등학교 예비교사와 현직교사의 PCK에 대한 비교 논의를 통해 수학수업 전문성 신장에 시사하는 바를 도출하고자 한다. 이를 위해 초등학교 예비교사와 현직교사에게 실시한 수학적 발문 관련 PCK에 대한 설문조사 분석 결과가 시사하는 바는 다음과 같다. 첫째, 수학 수업 현장의 관점에서 여전히 중요시되는 것은 교수 방법 관련 이론적 지식이 아니라 교수 경험과 교직 경력에 의하여 진화된 교수 방법 관련 실제적 지식이다. 둘째, 발문 관련 PCK면에서 볼 때 수학의 개념적 지식에 비해 절차적 지식의 지도에 있어서 발문 관련한 교사의 전문성 증진이 상대적으로 더 요구된다. 셋째, 수학 학습 지도시 바람직한 발문은 학습자의 오답에 대해서는 오답 배후의 오류체계를 고려한 발문이어야 하고, 학습 내용의 충실한 이해를 확인하기 위해서는 학습한 내용 주변 관련 내용과의 연계성을 고려한 발문이 되어야 한다. 본 연구는 설문조사에 의존하였기에 본 연구의 의도를 충족시키기 위해서는 수학 수업 현장에 밀착된 후속 연구가 필요하다.
정보화시대를 맞아 어느 때보다도 활발히 전교과에 걸쳐 학생의 의사소통의 능력을 향상하기 위한 다양한 방법이 모색되고 있다. 학교현장의 수학교육자는 수학교수-학습에서 어떤 상호작용이 일어났는지, 특히 다루기 쉬운 도구로써 계산기가 주어졌을 때 어떻게 학생의 지식 발달이 언어적 상호작용에서 이루어지는지를 알아야 한다. 본 연구는 이러한 학생의 상호작용을 분석할 때 필요한 분석도구를 개발하는 것이다. 예비연구와 본 연구를 통해 언어적 상호작용의 구성요소가 세 영역, 즉, 지식구성 진술, 사회적 상호작용 진술, 그리고 교사의 교육어 진술에서 개발되었다. 본 연구에서 개발한 자료를 이용하여 특히 학생의 지식 구성 발달에 따른 상호작용의 구성요소의 특징을 파악하고 이에 필요한 언어적 상호작용의 역할과 활성화 방안을 모색하는 연구가 가능하다.
수학 교육에서 연산은 여전히 수학 학습의 가장 기본이다. 교과서가 학습자의 수준에 맞게 수학적 지식을 변환시켜 놓은 지식의 전달 매체라고 할 때 기초 연산중 하나인 나눗셈에는 어떤 변화가 있었는지 살펴보고 교수학적 원리를 밝히는 것이 본 연구의 목적이다. 1차 교과서와 2차 교과서는 교수학적으로 덜 구조화되어 있으며, 3차 교과서는 새수학의 영향으로 논리적 전개를 바탕으로 설명하는 방법을 사용하였다. 4차 교과서는 나눗셈의 개념적 지식을 독립적으로 다루기 시작하며 5차 교과서와 6차 교과서는 과정을 제시하는 도식의 사용으로 변화하였다. 7차 교과서는 내용 체계가 단계별로 구조화되었고 학생들이 지식을 구성하는 기회의 제공을 많이 다루고 있다. 학생들의 유의미한 학습을 위해 이러한 변화에 대한 시사점을 교실 현장과 교과서의 제작에 충분히 반영되어야 한다.
이 연구에서는 브레트슈나이더 공식의 재발명을 소재로, 중등예비교사용 수학화 교수단원 <사각형의 넓이>를 디자인하고 있다. 예비교사들이 이 교수단원을 통해 얻을 수 있는 것을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 현상을 조직하는 본질을 발명하는 수학화를 경험할 수 있다. 예비교사들은 그들이 정말로 수학을 발명하는 것처럼, 브라마굽타의 공식과 브레트슈나이더 공식을 발명하는 경험을 할 수 있다. 둘째, 예비교사들은 수학 지식 발명의 한 가지 메커니즘을 이해할 수 있다. 예비교사들은 브라마굽타 공식과 브레트슈나이더 공식을 재발명하면서, 새로운 수학 지식이 이미 잘 알고 있는 수학 지식으로부터 유추를 통해 발명되는 메커니즘을 이해할 수 있다. 셋째, 예비교사들은 학교수학과 학문 수학의 연결을 이해할 수 있다 예비교사들은 직사각형, 정사각형, 마름모, 평행사변형, 사다리꼴의 구적 공식과 헤론의 공식과 같은 학교수학이 학문 수학이라 할 수 있는 브라마굽타의 공식과 브레트슈나이더 공식 사이의 관계를 통해, 학교수학과 학문 수학이 어떻게 연결될 수 있는지 알 수 있다.
본 연구의 목적은 STEAM 수업에서의 멘토교사 경험이 예비수학교사들의 융합인재교육(STEAM) 교수 역량에 미치는 효과에 대해서 알아보는 것이다. 본 연구는 사범대학과 연계된 중학교 자유학기제 수학탐구 프로그램에 참여한 23명의 예비수학교사들을 대상으로 한 학기 동안 수행되었다. 예비수학교사들의 STEAM 교수 역량의 변화 및 멘토교사 프로그램의 효과를 알아보기 위하여 사전, 사후 STEAM 교수 역량 검사와 수업 일기 및 간담회 자료 분석 결과를 활용하였다. 연구 결과에 의하면, STEAM 수업에서의 멘토교사 경험은 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 지식, 교과내용지식, 교수학습방법, 수업상황 및 환경 역량 함양에 매우 효과적이었다. 특히, 중학생들을 대상으로 이루어진 STEAM 수업에서의 현장 경험이 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 이해 향상과 더불어 실천적 지식을 형성하는데 실질적으로 도움이 된 것으로 나타났다.
본 연구에서는 분수의 곱셈에서 학생이 학교 수업을 받기 이전에 가지고 있는 비형식적 지식이 무엇인지를 알아보고, 그 지식을 형식화 할 수 있는 교수$\cdot$학습 방법을 추출하기 위해서 문헌 검토를 통해 6차시의 사전 교수$\cdot$학습안을 개발하고, 이를 바탕으로 초등학교 4학년 학생 7명에게 교수실험을 실시하였다. 교수실험 결과, 학생의 분수 곱셈에서의 비형식적 지식은 그림을 이용한 직접적 모델링 전략, 비형식적 언어에 의한 사고, 조작 가능한 수식에 의한 표상으로 나타났다. 또한, 교수실험과정에서 학생이 보인 반응을 분석하여 (분수)$\times$(자연수), (자연수)$\times$(분수), (단위분수)$\times$(단위분수), (진분수)$\times$(진분수)의 곱셈에서 비형식적 지식을 형식화하기 위한 교수$\cdot$학습 방법을 제시하였고, 이에 터하여 분수의 곱셈에서 학생의 비형식적 지식을 형식적 지식으로 연결하기 위한 교수$\cdot$학습 활동자료를 제시하였다. 본 연구에서 개발한 교수$\cdot$학습 활동자료는 학생이 가진 비형식적 지식에 기초하여 형식적 지식을 의미 있게 학습할 수 있도록 할뿐만 아니라 더 나아가 수학적 사고력과 긍정적인 수학 성향을 길러줄 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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