• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권3호
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• pp.303-321
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• 2015

본 연구는 우리나라 학생들의 수학 인지적 성취 특성을 국제수준에서 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 TIMSS 2011 평가틀과 평가문항을 바탕으로 인지적 속성을 추출하고, TIMSS 2011 8학년(중2) 수학 성취도 자료를 이용하여 우리나라를 포함한 수학 성취도 상위 15개국의 인지적 성취 특성을 비교, 분석하였다. 분석결과 TIMSS 2011의 인지영역은 9가지 인지적 속성으로 재분류되었으며, 인지적 속성에 따라 국가별로 상대적으로 쉽거나 어렵게 생각하는 경향에 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 우리나라 학생들은 다른 성취도 상위국에 비해 상대적으로 회상/인식하기, 계산하기, 분류/측정하기, 표현하기를 쉽게 생각하고, 해석하기, 실행하기, 일반화하기를 어려워하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 우리나라 학생들이 어려워하는 각각의 속성에 따라 교육적 처방을 마련해야할 것이다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권4호
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• pp.531-543
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• 2009

본 연구는 중학교 2학년 기하 문제를 해결하는 데 필요한 속성이 무엇인지를 확인하고, 학생들이 그러한 속성을 얼마나 숙달하고 있는지를 분석하였다. 중학교 2학년 기하 영역의 선다형 문항은 회상하기, 분석하기, 정당화하기, 종합하기, 비정형 문제해결의 5가지 속성을 요구하고 있었으며, 이것은 수학 교사들의 내용적 판단뿐 아니라 인지진단이론의 모수에 의해서도 확인되었다. 학생들은 정당화하기와 종합하기의 속성을 많이 숙달하지 못한 편으로 나타났다. 5가지 속성은 서로 높은 상관관계가 있었으며, 회귀분석 결과 분석하기가 기하 성취도 변화를 가장 잘 예측하는 변수였다. 성취수준별로 숙달한 속성의 수는 달랐는데, 중 수준 학생들은 상 수준과 비교하여 정당화하기, 비정형 문제해결의 숙달 비율이 낮았으며, 하 수준 학생들은 종합하기나 정당화하기의 속성을 거의 숙달하지 못했고 회상하기, 분석하기, 비정형 문제해결의 속성 또한 30% 미만의 학생들이 숙달하고 있었다. 이 결과는 개인에 따라 다른 정보를 제공하고 학생 개개인의 강점과 약점을 산출해준다는 점에서 학생 평가에 유용하게 활용될 수 있다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권2호
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• pp.259-277
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• 2008

본 연구는 인지 진단 이론을 활용하여 수학 평가 결과를 분석하고 교수 학습에 활용하는 방안을 모색하고자 하였다. $2003{\sim}2006$년에 실시된 국가수준 학업성취도 평가의 중학교 3학년 수학 검사에서 30개의 선다형 문항을 선정하여 검사지를 재구성하고 검사를 실시하였고 인지 진단 이론의 한 모형인 Fusion Model을 적용하여 평가 결과를 분석하였다. 검사 문항을 통해 학생들이 숙달한 수학적 속성을 판별하고, 학생 전체와 성취수준별로 숙달한 속성과 그 속성의 개수를 분석하였다. 그리고 학생 개개인의 수학적 강점과 약점을 분석하여 교사들에게 학생 개개인의 수학적 능력에 대한 정보를 구체적으로 알려줄 수 있었다. 이 결과는 학생들의 수학 학습에 대한 진단과 처방, 추후 학습 지도에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권1호
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• pp.61-75
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• 2013

본 연구는 수학 학습에서 우리나라 학생들의 정의적 특성을 요인 분석과 인지 진단이론을 바탕으로 학교급과 성별에 따라 분석하였다. 이종희 외 6명(2011)이 개발한 정의적 성취 검사도구를 학교급별로 적용했을 때 요인 분석과 인지 진단 이론의 모델은 적합한 것으로 판명되었으며, 이에 따라 학교급과 성별 차이를 살펴보았다. 요인 분석에 의해 수치화된 정의적 성취는 학교급별로 평균의 차이가 있었는데, 중학교와 고등학교는 차이가 없었으나 초등학교와 중등학교 간에는 차이가 있었다. 또한 학교급 내에서 남녀 차이가 있었는데, 대체로 남학생의 정의적 성취가 여학생보다 더 긍정적이었다. 인지 진단 이론에 의해 학생들이 성취한 정의적 속성의 비율을 학교급과 성별로 살펴보았을 때, 중학생이 자기 통제와 불안을 가장 많이 성취하고 있었고, 모든 학교급에서 가장 많이 성취한 속성은 수학에 대한 가치 인식이었다. 학교급 내 남녀 학생들이 성취한 속성의 수를 살펴보면, 모든 학교급에서 남학생이 학습지향성, 흥미, 자신감을 성취한 비율이 여학생보다 높았고, 여학생들은 불안이 있는 경우의 비율이 남학생에 비해 높았다. 학생들의 개인별 프로파일을 보면, 불안은 없으면서 나머지 5가지 속성을 모두 성취한 학생들의 비율이 가장 높았다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.45-71
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• 2014

이차곡선에 대해 고교과정에서는 종합적인 개념습득이 이루어질 기회가 부족하고 대학과 정은 고등수학적 접근으로 진행되어 여전히 개념습득의 어려움을 갖는다는 점을 인식하고 예비교사들의 문제제기에 의한 수학적 사고확장을 돕고자 그래핑 계산기를 활용하여 수학적, 인지적, 교수적 충실도를 조사하였다. 인지적 충실도에서는 세 가지 수학적 속성의 문제제기가 이루어졌으며 이 때 수학적 충실도가 인지적 충실도와 순환적 연관성을 보였으며 교수적 충실도는 인지적 충실도를 더욱 활성화시키는 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제26권1호
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• pp.51-69
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• 2012

본 연구는 Davydov가 언급한 이론적 일반화가 구체적으로 어떻게 이루어지는지를 탐구하는 것을 목적으로 하며, 이를 위해 본질적 속성의 인식을 돕는 전략과, 이 전략을 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 제시하는 것을 연구문제로 설정하였다. 본질적 속성의 인식을 돕는 전략으로 WIOS를 제시하였다. WIOS는 일반화하려는 명제의 결론을 고정하여, 명제의 가정으로부터 추출한 여러 속성을 대상으로 WIO를 통해 결론에 영향을 미치는 속성과 그렇지 않는 속성의 인지를 통해 본질을 추출하는 전략이다. 한편, 이 전략을 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 '인지, WIOS, 일반화된 명제의 추측, 정당화, 본질적 속성에 대한 통찰'의 순으로 제시하였다. 그리고 WIOS를 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 중학교 교과서에 수록된 2가지 정리에 적용하여 보았으며, 이를 통해 이 전략의 과정이 이론적 일반화의 수행을 도울 수 있는 전략임을 확인해 보았다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제22권4호
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• pp.223-237
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• 2019

수학적 과정에서 나타나는 언어 구문론적 표현 체계와 정의적 표현 체계 사이에는 긴밀한 상호 작용이 이루어진다. 한편, 수학적 개념 체계도 본질적으로 은유적이므로 언어적 표현을 통해 나타나는 수학적 개념 구조에 대한 분석은 수학 학습에 작용하는 인지 정의적 장애 요인의 근원을 밝히는데 도움이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 수학 영재아의 문제해결 프로토콜을 인지언어와 메타정의의 관점에서 분석하여 텍스트 및 은유의 기능적 특성과 메타정의의 기능적 특성 사이의 관계성을 파악하였다. 그 결과 문제해결의 성공 여부에 따라 수학 영재아의 인지적, 정의적 특성이 반영된 행위의 양상이 서로 다르게 나타났다. 성공적이지 못한 문제해결의 경우에는 성공적인 경우에 비해 내부 표현 체계로서의 은유를 활용하는 행위가 상대적으로 빈번하게 나타났다. 또한 은유의 인지언어학적 측면이 문제해결에 중요하게 작용하면서 동시에 은유라는 외적 표현에는 메타정의적 속성이 긴밀하게 관련되어 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권2호
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• pp.223-239
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• 2017

이 논문에서는 초등 영재학생들에게 수학화의 경험을 주기 위한 교수단원 <삼 사각형의 등주문제>를 설계하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 각 조별 학생들의 문제 해결과정 중에 나타나는 사고과정을 바탕으로 교사와 수업관찰자(연구자)가 수업분석을 통하여 교수단원 설계와 관련된 논의를 하였다. 교육적 시사점을 줄 수 있는 논의 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들의 인지적인 간극을 줄이기 위한 교구활용을 고려해야한다. 둘째, 삼각형에서 삼각형이 지닌 속성인 변의 개념과 추상적인 속성인 높이 개념과의 관계를 심도 있게 다룰 필요가 있다. 셋째, 귀납적인 추론으로부터 시작하여 추론을 정당화하는 낮은 수준의 연역적인 논리가 필요하다. 끝으로, 도형을 보는 직관(spatial sense)에 영향을 줄 수 있는 도형의 개념이미지를 조사할 필요성이 있다.