초등 수학에서 학습부진의 원인은 다양하지만, 선수학습요소의 결여가 하나의 원인으로 주목되고 있다. 본 연구에서는 초등 수학 학습부진의 원인으로 자릿값 이해의 결여 가능성을 고려하여, 초등 수학 학습부진아의 자릿값 이해 수준을 분석하고, 그들이 어려움을 느끼는 자릿값 개념의 과제 유형을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 수학 학습에서 지속적으로 어려움을 보이는 초등학교 3학년 학습부진아 10명을 대상으로 자릿값 개념 이해 검사인 SToPV를 개별적으로 적용함으로써 학생들의 반응을 분석하였다. 분석 결과, 초등학교 3학년 시기의 수학 학습부진아들은 이전 학년에서 자릿값을 학습하였음에도 불구하고 자릿값을 이해하고 활용하는 데 어려움을 느끼며, 어려움을 느끼는 과제 유형에 있어서도 경향성이 있음이 파악되었다. 분석 결과 및 그에 대한 논의를 통해 초등 수학 학습부진아의 자릿값 개념 진단과 지도를 위한 교수학적 시사점을 도출하였다.
본 논문에서는 우리나라 초등학교 1~2학년 수학 교과서/익힘책 <수와 연산> 영역에서 '곱', '자릿값', '구구', '숫자'라는 용어를 잘못 사용하거나 또는 비일관적으로 사용하고 있는 실태를 분석하고 있다. 이러한 분석을 바탕으로 다음 네 가지를 결론으로 제시한다. 첫째, ${\ll}$수학 3${\gg}$ 교과서에서 '곱'을 정의해야 한다. ${\ll}$수학 3${\gg}$ 교과서/익힘책에서 곱셈을 도입하지만, 그 계산 결과를 '곱'이라 하고 있지는 않다. 둘째, 초등학교 2학년 수학에서 '자릿값'이라는 용어의 사용을 재고할 필요가 있다. ${\ll}$수학 3${\gg}$과 ${\ll}$수학 4${\gg}$ 교과서/익힘책에서 사용하는 '자릿값'이라는 용어의 의미는 명료하지 않다. 셋째, ${\ll}$수학 2${\gg}$와 ${\ll}$수학 4${\gg}$ 교과서에서 '덧셈구구표'와 '뺄셈구구표'라는 표현을 사용하지 말아야한다. 넷째, 초등학교 1, 2학년 수학에서 '숫자'의 사용을 최소화하고, 가급적 '수'로 통일해서 사용하는 것을 고려할 필요가 있다.
본 연구는 2009 개정 교과서 2학년 1학기 1단원 '세 자리 수'의 단원평가에 제시된 비비례모델과 관련된 문항의 적절성에 대한 문제제기에서 출발하여, 교과서 분석과 검사지 적용을 통해 2학년 수 개념 학습을 위한 비비례모델의 적용 가능성 탐색을 목적으로 한다. 결과적으로 2학년 초기 단계에서 비비례모델을 이용한 수 개념 지도는 교수학적으로 몇 가지 문제가 있음이 지적된다. 교과서 분석 결과로서 파악된 문제점은 첫째, 비례모델을 통한 학습 후 평가 시점에서만 비비례모델을 제시한 것, 둘째, 비비례모델을 제시할 때 수의 크기를 표시하지 않은 것, 셋째, 비비례모델이 처음 제시되는 시점에서 가장 어려운 수준의 유형을 이용한 것이다. 한편 학생 이해 측면의 문제점으로, 첫째, 비비례모델의 관계에 대한 이해도가 낮으며 특히 자릿값 개념에 기초하여 파악하는 경향이 있다는 점, 둘째, 비비례모델 간의 관계를 묻는 질문이 덧셈 맥락이 상실된 곱셈 맥락을 따른다는 점이 파악되었다.
본 연구에서는 2007 교육과정에 따른 우리나라 초등학교 1~6학년 수학 교과서와 연변 조선족 자치주의 소학교 1~6학년 수학 교과서를 수 영역에 한정해서 비교하고 있다. 연변 교과서가 우리나라 교과서 개발에 시사점을 줄 수 있는 것은 다음의 일곱 가지이다. 첫째, 자릿값 지도를 위해 계수기 사용을 고려할 필요가 있다. 둘째, 부등식을 일대일 대응 형식으로 읽는 것을 고려할 필요가 있다. 셋째, 연속량을 가진 구체물 전체를 자연수 1로 표시할 수 있음을 명시하는 것을 고려할 필요가 있다. 넷째, 분수에서 분모와 분자를 구분하는 용어 '분수선'의 도입을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 분수의 성질을 명시적으로 언급하는 것을 고려할 필요가 있다. 여섯째, 소수 활용의 용례를 넓힐 필요가 있다. 일곱째, 소수의 오른쪽 끝에 0을 추가해서 소수의 자리를 하나 늘일 수 있음을 명시하는 것을 고려할 필요가 있다.
분수와 소수가 나타내는 크기에 대한 이해를 돕기 위해, 수의 크기를 공간상에 직관적으로 표시하는 수직선 모델이 널리 활용된다. 본 연구에서는 수직선 추정 과제를 활용하여 초등학교 6학년 학생들의 분수와 소수에 대한 이해도 및 문제 해결 전략을 살펴보고, 다양한 전략 사용의 유연성이 분수와 소수의 표상의 정확성, 연산 능력, 수학 학업성취도의 개인차와 연관성이 있는지를 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 자연수에 비해 분수와 소수의 수직선 표상 정확성이 상대적으로 낮았으며, 특별히 분수의 경우 분모가 짝수인 분수보다 홀수인 분수에서, 소수의 경우 소수 세 자리 수 보다 소수 두 자리 수에서 수직선 표상의 정확성이 더 낮게 나타났다. 전략 사용의 측면에서 학생들은 분수를 수직선에 표상할 때 기준점 참고 전략, 분할 전략, 어림 전략 순으로 많이 사용하였으며, 소수를 표상할 때에는 기준점 참고 전략, 반올림 전략, 자연수 변환 전략 순으로 많이 사용하였다. 마지막으로 분수를 표상할 때 사용하는 전략이 다양할수록 분수의 표상 정확성과 수학 학업성취 점수가 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 분수의 다양한 개념과 자연수 대비 소수의 자릿값 및 0의 개념에 대한 세심한 지도의 필요성을 제언하였다. 또한 분수와 소수에 대한 이해를 돕기 위한 방안으로, 수직선 모델 활용과 함께 표상 전략을 병행해서 지도하는 방법에 대해 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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