• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제13권2호
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• pp.159-178
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• 2003

본 연구는 초등 수학 교재에서 정당화 과점이나 문제 해결 과정에서 활용되는 추론을 분석한 것이다. 본 연구의 분석 결과, 한 가지 전형적인 예에 대한 국소적 연역 추론이 가장 전형적인 특징으로 드러났으며, 사각형에 대한 몇 가지 명제는 연역 추론으로 정당화할 뿐 아니라 일반성을 요구하고 있는 것으로 드러났다. 또한, 열거에 의한 귀납 주론은 그리 많이 활용되고 있지 않으며, 구체물을 통한 유추가 밭이 활용되고 있음을 알 수 있었다. 전형적인 한 가지 예에 대한 설명은 Miyazaki가 제시한 예에 의한 설명이나 Semadeni가 제시한 활동 증명과 유사한 면을 지니고 있지만, 학생들의 학년 단계가 높아지더라도 계속 낮은 수준 머물러 있는 점이 문제점으로 부각되었다. 또한, 사각형의 일반적인 성질을 다루는 몇몇 명제는 Piaget의 이론에 비추어 너무 어려운 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방한으로서 보다 점진적인 추론의 지도를 제안하였는바, 전형적인 예에 대한 경험적 정당화, 전형적인 예에 대한 경험으로부터 추측의 구성, 다양한 예에 대한 추측의 타당성 조사, 일반성에 대한 스키마 형성, 함의 관계의 이해를 위한 기초 경험의 다섯 가지 수준이다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.589-608
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• 2015

본 논문은 칠교판의 일곱 조각을 모두 사용하여 만들 수 있는 볼록다각형의 개수를 탐구 주제로 한다. 본 탐구 주제는 현재 두 가지 방법을 통해 증명이 되었다. 한 가지 방법은 피크의 정리(Pick's theorem)를 이용한 방법이고, 다른 한 가지는 和々草의 방법(2007)이다. 하지만 두 방법은 초등교육과정 수준을 벗어난 내용을 포함하고 있기 때문에 초등에서 다루기에는 무리가 있다. 이 논문에서는 초등수준에서 적용이 가능한 증명 방법인 단위넓이를 이용한 방법과 최소넓이를 이용한 방법을 대안으로 제시한다. 그리고 새롭게 제시한 증명 방법이 초등수학영재에게 실제 적용 가능한지를 알아보기 위해 총 4차시에 걸친 수업 프로그램을 구성하였고, 이를 A초등학교 5학년 학교단위 영재학급 학생 5명을 대상으로 적용하였다. 그 결과 5학년 초등수학영재 수준에서 칠교판으로 만들 수 있는 볼록다각형의 개수를 정당화하는 것은 가능함을 보였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.695-715
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• 2016

본 연구는 정다각형 종이접기 활동을 소재로 한 영재교수학습 자료를 개발하고 이를 현장 수업에의 적용을 통해 발견한 교수학습 방법을 개선하는 것을 목적으로 하였다. 동일 학교에 소속한 학생들을 개별학습(1명, 발명영재학급, 과학고 영재교육원 합격), 교사와의 1-1 대면 학습(2명, 일반학급 내 우수 학생), 짝 모둠 학습(4명, 영재학급), 그리고 집단 수업(20명, 영재학급)의 여러 방식으로 유형화한 수업을 진행하면서 김정하(2010)의 정당화 분석틀(PIRSO)을 이용하여 학생들의 정당화 요소를 분석하고 집단 수업에서 정다각형 종이접기 활동의 정당화를 지도하기 위한 개선 방안을 모색하였다. 그 결과 주어진 크기의 색종이를 이용하여 최대 넓이의 정다각형 종이접기 활동 탐구라는 본 연구 소재의 난이도는 초등학교 영재학급용 수업으로 적절하였으며, 개별 학습 방식보다는 교사와의 1-1 대면 또는 동료와의 토론 및 협동 방식이 정당화의 수준을 향상시키는데 더 효과적임이 드러났다. 집단수업을 위한 탐구 활동은 모든 학생에게 모든 내용을 학습하도록 하는 일괄 수업방식보다는 필요에 따라 학생들이 개인별로 탐구하고 싶은 내용을 선택하는 선택 활동 수업 방식으로 변형할 필요가 있으며 정당화에 초점을 맞추어야 하는 과제의 목표는 처음부터 명확하게 제시할 필요가 있음을 확인하였다. 이를 바탕으로 수업의 전개나 활동의 재구성 방식, 발문을 위한 개선 방안을 제안하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권1호
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• pp.23-42
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• 2008

본 연구는 4명의 초등학교 5학년 수학영재들이 주어진 대수 과제를 해결하는 과정에서 나타나는 일반화 전략과 그에 대한 정당화의 특성을 살펴보고, 그러한 과정에서 나타난 메타인지적 사고 특성을 분석한 연구이다. 문헌 검토를 통해 일반화 전략 정당화의 유형과 메타인지적 사고를 위한 분석틀을 마련하고 학생들의 다양한 반응들을 분석하였다. 일반화 과정에서 학생들은 과제가 내포한 복합적인 관계나 순환적인 관계를 다양한 경로로 파악했고, 이 관계를 토대로 일반식을 이끌어냈다. 이러한 일반화에 대한 정당화 유형은 대부분 경험적 정당화와 형식적 정당화의 수준을 보여주었다. 메타인지적 사고의 특성에서 학생들은 자신이 보유한 지식을 복합적으로 동원하였고, 이러한 지식을 과제와 연결시키기 위하여 메타인지적 기능 영역인 '감시', '평가', '제어'와 같은 행동들을 수시로 발현시켰다. 감시, 평가, 제어의 사고과정은 학생들이 과제의 새로운 조건을 파악하게 하는 원동력이 되었고, 자신의 사고과정을 점검함으로써 특정한 사례들에 대한 값을 정당화하게 하며, 전략을 수정 변경하면서 해결과정을 지속적으로 이끌어나가게 했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.349-357
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• 2014

이 연구의 목적은 수업시간에 이루어지는 과학 실험의 의미를 고찰하고 실험 수업의 개선 방향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 교과서, 교사 인식, 실제 수업 사례를 분석하여 탐구 요소가 과학 실험 수업에 얼마나 포함되어 있으며 그 수준은 어떠한지 알아보았다. 22명의 교사를 대상으로 한 설문지를 통해 교사의 인식을 알아보았으며, 중학교 3학년 2개 학급의 2차시 수업을 분석하였다. 연구 결과, 문제제시, 증거수집, 현상설명 및 기존 과학지식의 연결은 대부분의 교과서에서 제시되었으나, 의사소통 및 정당화 요소는 많지 않았다. 또한 제시된 수준은 주로 교사 주도적이었다. 교사들은 의사소통 및 정당화 단계가 매우 중요하다고 생각하였으나, 실제 실험 수업에 이를 반영하지는 못하는 것으로 나타났다. 실제 실험 수업에서 학생들은 시간의 대부분을 증거수집에 할애하였으며, 실험 결과인 증거를 기반으로 현상을 설명하거나 기존 지식과 연결하는 활동, 그리고 의사소통 및 정당화의 활동은 거의 하지 못하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권3호
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• pp.491-502
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• 2014

이 연구는 예비교사들이 $0.99{\cdots}$가 1보다 작다는 주장을 어떻게 반박하는지를 관찰함으로서 왜 $0.99{\cdots}=1$가 참이라고 정당화하는지를 분석하였다. 일부 예비교사는 $1-0.99{\cdots}$의 값을 무한소라고 생각하고 있었다. 표준 실수의 입장에서 $1-0.99{\cdots}$의 값은 무한소가 아닌 0이라고 생각했던 예비교사들도 이것을 실수에 대한 가정으로부터의 논리적 결론으로 정당화하기보다는 유한과 무한은 다르다는 직관적 정당화에 안주하였다. 예비교사들이 $0.99{\cdots}$ <1의 반박에서 드러낸 인식의 한계는, 표준 실수 체계만이 수학적으로 옳은 유일한 수체계라는 믿음과 무관하지 않다. $0.99{\cdots}$ <1이지만 표준 실수체계와 마찬가지로 무모순인 비표준 실수체계가 존재한다는 사실은, 평범한 중학생이 제기하는 $0.99{\cdots}$가 1이냐 아니냐의 질문도 학교수학 수준의 상식적 설명 혹은 예비교사들의 직관적인 정당화만으로는 대답할 수 없는 것임을 보여주고 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권3호
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• pp.391-410
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• 2017

본 연구는 학습유형이 상이한 초등학교 6학년 수학영재학생들의 일반화 및 정당화의 특징을 분석함으로써 학습유형에 따른 개별화 지도방안에 대한 교수학적 시사점을 도출하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 초등학교 6학년 수학영재학생 3명의 학습유형을 판별하고 주어진 수학적 과제를 해결하는 수행과정을 추적 관찰하였다. 학생들에게는 지필환경과 함께 지오지브라를 활용한 동적기하환경이 제공되었으며, 학생들이 작성한 활동지, 지오지브라의 활동이 기록된 학생의 산물, 두 연구자가 관찰하며 작성한 현장관찰일지, 과제 탐구 후 개별면담 등을 통해 자료를 수집하여 질적 분석을 실시하였다. 그 결과, 초등학교 6학년 수학영재학생들의 일반화 특성은 다양하게 나타났으나 그에 비해 정당화 수준은 동일한 것으로 드러났다. 또한, 학습유형에 따라 학습 환경에 대한 선호도의 차이를 보였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 수학영재학생들의 학습유형에 따른 개별화 지도방안에 대해 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.161-169
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• 2007

본 연구는 웹기반 PBL에서 메타인지의 영향과 효과적인 스캐폴딩 유형을 알아보기 위해 학부생 49명을 대상으로 하여 메타인지와 스캐폴딩 유형이 문제해결과정에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구에서는 문제의 해결과정을 문제치 정의 단계, 해결책 탐색 단계, 해결책 선정 및 정당화 단계, 해결책에 대한 검토 단계로 분류하였고 스캐폴딩의 유형은 과제중심과 과정중심으로 분류하였다. 실험 결과, 메타인지 수준이 높은 피험자는 낮은 피험자보다 해결책에 대한 검토 단계에서만 더 높은 성취도를 나타냈다. 그리고 제공된 스캐폴딩의 효과는 통계적으로 유의하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 해결책 선정 및 정당화 단계와 해결책에 대한 검토 단계에서는 메타인지 수준이 낮은 집단에게는 과제중심 스캐폴딩이 메타인지 수준이 높은 집단에는 과정중심 스캐폴딩이 제공되었을 때 더 높은 성취도를 나타냈다. 부 연구 결과를 통해 웹기반 PBL에서 학습자의 메타인지가 문제해결과정에 미치는 효과와 스캐폴딩과 메타인지수준 사이의 상호작용 효과를 부분적으로 확인할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제64권1호
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• pp.38-48
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• 2020

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업의 학급 논의 활동에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고의 특징을 알아보고자 5개 주제에 대한 논의기반 탐구 과학수업의 수업 동영상 및 활동지를 수집하여 분석하였다. 연구 결과, 학생들이 학급 논의 과정에서 지식의 원천으로 사용한 증거의 출처로는 실험 자료를 활용한 유형이 가장 많이 나타났으며, 활동 방식에 따라서 개인적인 경험에 기반을 둔 유형과 과학 원리를 증거로 활용하는 유형이 추가로 나타났다. 또한 학급 논의에서 주제에 따른 지식 정당화의 수준 차이는 비슷하게 나타났으나, 주장 정당화의 하위 평가 요소 중 주장 타당성, 증거 타당성 및 논의과정 요소 사용의 수준은 높았지만 반박 타당성의 수준은 낮게 나타났다. 마지막으로 학급 논의 전후의 주장 변화를 분석한 결과, 주장변경 유형은 잘못된 주장의 정정 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형, 개념의 확장 유형으로 분류할 수 있었으며, 이 중 잘못된 주장을 정정하는 유형이 가장 높은 비율로 나타났고, 개념의 확장 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형의 순서가 차례대로 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권2호
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• pp.215-237
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• 2006

본 연구는 국가수준 학업성취도에 따라 구분된 학생들의 성취수준별로 기하 문제해결에서 어떤 특정을 보이는지를 탐색하려 하였다. 기초학력, 보통학력, 우수학력 학생 3 명씩을 동질그룹으로 구성하여 교사의 도움 없이 비정형적인 기하 문제를 해결하게 하였고, 관찰을 통해 성취수준별로 기하 개념 발달 수준이 어떠한지, 문제 해결의 방법을 선택할 때 어떤 접근을 하는지를 분석하였다. 기초학력 학생들은 모양과 실용 기하의 개념 수준에서 문제해결에서 무엇을 할 수 있는가에 초점을 둔 물리적, 구체적 행동을 보였고, 보통학력 학생들은 실용 기하와 유클리드 기하의 수준에서 문제해결을 위해 무엇을 해야 하는가에 초점을 두어 문제해결의 여러 가지 방법을 탐색했으며, 우수학력 학생들은 실용 기하와 유클리드 기하의 수준에서 일반화와 정당화를 통해 문제해결의 본질에 접근하려 하였다. 본 연구는 이에 따라 학생들의 수준별 수학 학습을 지도하는 것에 대한 시사점을 제안하였다.