본 연구의 목적은 원주율과 관련되는 조선산학의 내용을 교수학적 차원에서 분석하는 것이며, 분석 내용을 바탕으로 원주율에 대한 심화된 이해를 돕는 교수 학습활동을 조직화하는 것이다. 이를 위해 먼저 조선산학서 <묵사집산법>, <구수략>, <구일집>에 대한 상세 분석을 수행하였다. 분석 결과, 조선에서 사용한 고법, 휘율, 밀률을 비롯한 다양한 원주율의 근삿값이 지름과 원주의 비라는 원주율의 의미가 잘 드러나는 형태로 제시되었다는 것과 문제의 상황에 맞게 원주율을 적절히 선택하게 함으로써 계산의 정확도를 조정할 수 있었다는 것을 확인하였다. 이상의 분석 결과를 종합하여, 원주율에 대한 심화학습 자료로 활용 가능한 구체적인 교수 학습활동으로 조직화하였다. 교수 학습활동은 원주율의 뜻과 원주율의 근삿값 설명하기, 원주 또는 원의 넓이 계산 방법에 대해서 교과서 방법과 비교 설명하기, 원의 넓이와 정사각형의 넓이의 비의 관계 설명하기 등 총 4가지 활동으로 구성하여 제시하였다.
본 연구는 예비 교사교육에서 한국수학사의 교육적 적용을 탐색하는 일련의 연구로서, 그 목적은 예비 초등교사의 한국수학사 활용에 대한 인식을 조사하는 것과 조선산학 프로그램이 한국수학사 활용에 대한 교사인식에 미치는 영향을 살펴보는 것이다. 이를 위해 조선산학 프로그램에 참여한 학생 88명을 포함한 총 174명의 예비교사들을 대상으로 한국수학사 활용의 실태, 효과, 개선방안과 관련된 설문을 실시하였다. 분석 결과, 예비교사들은 한국수학사의 활용을 수학사의 활용보다 더 중요하게 인식하는 것으로 나타났으며, 수학교육에 한국수학사 도입이 필요하다는 의견이 많았다. 또한 예비교사들은 문화적 측면의 활용효과와 활용방식을 가장 높게 평가하였으며, 정의적 측면과 인지적 측면은 후순위로 조사되었다. 한편 교사교육 참여집단과 비참여집단의 인식 차이를 분석한 결과, 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타난 문항은 전체 54개 문항 중 25개 문항으로 나타났다. 무엇보다도 교사교육 참여경험이 인지적 측면의 활용효과와 활용방식에 대한 인식에 긍정적인 영향을 미쳤음을 확인하였다. 이는 교사교육이 한국 수학사 활용에 대한 교사들의 인식과 한국수학사를 활용한 수학수업의 활성화에 주요 변수임을 의미한다.
우리나라의 천문 관측의 기록의 역사는 삼국시대 이전 선사시대까지 거슬러 올라간다. 선사시대에는 천문 현상을 바위나 건축 유물에 기록을 남기고 역사를 기록하기 시작한 이후에는 일반 역사 기록 속에 항상 함께 기록하고 있다. 특히 동양은 역사기록 자체가 인간이 남긴 자취뿐만 아니라 하늘과 땅에 일어나는 다양한 자연 현상도 함께 동시에 남겼다. 고대로부터 인간은 하늘과 땅과 항상 유기적인 관계를 갖는다고 믿었기 때문이다. 우리나라는 정사로서 가장 오래된 역사 기록인 삼국사기와 삼국유사에 일식, 혜성 출현, 별똥과 유성우, 달과 행성 운행, 초신성 관측 등 250회 이상의 천문 기록이 나타나며 대부분 실제로 일어났던 사실을 그대로 기록하고 있다. 그 후 고려사와 조선왕조실록에는 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 천문 기록을 남기고 있다. 이러한 천문 기록뿐만 아니라 일찍부터 중국으로부터 역법을 도입하여 천체 운행을 이용하여 우리 생활에 필요한 시각법을 사용하고 달력을 제작하였다. 특히 달과 태양의 운행 원리를 파악하여 일식과 월식을 직접 추산하였다. 역법의 운용은 천체 운행의 원리를 이해하고 수학을 발전시키는데 큰 역할을 하였다. 이러한 천문 관측과 정확한 시각 체계를 유지하고 정밀한 역법을 사용하기 위해서는 끊임없이 천체를 정밀하게 관측할 필요성이 있다. 이를 위해 다양한 천문 관측기기를 개발하고 제작하였다. 천문 의기는 천체의 위치를 측정하고 천체의 운행을 이용하여 시각 체계를 유지 관리를 위해 필수불가결한 기기이다. 우리나라 천문학 발달의 네 가지 축인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏)등은 조선 초기 세종시대 완성을 보게 되었다. 이는 단일 왕조가 이룬 업적으로 다른 문화권에서 볼 수 없을 정도의 우수한 과학 기술의 유산이다. 특히 칠정산내편과 외편의 완성은 중국의 역법에서 벗어나 독자적인 역법을 완성하려는 시도였다. 이 모든 것은 당시 이를 주도하던 세종대왕의 지도력과 천문학과 수학에 뛰어난 천문학자가 이룩한 업적이다. 그 후 조선 중기로 접어들면서 쇠퇴하다가 임진왜란과 병자호란을 겪으면서 거의 모든 과학기술의 유산이 파괴되거나 유실되었다. 조선 현종 이후에 세종시대의 유산을 복원하려는 노력 중에 중국을 통하여 서양의 천문학을 도입하게 되었다. 중국에 들어와 있던 서양 선교사들이 주도하여 중국의 역법 체계를 바꾸었다. 즉, 일식과 월식의 예측력이 뛰어난 시헌력을 만들어 사용하기 시작했다. 시헌력에는 서양의 대수학과 기하학을 이용한 다양한 수학적 기법이 사용되었다. 조선 후기에 이 시헌력을 익히기 위한 노력을 하는 과정에서 서양의 수학과 기하학을 접하게 되고 새로운 우주 체계를 도입하게 되었다. 특히 서양의 천문도와 지도 제작에 기하학의 투사법이 사용되어 복잡한 대수학적 계산을 단순화시켜 활용하였다. 조선 후기에 전문 수학자뿐만 아니라 많은 유학자들도 서양의 수학과 기하학에 깊은 관심을 갖고 연구하였다. 고천문학 전체를 조망해 볼 때 핵심은 현대의 천체물리학이 아니라 위치천문학이다. 따라서 고천문학을 연구하는데 필수적인 요소가 지구의 자전과 공전 운동에 의해서 일어나는 현상과 세차운동에 의한 효과를 정확하게 이해하고 있어야 한다. 그중에서도 구면천문학과 천체역학에 대한 원리를 알고 있는 상태에서 접근해야 한다. 고천문학의 중심인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏) 등의 내용은 이러한 위치천문학이 그 기본 골격을 이루고 있다. 예를 들어 고려사의 천문 현상을 모아 놓은 천문지(天文志)와 일식과 월식 계산 원리가 들어있는 역지(曆志)를 연구하기 위해서는 위치천문학의 기본 개념 없이는 연구하는데 한계가 있다. 인문학을 전공하는 학자가 고천문을 연구하는데 가장 큰 걸림돌이 되는 점이 위치 천문학의 기본 개념 없이 접근하는 것이다. 심지어 조선시대 유학자들조차 저술한 많은 천문 관련 기록을 보면 상당부분 천체 운행 원리를 모르고 혼란스럽게 기록된 내용이 적지 않다. 우리나라 수학사를 연구할 경우 방정식 해법, 보간법, 삼각법, 일반 기하 원리에 대한 것을 연구하는데 큰 문제가 없다. 그러나 천문 현상이나 천문 의기 제작에 사용되는 수학은 천문 현상에 대한 원리를 모르면 접근하기 어렵게 된다. 수학사를 하더라고 기본적인 위치 천문학의 기본개념을 이해하고 있어야 폭 넓은 수학사 연구에 성과를 거둘 수 있다. 의외로 천문 현상 추산을 위해 사용되는 수학이나 기하학 원리가 수학사 연구에 중요한 요소가 된다. 더구나 한문으로 기록된 천문 내용을 한문 해독이 능숙한 학자라 하더라도 내용을 모르고 번역하면 도무지 무슨 내용인지 알아볼 수 없는 경우가 많다. 그래서 한문으로 된 천문 현상 기록이나 역법 관련 기록의 번역 내용 중에 많은 오역을 발견하게 된다. 문제는 한번 오역을 해 놓으면 몇 십 년이고 그대로 그 내용을 무비판적으로 인용하게 되고 사실로서 인정하는 오류를 범하게 된다. 이 때문에 우리 선조들이 남긴 고천문 관련 기록에 관한 이해는 우리 현대 천문학자의 역할이 대단히 크다.
In the history of elementary school mathematics education in Korea, the period led by the Government-General of Joseon during the Japanese colonial period cannot be omitted. As a way to grasp the real state of elementary school mathematics education at that time, there is a method of analyzing elementary school mathematics textbooks published by the Government-General of Joseon. However, the actual state of the publication of them was not sufficiently known. For this reason, this study surveys the actual state of the publication of those textbooks. To this end, real information on textbooks owned currently by various institutions and information on the publication of those textbooks in the official gazette and documents of the Government-General of Joseon were checked and organized.
반성적 사고와 메타인지는 학생들의 수학적 사고력 향상에 핵심적인 역할을 한다고 하여도 과언이 아니다. 특히, Schoenfeld(1987)는 메타인지라는 용어에 대해 수학 교사들이 나타낸 반응을 소개하면서 메타인지란 연구자를 위한 전문어일 뿐이며 연구자가 아닌 입장에서 메타인지는 종잡을 수 없는 전문 용어라고 하였다. 이는 메타인지 개념의 불명확성을 나타내고 있다고 하겠다. 따라서 수학교육에서의 반성과 메타인지에 대한 의미를 탐색해 보는 것은 의미 있는 일일 것이다. 본 연구에서는 주요 수학 교수 학습론에서의 반성의 의미를 살펴보고, 또 메타인지의 의미와 역할을 살펴보고 문제 해결 과정에서의 반성과 메타인지를 결부시켜 모색해 봄으로써 궁극적으로 반성과 메타인지에 관한 이해를 도모해 보고자 하였다.
Mathematical problems are classified into two families, i.e. the solvable ones and the others. There are some such problems in the documentary records of tile Chosun Dynasty ages. In those days, a ‘normal right triangle’ whose ratio of the three sides in the triangle is 3 : 4 : 5 was defined and had been used tacitly. This paper intends to introduce the problems having errors.
서양 수학이 조선에 전입된 과정과 그 영향을 연구한다. 초기 과정은 최석정(崔錫鼎)$(1645\sim1715)$의 구수약(九數略), 홍정하(洪正夏)$(1684\sim?)$의 구일집(九一集), 중기 과정은 황윤석(黃胤錫)$(1719\sim1791)$의 이수신편(理藪新編), 홍대용(洪大容)$(1731\sim1781)$의 주해수용(籌解需用)을 통하여 조사한다. 서양 수학은 시헌력(時憲曆)의 도입과 함께 천문학의 연구를 위하여 도입되었다. 수리정온(數理精蘊)을 가장 잘 이해한 학산(鶴山) 초부(樵夫)의 수리정온보해(數理精蘊補解)(1730?)를 연구하고 서양 수학을 구조적으로 이해한 19세기의 이상혁(李尙爀)$(1810\sim?)$, 남병길(南秉吉)$(1820\sim1869)$을 연구한다.
<구일집>은 9장으로 이루어진 조선 후기의 대표적인 산학서이다. 473개 이상의 문제와 그에 대한 풀이가 주를 이루는 이 책의 내용을 분석함으로써 당시의 전문 산학 자에 의한 수학적 활동을 음미할 수 있다 그 중, 측정 단위와 소수 표기, 원주율 및 원의 넓이와 구의 부피, 거듭제곱 명명법, 계산 도구인 산대의 이용, 남거나 모자라는 양에 대한 계산법인 영부족술, 연립방정식의 해법인 방정술, 다항식의 표기법인 천원술, 고차방정식의 해법인 개방술 등은 오늘날의 수학 지식 및 방법과 비교할 때 특히 주목할 만하다. 이러한 분석에 기초하여 학교 수학에서의 교육적 활용 가능성을 타진해 본다.
본 연구는 정규분포에 관한 예비 수학교사의 수학교수지식(Mathematical Knowledge for Teaching)을 수학교수지식의 하위 요소 간 비교 분석을 통해 확인하고, 예비 수학교사의 수학교수지식의 하위 요소 간 차이가 발생하는 것을 확인해 보고자 한다. 이를 위해 예비 수학교사 24명을 대상으로 정규분포에 관한 MKT 검사지를 제작하여 검사를 실행하여 자료를 수집하였다. MKT 검사지 분석 결과 예비 수학교사의 일반 내용 지식(Common Content Knowledge)은 비교적 높은 점수의 결과로 확인된 것에 비해 특수 내용 지식(Specialized Content Knowledge)과 내용과 학생에 대한 지식(Knowledge of Content and Students)에 관한 결과는 비교적 낮은 점수로 볼 수 있었다. 또한, 이러한 결과를 통하여 예비 수학교사의 MKT의 차이가 발생하는가를 알아보고자 하였다.
조선(朝鮮) 시대 수학에 관계된 행정 업무는 취재(取才)에 의하여 뽑힌 중인(中人) 산원(算員)들에 의하여 이루어졌다. 이들은 호조(戶曹)에 속하며, 직위는 계사(計士), 별제(別提), 훈도(訓導), 교수(敎授)이다. 산원(算員)들의 교육과 취재를 위하여 훈도(訓導)와 교수(敎授)들의 역할은 매우 중요하다. 주학선생안(籌學先生案)과 주학입격안(籌學入格案)을 통하여 훈도(訓導)와 교수(敎授)를 조사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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