최근 PISA와 TIMSS 연구에 따르면 우리나라 학생들은 수학과 과학에 대한 높은 성취 결과에 비해 교과의 흥미는 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구의 목적은 초등학교에서 로봇 활용 STEAM 교육이 수학 학습태도 및 과학 학습동기에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 실험집단에는 과학, 수학, 미술교과를 '에너지'라는 주제로 로봇활용 융합적인 STEAM 수업을 실시하였고 통제집단은 세 교과를 분과적인 방식으로 수업하였다. 로봇활용 STEAM교육 수업을 위해 4학년 2학기 수학, 과학, 미술교육과정을 분석하였으며 선택된 '에너지' 주제를 중심으로 STEAM 수업모형을 설계하고 적용하였다. 과학수업은 로봇을 활용하여 열전달 실험을 실시하였으며 얻어진 실험결과는 수학수업의 꺾은선그래프 단원에 연계하였다. 미술수업에서는 열에너지의 느낌을 형과 색으로 표현해보고 상상 표현을 위해 로봇부품을 활용 하였다. 연구결과 로봇활용 STEAM 수업을 실시한 실험집단에서 전통적 교과수업보다 수학 학습태도 및 과학 학습동기가 높게 나타났다(p<.05). 이와 같은 결과는 초등학교에서 로봇활용 STEAM 수업이 수학 및 과학의 흥미 신장에 효과적임을 입증하였다.
본 연구의 목적은 수학적 모델링 수업에 대한 초등교사의 인식을 질적으로 분석하는 것으로, 40명의 현직 교사들이 참여하였다. 참여 교사들은 수학적 모델링에 대한 이론을 습득하고, 실제 교실수업에 적용하는 것을 목적으로 교수 학습 과정 안을 개발하고 적용하며 그 결과를 분석한 보고서를 작성하였다. 이 보고서에 대한 분석을 통해서 초등 교사의 인식을 분석한 결과, 수학적 모델링의 특징으로 '비구조화된 상황'과 '다양한 문제해결'을 도출할 수 있었으나 수학적 모델링 관점은 다소 차이가 있어 네 가지 형태로 분류할 수 있었다. 수학적 모델링 수업에 대한 어려움은 크게 과제, 학생의 인지적 활동, 교사의 중재, 모든 학생의 참여, 교실 문화 범주로 구체화하였다. 이러한 결과를 바탕으로 수학적 모델링 수업에 대한 시사점을 제시하였다.
본 연구는 초등학교 예비교사들을 대상으로 구성주의적 관점에 근거한 교수실험을 실시하고, 구성주의적 수업에서 예비교사들이 비율 개념에 대한 수학적 지식을 어떻게 구성하고 발전시켜 나가는가를 보고하고, 예비교사들이 인식하는 구성주의적 수업의 의의, 한계, 어려움 등을 조사하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구 결과, 구성주의적 관점을 적용한 수업에서 예비교사들의 수학적 지식의 구성 가능성과 그 한계를 확인할 수 있었다. 예비교사들은 학습할 개념에 대한 사전 사고 경험 제공, 학습할 개념의 심층적 이해 및 적극적 수업 참여, 학습한 개념에 대한 기억의 강화, 오개념 교정의 기회 제공, 초등학교 학생들의 학습 과정 경험 등을 구성주의적 수업의 의의로서 지적하였으며, 많은 시간의 소요, 모둠별 토론에서 즉각적 피드백의 미흡, 구성주의 수업 적응에의 어려움, 일정 수준 이상의 지식이 없는 학생들이 갖는 어려움, 전체 토론에서 발문의 중요성 등을 구성주의적 수업의 한계와 어려움으로 지적하였다.
본 연구는 Pick의 정리를 소재로 하여 Lakatos의 방법론을 적용한 초등예비교사 교육을 실시하고 그 교육적 효과를 분석하였다. Lakatos 방법론에 따라 설계된 수업에서 예비교사들은 수학적 추측을 제기하고, 추측에 대한 반례를 발견하고, 반례에 따라 추측을 수정하면서 보조정리합체법, 괴물배제법, 괴물조정법, 예외배제법 등을 사용하였고, 이러한 과정에서 다양한 수학적 사고와 전략을 경험할 수 있었다. 이러한 수학적 경험은 예비교사들에게 수학에 대한 새로운 관점을 형성하는 좋은 기회가 되었다. 이러한 수학에 대한 관점의 변화는 수학을 가르치는 방식의 변화와 연결되었다. 예비교사들은 새로운 수학수업의 가능성을 직접 확인함으로서 새로운 수업에 대한 강력한 동기부여가 되었고, 수학수업에서 상호작용과 토의의 중요성과 가능성을 실감할 수 있었다.
초등학교 수학에서 함수적 사고는 매우 중요하지만, 함수적 사고를 지도하는 데 중요한 역할을 하는 교사에 대한 연구는 부족한 편이다. 이에 본 연구에서는 함수적 사고를 지도하기 위한 수학 과제 및 수업 전략에 대한 지식을 살펴보기 위하여 검사 도구를 개발한 후 초등학교 교사 119명을 대상으로 조사하였다. 분석 결과, 초등학교 교사들은 대부분 곱셈 관계와 덧셈 관계의 과제를 적절하게 개발할 수 있었고, 비연속적인 대응표의 활용과 같은 수업 전략에 대하여 함수적 사고 지도의 측면에서 설명할 수 있었다. 반면 일부 교사들은 함수적 사고에 대한 중요한 아이디어를 충분히 이해하지 못했다. 연구 결과를 토대로, 함수적 사고를 지도하기 위한 초등학교 교사의 지식에 관하여 시사점을 논의하였다.
수학교육에서 교사 지식의 중요성이 부각된 이래로 교사 지식의 본질이나 특성을 탐색하는 연구는 많이 진행되어 왔음에도 불구하고, 그런 교사 지식을 평가하는 도구에 대한 진지한 탐색은 상대적으로 부족하다. 이에 본 연구에서는 최근에 개발된 수업 동영상 분석 기법을 활용하여 분수 수업에 관한 교사의 지식을 탐색하였다. 분석 결과 교사들은 학생 사고나 수학 내용에 대한 지식보다는 교수법에 대한 지식이 잘 활성화된 것으로 드러났다. 또한 분수 개념에 관한 수업보다 분수 연산에 관한 수업에서 관련 지식이 잘 드러났는데, 동일한 주제라 할지라도 제시된 수업 장면의 특징에 따라 드러나는 지식의 정도가 달랐다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 본 연구는 우리나라 초등 교사의 수업 전문성 향상을 위한 시사점과, 교사 지식을 분석하는 도구로써의 수업 동영상 분석 기법에 대한 시사점을 논의하였다.
본 연구는 예비초등교사가 수학수업을 위한 교수학적 변환과정에서 어떤 점에 주목하여 교과서 활동을 분석하는지를 살펴봄으로써 수학수업을 위한 교수학적 변환에서 예비교사가 어떤 점에 주목하는지를 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 교육대학교 3학년 학생들에게 초등수학교과서의 활동을 분석한 후 수학수업을 위해 활동을 수정하거나 보완하는 것이 필요한 한 차시를 선택하여 활동을 구안하고 이를 활용한 수업안을 작성하여 실제 수업을 실시한 후 수업 후 협의회를 통해 다시 수정하도록 하였다. 연구결과, 수학수업을 위해 교과서 활동을 변환하는 과정에서 예비교사들은 교과서의 활동이 구체물 활동을 제공하는지의 여부, 학생의 동기를 유발하는지의 여부, 차시별 활동이 중복되는지의 여부 등에 주목하는 것을 알 수 있었다. 수학수업을 위한 교과서 활동의 교수학적 변환을 위해서 예비교사들은 교육과정의 목표 및 성취기준, 교사용지도서의 단원 및 차시목표 등과 같이 관련 교육과정 문서를 종합적으로 활용하고 있음을 알 수 있었다.
본 논문의 목적은 초등학교 초임교사들이 수학수업에서 겪는 어려움은 무엇인지 알아보고 교사교육 및 효과적인 교직 적응을 위한 시사점을 제시하는데 있다. 이를 위해 2004년 8월부터 8개월 동안 서울시내 초등학교에 근무하고 있는 교직 경력이 2년 이하인 교사 6명이 자발적으로 이 연구에 참여하기를 동의하여, 이들을 대상으로 그들의 수학 수업의 관찰, 심층적인 면담, 좌담, 이메일 교환을 통하여 자료를 수집하고, 각 자료는 프로토콜로 작성 하여 신임교사들이 학교에서 학생들을 가르치면서 겪는 어려움을 범주화 하였다. 수학교과 내용 지도상의 어려움으로 이론과 실제의 괴리, 설명, 발문, 수준별 수업, 교수 방법, 평가, 수학에 대한 이해 부족 등에서 오는 어려움으로 나타났고 수업 외의 어려움으로는 사무분장, 시설 선비 사용, 학급 경영의 어려움 등이었다. 본 연구에서의 시사점은 초임교사의 학교에서의 효율적인 수업과 적응을 위하여 행정적인 차원에서 체계적인 지원체제 수립, 수학 자료실 운영 등 체계적인 자료 제공, 교육대학과 현직교육 간의 유기적인 연계 강화, 자율적인 교과연구회 및 연수 참여 등이 있어야 한다.
본 연구는 초등예비교사가 수학수업에서 활용한 과제의 특성을 살펴보았다. 이를 위해서 G교육대학교 3학년에 재학중인 2개반 학생들 중 4주간의 교육실습에서 수학수업을 배정받아 수업을 한 학생들 중 자신의 수업동영상, 수업계획서, 동영상 전사자료를 제출한 50명의 학생들을 연구대상으로 선정하였다. 수집된 자료를 바탕으로 예비교사가 수학수업시간에 활용한 과제의 출처, 과제의 수정여부, 수정방법, 과제의 인지적 요구 수준을 분석하였다.
인공지능 활용 수학수업 지원시스템에 대한 교사의 사용 의도는, 인공지능을 활용하지 않은 전통적인 수학수업 환경에서 구현하기 어려웠던 다양한 수학학습 기회를 제공하는 데 핵심적인 역할을 한다. 본 연구는 초등교사의 인공지능 활용 수학수업 지원시스템 사용 의도에 영향을 미치는 요인을 탐색하고, 요인 간의 구조적 관계를 분석하는 데 목표를 두었다. 이를 위해 기술 수용 모델을 적용하여 인공지능 활용 수학수업 지원시스템의 하나인 <똑똑! 수학탐험대>에 대한 초등교사 215명의 태도와 사용 의도에의 영향 요인 간 관계를 분석하였다. 주요 변수는 수학 학습에 대한 지각된 유용성, 지각된 인공지능 사용 용이성, 그리고 인공지능 활용에 대한 태도였다. 연구 결과, 수학 학습에 대한 지각된 유용성과 지각된 인공지능 사용 용이성이 교사들의 <똑똑! 수학탐험대>에 대한 긍정적인 태도에 영향을 미치고, 긍정적인 태도가 <똑똑! 수학탐험대> 사용 의도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 교사가 인공지능을 활용한 수학학습의 효과와 인공지능 사용 용이성에 대해 긍정적으로 인식하도록 돕는 것이 인공지능 활용 수학수업 지원시스템을 현장에 효과적으로 도입하여 수학수업과 수학학습을 지원하는 데 핵심임을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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