• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제12권2호
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• pp.229-246
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• 2002

In this paper, we start with the question "what is algebraic thinking\ulcorner". The problem is that the algebraic thinking is not exactly defined. We consider algebraic thinking from the various perspectives. But in the discussion relating to the definition of algebraic thinking, we verify that there is the algebraic notations in the core of algebraic thinking. So we device algebraic notations into the six categories, and investigate these examples from the school mathematics. In order to investigate this relation of algebraic thinking and algebraic notations, we present 'the algebraic thinking process analysis model' from Frege' idea. In this model, there are three components of algebraic notations which interplays; sense, expression, denotapion. Thus many difficulties of algebraic thinking can be explained by this model. We suppose that the difficulty in the algebraic thinking may be caused by the discord of these three components. And through the transformation of conceptual frame, we can explain the dynamics of algebraic thinking. Also, we present examples which show these difficulties and dynamics of algebraic thinking. As a result of these analysis, we conclude that algebraic thinking can be explained through the semiotic aspects of algebraic notations.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권4호
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• pp.453-475
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• 2007

오늘날 문자의 도입과 함께 시작되는 학교대수는 초등수학에서 중등수학으로의 이행에서 가장 큰 장애요인이 되고 있다. 이는 산술과 차별화된 대수의 본질에 기인하는 것으로, 문자와 식, 방정식에서의 구문론적 측면을 강조하는 것만으로 해결 될 수 없다. 이에 최근 학교대수와 관련된 연구에서는 대수적 사고에 대한 논의가 집중적으로 다루어지고 있다. 본 연구는 대수적 사고 요소를 분석하여 산술에서 대수로의 이행과 초기 대수지도과정을 개선하기 위한 방안을 탐색해본 것이다. 먼저 역사-발생적, 인식론적, 기호-언어학적 관점으로부터 학교대수에서 요구되는 대수적 사고를 분석하고, 이로부터 형식 불역의 원리를 비롯하여 변수 개념과 양적인 추론, 대수적인 해석-식 세우기, 변환추론-식의 변형, 연산감각-식의 조작 등을 핵심적인 대수적 사고 요소로 확인한다. 그리고 초등학교와 중학교 수학 교과서를 분석하고 학생들을 대상으로 한 대수적 사고 능력 검사와 면담을 실시하고, 이를 토대로 학교수학에 포함된 대수적 사고 요소를 살펴본다. 또한 초등학교 수학에서부터 대수적 사고 요소를 강조함으로써 대수 입문기에 해당하는 중학교 이후의 대수 학습에 대한 준비와 더불어 대수적 사고 요소에 초점을 맞춘 산술에서 대수로의 이행을 이끌어내기 위한 지도 방안을 탐색해본다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제19권3호
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• pp.223-247
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• 2016

초등 수학 교육에서 대수적 사고의 중요성이 부각되는 것과 관련하여 본 연구에서는 우리나라 3학년 학생 197명을 대상으로 대수적 사고에 대한 전반적인 실태와 문제해결 과정에서 드러나는 특징을 살펴보았다. 특히 우리나라 초등 수학과 교육과정에서는 대수적 사고 요소를 성취기준이나 지도상의 유의점으로 명시하고 있지 않지만 암묵적으로 지도되는 실정이기 때문에, 대수적 사고 요소를 강조한 외국의 사례와 비교 분석함으로써 우리나라 학생들의 대수적 사고의 특징을 파악할 것으로 기대되었다. 연구 결과 대체적으로 대수적 사고 요소에 대한 학습이 이루어진 선행 연구의 집단과 유사하게 높은 정답률을 보였다. 반면 우리나라 학생들이 사용한 해결 전략의 특징으로 등식과 방정식을 해결하는 과정에서 구조적인 전략 보다는 계산적인 전략이 주도적으로 나타났으며, 대수식을 나타낼 때 등호를 사용하여 구체적인 수를 도출하려는 경향을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 우리나라 초등학교 3학년 학생들의 대수적 사고에 대한 전반적인 실태를 파악하고 대수적 사고의 지도 방향에 대한 시사점을 모색하는데 도움이 될 것이라 기대한다.

• 한국수학사학회지
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• 제15권2호
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• pp.49-68
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• 2002

One of the characteristics of modem mathematics is to use algebra in every fields of mathematics. But we don't have the exact definition of algebra, and we can't clearly define algebraic thinking. In order to solve this problem, this paper investigate the history of algebra. First, we describe some of the features of proportional Babylonian thinking by analysing some problems. In chapter 4, we consider Greek's analytical method and proportional theory. And in chapter 5, we deal with Diophantus' algebraic method by giving an overview of Arithmetica. Finally we investigate Viete's thinking of algebra through his ‘the analytical art’. By investigating these history of algebra, we reach the following conclusions. 1. The origin of algebra comes from problem solving(various equations). 2. The origin of algebraic thinking is the proportional thinking and the analytical thinking. 3. The thing that plays an important role in transition from arithmetical thinking to algebraic thinking is Babylonian ‘the false value’ idea and Diophantus’ ‘arithmos’ concept.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제12권4호
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• pp.457-472
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• 2002

In this paper, we deal with the algebraic thinking from the perspective of ‘process’ and ‘object’ aspects. Generally, mathematical concepts have come from the concrete process. We consider the origin of algebra as the arithmetic calculations. Also, the concept of school arithmetic is beginning from actions or procedures. However, in order to develop the alge- braic thinking and to apply this thinking, we have to see the history of algebraic thinking, and find this duality. Next we investigate various researches relating to the ‘process-object duality’. Theses studies suppose that the concept formation and thinking process should be stared from the process-object duality. Finally, we reinterprete many difficulties in algebra - equals sign, variables, algebraic expressions, and linear equations, the principle of permanence of form- from the perspective of the process-object duality.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제16권4호
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• pp.217-232
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• 2012

While many studies on early algebra have been conducted, there have been only a few studies on the operation sense as the fundamental element of algebraic thinking, especially the fraction operation sense. This study explored the dimensions of fraction operation sense and then investigated students' fraction operation sense. A total of 183 of sixth graders were surveyed and 5 students who showed high operation sense were clinically interviewed in order to analyze their algebraic thinking in detail. The results showed that students had a tendency to use direct calculation or employ inappropriate operation sense rather than to use the structure of operation or the relation between operations on the basis of algebraic thinking. This study implies that explicit instruction on early algebra is necessary from the elementary school years.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.655-676
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• 2016

본 연구는 대수적 사고 중 하나인 함수적 사고에 기반 한 수학 수업이 6학년 학생들의 대수적 추론 능력 및 함수적 사고 수준에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 이에 본 연구에서는 교육과정 및 선행연구 분석을 통한 12차시의 함수적 사고 기반 수업을 개발하여 실시하였다. 그 결과, 함수적 사고 기반 수업은 전통적인 교과서 중심의 수업에 비해 대수적 추론 능력에 있어 통계적으로 유의미한 차이를 보여주었으며, 대수적 추론 능력의 하위요소인 일반화된 산술로서의 대수적 추론 및 함수적 사고로서의 대수적 추론 능력 향상에도 도움이 되었다. 또한, 함수적 사고 기반 수업은 5가지 유형별 학생들의 함수적 사고 수준 변화에도 긍정적인 영향을 주었다.

• East Asian mathematical journal
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• 제29권4호
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• pp.355-392
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• 2013

Generally school algebra is to start with introducing variables and algebraic expressions, which have major cognitive obstacles to students in the transfer from arithmetic to algebra. But the recent studies in the teaching school algebra argue the algebraic thinking from an early algebraic point of view. We compare the Korean elementary mathematics textbooks with Americans from this perspective. First, we discuss the history of school algebra in the school curriculum. And Second, we investigate the recent studies in relation to early algebra. We clarify the goals of this study(the importance of early algebra in the elementary school) through these discussions. Next we examine closely the number sense in the arithmetic and the symbol sense in the algebra. And we conclude that the operation sense can connect these senses within early algebra using the algebraic thinking. Finally, we compare the elementary mathematics books between Korean and American according to the components of the operation sense. In this comparative study, we identify a possibility of teaching algebraic thinking in the elementary mathematics and early algebra can be introduced to the elementary mathematics textbooks from aspects of the operation sense.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권4호
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• pp.409-429
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• 2021

본 연구는 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 대수적 사고를 강조하여 분수 나눗셈을 지도하는 방안을 분석한 것이다. 문헌 연구에서 도출한 교수·학습 요소를 중심으로 분수 나눗셈 수업을 재구성하고, 실제 수업에서 주요 교수·학습요소가 어떻게 구현되는지 그 양상을 분석하였다. 특히 본 논문에서는 나누는 수 1에 대응하는 나누어지는 수의 양을 구하는 문제 맥락을 중심으로 분석하였다. 이를 토대로 초등학교 분수 나눗셈 수업에서 대수적 사고를 강조하여 지도하는 방안에 관한 구체적인 시사점을 도출하였다.

• 영재교육연구
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• 제26권1호
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• pp.211-230
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• 2016

본 연구는 수학영재의 대수적 사고의 특징과 오류 유형을 분석하여 수학영재 대상 대수-학습방법을 개선시키는 지도방안을 제안하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 2015학년도 광역시 소재 대학부설 과학영재교육원 중등수학반을 지원한 학생들 가운데 수학영재교육을 받은 경험이 있는 93명을 연구대상으로 선정하였다. 선행연구에 기초하여 대수적 사고 요소 분석틀을 구성하였으며, 연구대상들이 선발과정 1단계 창의성 검사에서 대수적 사고 관련 문항에 대해 작성한 답안들을 분석하였다. 연구결과, 연구대상 학생들은 양이 가진 속성을 파악하기도 하였으나 두 양 사이의 독립성과 관계를 추론하는 데 어려움을 가지는 것으로 나타났다. 또한 방정식을 문제해결의 도구로 인식하여 해를 구하려는 경향을 보였다. 이 과정에서 변수를 자리지기로서의 미지수 관점에만 집중하여 변수의 다양한 의미를 파악하는 데 어려움을 나타내었으며 일부 학생들은 대수적 개념에 대한 사고에서 오류를 만들어냈다. 결론적으로, 수학영재의 대수-학습방법을 개선하기 위해서는 변하는 양 사이의 관계를 일반화하고 추론하는 것을 포함하는 함수적 사고를 신장시키고, 식의 절차적 측면과 구조적 측면을 함께 강조하며, 변수 개념을 여러 측면에서 학습할 수 있는 다양한 상황을 제공하고, 대수적 개념을 스스로 구성하는 활동을 강화시키는 지도방안을 탐색해야 하는 것으로 고찰하였다.