• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권2호
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• pp.223-239
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• 2017

이 논문에서는 초등 영재학생들에게 수학화의 경험을 주기 위한 교수단원 <삼 사각형의 등주문제>를 설계하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 각 조별 학생들의 문제 해결과정 중에 나타나는 사고과정을 바탕으로 교사와 수업관찰자(연구자)가 수업분석을 통하여 교수단원 설계와 관련된 논의를 하였다. 교육적 시사점을 줄 수 있는 논의 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들의 인지적인 간극을 줄이기 위한 교구활용을 고려해야한다. 둘째, 삼각형에서 삼각형이 지닌 속성인 변의 개념과 추상적인 속성인 높이 개념과의 관계를 심도 있게 다룰 필요가 있다. 셋째, 귀납적인 추론으로부터 시작하여 추론을 정당화하는 낮은 수준의 연역적인 논리가 필요하다. 끝으로, 도형을 보는 직관(spatial sense)에 영향을 줄 수 있는 도형의 개념이미지를 조사할 필요성이 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제25권4호
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• pp.395-410
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• 2022

명사화는 문법적 은유 중 하나로, 동적 표현을 명사 상당 어구를 통해 표현하는 것이다. 수학 문장제에서 명사화를 사용한 문장 표현은 수학화 단계에서 주목해야 할 대상을 분명하게 한다는 장점과 일상적 표현과 달리 문장의 이해를 어렵게 하고 온전한 수학적 모델링 단계의 경험을 저해한다는 단점을 모두 지닌다. 본 연구의 목적은 수학 학습시 학생들의 어려움을 야기하는 문장제 해결과 관련하여, 언어학적 요소인 명사화의 관점에서 교과서 문장제를 분석하고 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위해 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 수학 교과서의 수와 연산 영역에 포함된 연산 관련 문장제 341개의 명사화 유형을 학년군별, 차시 활동과 단원 평가, 특화 차시별, 수식화에 대한 명시적인 요구 문장제의 네 가지 관점에서 분석하였다. 분석 결과에 기초하여 수학 문장제의 언어적 표현과 관련한 교수학적 시사점을 도출하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제19권4호
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• pp.733-767
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• 2005

During the past decades, there has been a fundamental change in the objectives and nature of mathematics education, as well as a shift in research paradigms. The changes in mathematics education emphasize learning mathematics from realistic situations, students' invention or construction solution procedures, and interaction with other students of the teacher. This shifted perspective has many similarities with the theoretical . perspective of Realistic Mathematics Education (RME) developed by Freudental. The RME theory focused the guide reinvention through mathematizing and takes into account students' informal solution strategies and interpretation through experientially real context problems. The heart of this reinvention process involves mathematizing activities in problem situations that are experientially real to students. It is important to note that reinvention in a collective, as well as individual activity, in which whole-class discussions centering on conjecture, explanation, and justification play a crucial role. The overall purpose of this study is to examine the developmental research efforts to adpat the instructional design perspective of RME to the teaching and learning of differential equation is collegiate mathematics education. Informed by the instructional design theory of RME and capitalizes on the potential technology to incorporate qualitative and numerical approaches, this study offers as approach for conceptualizing the learning and teaching of differential equation that is different from the traditional approach. Data were collected through participatory observation in a differential equations course at a university through a fall semester in 2003. All class sessions were video recorded and transcribed for later detailed analysis. Interviews were conducted systematically to probe the students' conceptual understanding and problem solving of differential equations. All the interviews were video recorded. In addition, students' works such as exams, journals and worksheets were collected for supplement the analysis of data from class observation and interview. Informed by the instructional design theory of RME, theoretical perspectives on emerging analyses of student thinking, this paper outlines an approach for conceptualizing inquiry-oriented differential equations that is different from traditional approaches and current reform efforts. One way of the wars in which thus approach complements current reform-oriented approaches 10 differential equations centers on a particular principled approach to mathematization. The findings of this research will provide insights into the role of the mathematics teacher, instructional materials, and technology, which will provide mathematics educators and instructional designers with new ways of thinking about their educational practice and new ways to foster students' mathematical justifications and ultimately improvement of educational practice in mathematics classes.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.317-332
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• 2011

이 연구에서는 각기둥의 정의 만들기 활동을 위한 학생용 활동지를 개발하여 초등학교 5학년 학생들에게 실행하고 그 결과를 분석하였다. 정의 만들기 수업에서 핵심은, 학습지에 차례로 제시되는 비(非) 예들이 포함되지 않도록 기존의 정의를 수정하여 새로운 정의를 만드는 것이었다. 연구 결과로, 학생들이 각기둥의 성질을 어떻게 인식하며, 비(非) 예를 제거하는 과정에서 각기둥의 정의에 사용되는 성질들로 무엇이 부각되는지를 알 수 있었다. 더불어 정의 만들기 활동을 통한 학생들의 수학적 정의에 대한 인식의 변화를 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.497-524
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• 2011

교과간의 연결성을 바탕으로 통합교육에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 요즘 본 연구는 간학문적 통합교육이 가능한 수학의 함수단원과 화학의 분자운동단원을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 경기도 성남시에 거주하는 학생을 대상으로 총 5단계의 8차시에 걸친 사례연구를 2010년 2학기말에 실시하였다. 연구결과 수학과학통합교육은 상호 교과의 공통내용을 학습하는데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져왔다. 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 MBL를 사용하여 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구하였고 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 함수개념을 이해할 수 있었는데 두 주제가 공통의 학습목표를 지향하기에 Fogarty의 통합적 교수모형이 적절하였음을 알 수 있었다. 학생들의 학습과정을 통해 전체 5단계를 걸쳐 학습하는 동안 함수에 대한 개념이 확립되어 일반화하는 단계까지 점진적 수학화가 이루어졌다고 할 수 있으며 따라서 수학적 과학적 사고의 통합이 가능하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제11권2호
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• pp.363-384
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• 2001

The purpose of this thesis is, through analysing the characteristics of the definitions in Korean school mathematics textbooks, to explore the levels of them and to make suggestions for definition - teaching as a mathematising activity, Definitions used in academic mathematics are rigorous. But they should be transformed into various types, which are presented in school mathematics textbooks, with didactical purposes. In this thesis we investigated such types of transformation. With the result of this investigation we tried to identify the levels of the definitions in school mathematics textbooks. And in school mathematics textbooks there are definitions which carry out special functions in mathematical contexts or situations. We can say that we understand those definitions, only if we also understand the functions of definitions in those contexts or situations. In this thesis we investigated the cases in school mathematics textbooks, when such functions of definition are accompanied. With the result of this investigation we tried to make suggestions for definition-teaching as an intellectual activity. To begin with we considered definition from two aspects, methods of definition and functions of definition. We tried to construct, with consideration about methods of definition, frame for analysing the types of the definitions in school mathematics and search for a method for definition-teaching through mathematization. Methods of definition are classified as connotative method, denotative method, and synonymous method. Especially we identified that connotative method contains logical definition, genetic definition, relational definition, operational definition, and axiomatic definition. Functions of definition are classified as, description-function, stipulation-function, discrimination-function, analysis-function, demonstration-function, improvement-function. With these analyses we made a frame for investigating the characteristics of the definitions in school mathematics textbooks. With this frame we identified concrete types of transformations of methods of definition. We tried to analyse this result with van Hieles' theory about levels of geometry learning and the mathematical language levels described by Freudenthal, and identify the levels of definitions in school mathematics. We showed the levels of definitions in the geometry area of the Korean school mathematics. And as a result of analysing functions of definition we found that functions of definition appear more often in geometry than in algebra or analysis and that improvement-function, demonstration-function appear regularly after demonstrative geometry while other functions appear before demonstrative geometry. Also, we found that generally speaking, the functions of definition are not explained adequately in school mathematics textbooks. So it is required that the textbook authors should be careful not to miss an opportunity for the functional understanding. And the mathematics teachers should be aware of the functions of definitions. As mentioned above, in this thesis we analysed definitions in school mathematics, identified various types of didactical transformations of definitions, and presented a basis for future researches on definition teaching in school mathematics.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.209-219
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• 1998

본 연구에서는 이상화의 의미와 특성에 대한 논의를 통해 이상화에 대한 학생과 교사의 이해를 조사하기 위한 이론적 기반을 제공하고자 한다. 갈릴레오에 의해 도입되어 근대물리학의 특성을 규정짓게 한 이상화는 네가지 방법에 의해 설정된다: 특정 변인을 무시하거나, 변인의 특성을 기술하지 않거나, 극한 상황을 가정하거나, 일정 또는 균일하다고 하는 방법, 이러한 방법을 통 해 설정된 이상화는 실제 세계에 대한 감각정보로부터 모델과 법칙을 만들고, 이것을 수식화하고 형식화함으로서 물리 세계를 구축하는 발견의 맥락에서 중요한 역할을 하게 된다. 물리세계가 이상조건의 설정을 통해 구축된다는 관점은 물리 세계가 실제 세계에 대한 근사일뿐이라는 관점을 갖게 하며, 이러한 관정은 실재에 대한 철학적 문제를 야기시키기도 한다. 또한 물리 세계로부터 실제 세계를 설명하고 이해하는 과정에서도 이상화는 중요한 역할을 하게 된다. 즉, 물리학자들은 물리 세계와 실제 세계와의 격차률 인정하고 그러한 격차를 설명하고 나아가 격차를 좁히기 위한 끝없는 노력을 하게 되는데, 이때 물리학자들은 물리세계에서 설정되었던 이상화를 조정하거나 제거하는 활동을 하게 된다. 본 연구에 뒤이어, 이상화가 물리학습에 주는 시사점에 대한 논의와 실제 학생과 교사의 이상화애 대한 이해조사가 계속될 것이다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제16권4호
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• pp.367-386
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• 2006

본 논문에서는 구성주의 교육관의 관점에서 컴퓨터와 수학교육의 관계를 바라보는 '컴퓨터와 수학교육'에 대해 다룬다. '컴퓨터와 수학교육'은 그 필요성에 비해 최근까지 원활히 이루어지지 못했다. 그 이유는 먼저 그 구성요소들 사이의 관계가 명확하게 이해되지 못하였고, 이에 따라 구성주의에 대한 명확한 실천적 전략이 부족하였고, 서로 다른 컴퓨터 하드웨어-소프트웨어 환경들이 유기적으로 연결되지 못했기 때문이다. 이에 바람직한 '컴퓨터와 수학교육'을 위해서는 먼저 구성요소들 사이의 관계를 이해하고, 이를 바탕으로 '컴퓨터와 수학교육'의 실천적 설계 전략을 모색하며, 개별적인 소프트웨어 환경을 마이크로월드의 관점에서 통합적으로 연계시켜야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의식을 가지고 '컴퓨터와 수학교육'의 구성요소인 학생, 수학, 컴퓨터를 중심으로 관계된 이론을 고찰하여 각각에 대한 구체적 실천적 전략으로 구성주의. 함수화, 인터넷 상호작용의 원리를 도출한다. 또한 역사적으로 가장 성공적이고 대표적인 '컴퓨터와 수학교육' 환경인 Logo와 동적 기하 환경(DGS)을 이러한 관점으로 분석 고찰하여, Logo를 행동 문자 명령과 대수적 문자조작을 통해 재귀적 패턴의 탐구가 가능한 환경으로 발전시키고, 점들 사이의 기하적 관계를 다루던 DGS를 관계식과 대수기하적 탐구가 가능한 환경으로 설계, 구현한다. 나아가 Logo와 DGS의 이러한 수준 상승이 가지는 수학교육적 의미를 고찰하고, 타일 및 전개도 등의 새로운 대상을 도입하여 통합 마이크로월드를 구현한다. 본 논문에서는 Logo와 DGS, 그리고 통합 환경을 하나의 JavaMAL 인터넷 환경 속에서 통합 설계하고 이를 구현하며 나아가 그 의미를 논의한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권1호
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• pp.109-128
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• 2009

2006년에 발표된 7차 수학과 개정시안의 교수학습활동에서는 더욱 확장된 문제해결능력과 창의적 사고로 나아가도록 문제 만들기 활동을 포함하였다. 본 연구는 Polya의 문제 만들기 전략에 따른 문제 만들기 수업을 통해 학생의 문제해결 과정을 이해하고 효과적인 교수 학습을 논의하고자 하였다. 학생의 학습과정을 조사하는 것이므로 정성연구방법을 선택하여 중학교 방정식 내용을 중심으로 5차시에 걸친 문제 만들기 활동을 구성하여 중학교 2명의 협력학습과정을 관찰 면담을 실시하였다. 연구결과로는 첫째, 문제해결에서 주어진 것과 구하려는 것을 알고 관계식을 세워서 알고 있는 수학적 지식을 바탕으로 풀이하는 과정에서 수학성적이 우수한 학생은 문제구조를 잘 파악하고 유사한 문제 또는 새로운 문제를 만들 때 자유롭게 변인을 구성하였는데 이렇게 문제의 외적구조를 정확히 파악한 배경에는 문제의 내적 구조와 관련깊은 대수적 사고가 잘 형성된 결과임을 알 수 있었다. 둘째, 문제를 해결할 때 주어진 것과 구하려는 것의 각각의 변인을 바꾸거나 첨가하여 새로운 문제를 구성할 때 학생들은 자신이 해결한 문제를 다시 보게 되어서 반성적 사고를 이끌어 낼 수 있는 기회가 되었다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.125-148
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• 2022

본 연구의 목적은 International Baccalaureate Diploma Programme(이하 IBDP)의 수학 교과서와 우리나라 고등학교 수학 교과서의 함수 단원의 문제 중 모델링 문제의 수와 특징을 비교·분석하는데 있다. IBDP 교과서 3종과 우리나라 교과서 9종 선택한 후 이원분류법을 사용하여 교과서의 모든 문제를 실세계 문제와 그렇지 않은 문제로 분류한 후 실세계 문제는 수학적 모델 설정의 필요성에 따라 문장제와 모델링 문제로 분류한 다음 모델링 문제는 일반적 응용문제와 적절한 모델링 문제로 분류하였다. 12 종의 교과서 중 모델링 문제를 가장 많이 포함한 교과서는 IBDP의 '수학: 응용과 해석 HL' 교과서로 전체 문제대비 50.41%의 모델링 문제 비율을 나타내었다. 이 교과서는 2%에서 9% 사이의 모델링 문제 비율 분포를 보인 다른 교과서에 비해 학습자들에게 현저히 높은 모델링 기회를 제공하였다. 수학적 모델링의 6가지 하위 행동 요소 중 '수학적 분석' 요소와 '해석과 결과에 대한 분석' 요소는 모델링 문항 수와 매우 유사한 정도로 가장 많이 나타났으며 '수학화' 요소가 뒤를 이었다. 위의 연구 결과로 모델링 문제들에 대한 분석을 통해 각 교과서에서 등장하는 모델링 문제의 수와 비율에 대한 비교와 모델링 문제에서 어떠한 모델링 하위행동요소가 어느 정도로 나타나는지에 대한 이해에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.