• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제57권4호
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• pp.453-475
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• 2018

This study examines how elementary students understand fractions with operations conceptually and how they perform procedures in the division of fractions. We attempted to look into students' understanding about fractions with divisions in regard to mathematical proficiency suggested by National Research Council (2001). Mathematical proficiency is identified as an intertwined and interconnected composition of 5 strands- conceptual understanding, procedural fluency, strategic competence, adaptive reasoning, and productive disposition. We developed an instrument to identify students' understanding of fractions with multiplication and division and conducted the survey in which 149 6th-graders participated. The findings from the data analysis suggested that overall, the 6th-graders seemed not to understand fractions conceptually; in particular, their understanding is limited to a particular model of part-whole fraction. The students showed a tendency to use memorized procedure-invert and multiply in a given problem without connecting the procedure to the concept of the division of fractions. The findings also proposed that on a given problem-solving task that suggested a pathway in order for the students to apply or follow the procedures in a new situation, they performed the computation very fluently when dividing two fractions by multiplying by a reciprocal. In doing so, however, they appeared to unable to connect the procedures with the concepts of fractions with division.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제19권4호
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• pp.715-731
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• 2005

There are five contexts of division algorithm of fractions such as measurement division, determination of a unit rate, reduction of the quantities in the same measure, division as the inverse of multiplication and analogy with multiplication algorithm of fractions. The division algorithm, however, should be taught by 'dividing by using reciprocals' via 'measurement division' because dividing a fraction by a fraction results in 'multiplying the dividend by the reciprocal of the divisor'. If a fraction is divided by a large fraction, then we can teach the division algorithm of fractions by analogy with 'dividing by using reciprocals'. To achieve the teaching-learning methods above in elementary school, it is essential for children to use the maniplatives. As Piaget has suggested, Cuisenaire color rods is the most efficient maniplative for teaching fractions. The instruction, therefore, of division algorithm of fractions should be focused on 'dividing by using reciprocals' via 'measurement division' using Cuisenaire color rods through analogy if necessary.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제51권1호
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• pp.21-45
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• 2012

The purpose of the study was to investigate how students understand each operations with whole numbers and fractions, and the relationship between their knowledge of operations with whole numbers and conceptual understanding of operations on fractions. Researchers categorized students' understanding of operations with whole numbers and fractions based on their semantic structure of these operations, and analyzed the relationship between students' understanding of operations with whole numbers and fractions. As the results, some students who understood multiplications with whole numbers as only situations of "equal groups" did not properly conceptualize multiplications of fractions as they interpreted wrongly multiplying two fractions as adding two fractions. On the other hand, some students who understood multiplications with whole numbers as situations of "multiplicative comparison" appropriately conceptualize multiplications of fractions. They naturally constructed knowledge of fractions as they build on their prior knowledge of whole numbers compared to other students. In the case of division, we found that some students who understood divisions with whole numbers as only situations of "sharing" had difficulty in constructing division knowledge of fractions from previous division knowledge of whole numbers.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권2호
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• pp.147-162
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• 2007

본 논문은 교수를 위한 중학교 수학교사들의 수학적 지식을 조사한 저자의 학위논문의 일부분으로써, 19명의 한국 및 중국 중학교 수학교사들의 분수 나눗셈(division by fractions)에 대한 개념적 실생활 모델을 조사, 분석하였다. 분수 나눗셈에 대한 이론적 배경을 제공함과 동시에, 실제 현장 교사들이 가지고 있는 분수 나눗셈에 대한 개념적 이해를 조사, 분석함으로써 분수 나눗셈을 효과적으로 가르치기 위한 교사 지식의 구체적 예들을 제공하고 있다. 본 연구에서는, 연구에 참가한 교사들 대부분이 분수 나눗셈을 "역수 곱하기(invert and multiply)"와 같은 전통적 알고리즘에 기초하여 이해하고 있었으며, 분수 나눗셈의 의미를 실생활 모델로 나타내는 교수과제를 성공적으로 수행한 교사는 단 두 명에 뿐이었다. 이러한 현상은 그 교사들 대부분이 가지고 있는 범자연수 나눗셈 모델이 분할 모델 (partitive model)로 제한되어 있기 때문이었다. 하지만, 또 다른 흥미로운 연구 결과는, 교사가 분할모델 만을 가지고 있더라도, 그 모델의 개념적 구조(conceptual structure)를 깊이 이해하고 있을 때는, 그 기본적 개념 구조를 변형하여 분수 나눗셈의 실생활 모델을 응용해 내는 사고의 융통성을 보였다. 본 논문에서는 이러한 교사들의 성공적 사례뿐만 아니라, 주어진 교수 과제를 수행하는데 실패한 교사들의 인터뷰결과들도 분석, 해석하여 제공하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제17권1호
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• pp.15-27
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• 2013

Division of fractions is always a difficult topic for primary school students. Most of the presentations in teaching the topic in textbooks are procedural, asking students to invert the second fraction and multiply it with the first one, that is, $$\frac{a}{b}{\div}\frac{c}{d}=\frac{a}{b}{\times}\frac{d}{c}$$. Such procedural approach in teaching diminishes both the understanding of structure in mathematics and the interest in learning the subject. This paper discussed the formulation of teaching the division of fractions, which based on research lessons in some primary five classrooms. The formulated lessons started with an analogy to division of integers and working with division of fractions with equal denominators and then extended to division of fractions in general. It is found that the using of analogy helps students to invent their procedure in working the division problem. Some procedures found by students are discussed, with the focus on the development of their invention and mathematical thinking.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제52권2호
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• pp.217-230
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• 2013

This study attempts to propose the construction of textbook contents of fraction division and to suggest a method to strengthen the connection among problem context, manipulation activities and symbols by proposing an algorithm of dividing fractions based on problem contexts. As showing the suitable algorithm to problem context, it is able to understand meaningfully that the algorithm of fractions division is that of multiplication of a reciprocal. It also shows how to deal with remainder in the division of fractions. The results of this study are expected to make a meaningful contribution to textbook development for primary students.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제11권4호
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• pp.685-706
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• 2009

이 연구는 분수의 곱셈 나눗셈에 관련한 교수-학습을 의미 있게 도울 수 있는 맥락화가 왜 필요하며, 어떻게 가능한지, 또한 효과적인 맥락화의 활용 방안은 무엇인지를 탐구하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 자연수에 대하여 분수의 곱셈 나눗셈 상황의 차이는 무엇인지를 살펴보고, 그 차이에 따라 분수의 곱셈에서는 승수인 연산자의 역할을 이해할 수 이는 맥락을 설정하여, 단위의 변화에 대한 인식을 하도록 하였다. 분수의 나눗셈에서 포함제는 그 몫이 이산량인 경우이면 남은 양이 생길 수 있고, 연속량인 경우에는 분수로 그 몫을 표현해야 하는 맥락으로 구분지었다. 그리고 등분제의 맥락은 자연수의 등분제의 맥락과 연결시켜 새롭게 제시하여, 자연수의 나눗셈에서 분수의 나눗셈으로 형식화되는 3단계의 효과적인 학습 방법을 제안하였다. 이로써 교사와 학생들의 분수의 곱셈과 나눗셈의 교수-학습 과정에 있어서 유의미한 알고리즘의 습득에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제9권1호
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• pp.13-28
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• 2007

학생들이 분수 나눗셈을 이해하기 어려워하는 이유 중 하나는 분수 나눗셈의 구체화가 어렵고 불충분하기 때문이다. 측정 맥락과 분할 맥락의 구체화에 비해 곱과 인수 맥락에서의 구체화는 상대적으로 부족한 실정이다. 이 연구에서는 카테시안 곱의 역 맥락에서 분수 나눗셈 알고리즘을 구체화하였다. 카테시안 곱의 역 맥락에서 이루어져 있는 기존의 분수 나눗셈 구체화의 한계를 논의하고, 세로의 길이를 고정하고 가로의 길이를 1 또는 자연수로 만드는 방법과 넓이가 1인 직사각형을 이용하는 방법으로 분수 나눗셈을 제시하였다. 이와 같은 방법은 제수의 역수의 의미, 제수를 1로 만드는 것의 중요성, 기존 학습 내용과의 연결성, 다양한 접근 가능성 면에서 장점이 있다. 이와 같은 장점을 살려 카테시안 곱의 역 맥락에서 분수 나눗셈 알고리즘을 도입하는 것을 고려할 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제50권3호
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• pp.337-354
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• 2011

The purpose of the study was to investigate how students understand multiplication and division of fractions and how their understanding influences the solutions of fractional word problems. Thirteen students from 5th to 6th grades were involved in the study. Students' understanding of operations with fractions was categorized into "a part of the parts", "multiplicative comparison", "equal groups", "area of a rectangular", and "computational procedures of fractional multiplication (e.g., multiply the numerators and denominators separately)" for multiplications, and "sharing", "measuring", "multiplicative inverse", and "computational procedures of fractional division (e.g., multiply by the reciprocal)" for divisions. Most students understood multiplications as a situation of multiplicative comparison, and divisions as a situation of measuring. In addition, some students understood operations of fractions as computational procedures without associating these operations with the particular situations (e.g., equal groups, sharing). Most students tended to solve the word problems based on their semantic structure of these operations. Students with the same understanding of multiplication and division of fractions showed some commonalities during solving word problems. Particularly, some students who understood operations on fractions as computational procedures without assigning meanings could not solve word problems with fractions successfully compared to other students.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권3호
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• pp.351-373
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• 2017

나눗셈의 의미는 수의 범위가 확장되어도 연결된다. 즉, 자연수 범위에 적용되는 나눗셈의 의미는 분수 및 소수를 다루는 유리수 범위로 확장되어도 적용가능하다. 이러한 측면에서 자연수의 나눗셈과 분수의 나눗셈, 소수의 나눗셈을 서로 연결하여 가르치는 것은 수학의 내적 연결성을 통하여 나눗셈을 의미 있게 학습하는데 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 5학년 2학기에 제시되는 분수의 나눗셈과 소수의 나눗셈 단원을 나눗셈의 의미와 절차가 연결되도록 재구성한 뒤 수업을 실행하고 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 수의 범위가 확장되더라도 나눗셈의 의미를 이해하여 문제를 해결하거나 만들 수 있었다. 또한 문제 해결 과정에서 자연수의 나눗셈, 분수의 나눗셈, 소수의 나눗셈의 원리를 이용할 수 있었다. 단, 일부 학생들의 경우 나눗셈 의미를 이해하지 못하여 잘못된 나눗셈식을 세우거나 문제를 만들었으며, 특정한 해결 절차만을 선호하는 모습도 발견할 수 있었다. 본 연구를 통하여 초등학교 전 과정에 제시되는 나눗셈을 연결성을 강조하여 의미 있게 지도 학습할 수 있는 방향을 모색하는데 도움이 되기를 기대한다.