• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
• /
• 제19권1호
• /
• pp.63-80
• /
• 2009

초등수학 문제해결에서 사용되고 있는 문장제를 동일 수학적 내용이나 구조를 취하되 단문중심 유형과 복문중심 유형의 두 문장제로 재구성하여 이를 한 조합으로 묶은 후, 이에 대한 학생의 문제해결 활동에서 문장제 유형에 따라 보여주는 인지 정의적 반응의 비교분석을 통해서 초등학교 문제해결 지도에 시사하는 바를 알아보았다. 수학교과에서 다루는 문장제를 구성하는 문장은 그 자체가 학습 내용이나 대상이 되는 것이 아니라, 수학 학습이나 지도를 위한 도구로서 사용되는 것이기 때문에 전통적으로 '간결한 표현'이라는 문장의 경제성 추구보다는 '분명한 정보의 간편한 전달'이라는 문장의 편의성에 집중할 필요가 있다고 생각한다. 즉, 초등 학생의 언어적 이해의 단순결함으로 인한 문제해결 수행상의 오류나 부정적 수학 학습태도를 해소시킬 수 있도록 학생의 국어적 평균 수준에 맞추어진 수학적 문장 을 통하여 수학적 정보를 온전하면서도 편리하게 표현과 전달을 꾀하려는 연구와 실천이 중요하다고 생각한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
• /
• 제63권2호
• /
• pp.123-138
• /
• 2024

본 연구는 S대학 <인공지능을 위한 기초수학[Math4AI]> 강좌의 교수·학습과정에서 맞춤형 챗GPT를 개발하여 활용한 경험을 공유한다. 연구진은 ① 먼저 강좌 맞춤형 챗GPT (https://math4ai.solgitmath.com/)를 개발하였다. 이때 챗GPT가 부정확한 정보를 주지 않도록 수년간의 해당 강좌 주요 데이터(교재, 실습실, 토론 기록, 코드 등)를 우선적으로 학습하는 챗GPT의 기능을 적용하였다. ② 학생들이 교재를 스스로 학습하다 궁금한 부분이 생기면, 맞춤형 챗GPT 인터페이스를 통해 자연어로 수학 용어, 정리, 예제, 열린 문제 번호, 핵심어 등을 질문하여 도움을 얻을 수 있도록 하였다. 그러면 챗GPT는 관련된 주요 문제나 용어, 그리고 이전 학생들의 토론에 기반한 몇 가지 샘플 답안 또는 토론 내용과 함께 사용되었던 코드 샘플을 제공한다. ③ 학생들이 챗GPT를 통해 얻은 내용을 스스로 윤문하여 공유하고, 상호 토론하면서, 교재에서 제시하는 주요 개념과 열린 문제의 대부분을 이해하도록 하였다. ④ 학기 말에는 그간 본인이 얻은 열린 문제들에 대한 학습기록을 모아 PBL (Problem-Based Learning) 보고서로 제출하고, 발표하여 강좌를 수료하도록 하였다. 이러한 방식은 학생들이 학습을 포기하지 않고 한 단계 앞으로 더 나아갈 추진력과 동기를 주며, 궁극적으로 각각의 문제를 스스로 해결하는 자기 주도적 학습을 도울 수 있다. 또한 학생들 각자의 수준에 맞추어 실시간으로 최적화된 조언을 제시하므로 강좌뿐만 아니라 대학수학교육 전반에 대한 학생별 맞춤형 교육(personalized education)을 제공할 수 있다. 즉, 학생들이 담당교수(또는 조교)와 AI 조교의 도움으로 실시간 답변과 효과적인 조언을 받을 수 있게 됨을 의미한다. 이는 양질의 조교 부족에 대한 고민을 추가 비용 없이 획기적으로 해결할 수 있다. 본 연구는 강좌의 교수·학습과정에 교재 맞춤형 챗GPT를 접목한 것으로, 인공지능(AI) 기술을 기타 대학수학 과목들(미적분학, 선형대수학, 이산수학, 공학수학, 기초통계학 등)과 초·중·고 수학교육에 적용할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 특히 AI 기술을 적용하여 이전 수강생들의 학습기록(열린 문제 풀이, 토론 자료, 코드 등)을 참고하며, 각자 실습한 결과를 공유 및 상호 토론하여 문제를 해결하는 방식은, 다양한 전공의 학생들이 내용을 더 효과적으로 이해하고, 본인 전공 관련 문제 해결 능력을 향상시키는 데 획기적인 도움을 줄 것으로 예상된다. 또한 교재 맞춤형 챗GPT와 함께 자기주도적인 학습을 경험토록 하는 교수학습 방법은 평생 교육(lifelong learning, extension school, extension college, extended college) 또는 평생학습의 관점에서 중요하다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
• /
• 제27권3호
• /
• pp.469-489
• /
• 2017

교사는 교수학적 변환의 핵심적인 주체이다. 교사가 교육과정과 교과서에서 제시된 수학적 지식을 수업에서 가르칠 지식으로 변환하는 과정에는 교사의 개인적 요인들뿐만 아니라 교실 안팎의 환경과 제약들이 지대한 영향을 미치게 된다. 따라서 교사의 교수학적 변환을 이해하기 위해서는 제도적, 사회적 요인들이 교수학적 변환 과정에 어떠한 영향을 미치고 있는지를 광범위하게 파악하고 분석할 필요가 있다. 교사의 교수학적 변환 과정에 영향을 미치는 요인들과 제약들을 분석하고 확인하는 것은 교사의 교수학적 변환을 심도 깊게 이해하고 교사의 수업 실행을 향상시킬 수 있는 중요한 기회를 제공한다. 이에 본 연구는 중등수학교사들의 반성적 저널을 활용하여 교사들의 교수학적 변환에 영향을 미치는 요인을 탐색함으로써 그들의 교수학적 변환에 대한 인식을 분석하였다. 연구 결과, 교사들의 교수학적 변환에 영향을 미치는 다섯 가지 요인들을 확인하였으며, 다섯 가지 요인들이 교수학적 변환에 영향을 미치는 정도는 교사들마다 다르게 나타났다. 연구 결과를 바탕으로 교사들의 교수학적 변환에 도움을 줄 수 있는 방안들을 논의하였다.

• 한국학교수학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.243-260
• /
• 2009

수학교과의 특성상 많은 학생들이 수학 학습에 어려움을 느끼고 있으며 훌륭한 교수 학습 방법이 제시되고 있지만 실제 수학 학습 부진아는 줄어들지 않고 오히려 더 많아지는 것이다. 본 연구는 마인드 맵을 적용했을 때 학습부진아들의 수학 학업 성취와 태도에 어느 정도의 긍정적인 영향을 미치는가에 대해 알아보고자 한다. 이를 위해 충남에 소재하고 있는 C고등학교 1학년 2개 학급 32명의 학습부진아들을 대상으로 사전 수학학습능력검사, 사전 사후 수학태도 설문조사, 사후 수학 학습능력 검사를 실시하였다. 본 연구 결과를 통하여 학습 부진아들의 수학 학습에서의 태도와 수학 학습능력 향상에 마인드 맵을 활용한 수업이 긍정적인 효과를 줄 것으로 예상하였으나 검증결과 유의미한 효과를 나타내지 못하였다. 그러나 마인드 맵을 수학 학습에 활용하는 것과 이의 활용이 학습태도 변화에 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있다. 따라서 학습 부진아에 대한 특성을 먼저 파악한 후 그에 맞는 마인드 맵을 교수 학습에 적용해야하며 학생들이 이 마인드맵을 바르게 인식하고 익숙하게 작성할 수 있도록 충분한 시간적 여유가 제공되어야 한다. 교사의 전문적 지식과 학생에 대한 교사의 배려 속에서 마인드 맵에 대한 후속연구가 장기간에 걸쳐 체계적으로 진행된다면 좋은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
• /
• 제30권3호
• /
• pp.393-418
• /
• 2016

명제를 반박하는 과정에서 생성되는 반례는 명제가 거짓이라는 추론의 타당성을 보이는 방법이자 수학교수 학습 측면에서도 수학적 사고력 향상에 중요한 역할을 기대하고 있다. 이에 본 연구에서는 현 교과서에서 다루어지고 있는 반례 활용에 대해 살펴보고, 학교 현장에서 교육학적 전략으로 활용할 수 있는 반례 활용 교육을 위한 자료를 개발하였다. 개발 자료는 거짓 명제 만들기와 참인명제 만들기로 구성하였고, 학생들에게 반례 활용 실험 수업을 통해 학생들의 반응을 살펴보았다. 연구 결과 정의적 영역의 측면에서는 명제에 관한 흥미를 높이고 자신감을 향상시키는 효과가 있었으며, 인지적 영역의 측면에서는 다양한 반례를 찾고 그 반례를 탐구하여 참인 명제를 만들어 보는 다양한 수학적 추론 활동을 통해 명제에 대한 유연한 사고와 함께 명제의 조건을 명확히 인지하면서 명제 개념을 학습하는데 도움이 되는 것으로 나타났다.

• 영재교육연구
• /
• 제24권4호
• /
• pp.657-677
• /
• 2014

영재교육의 양적인 확장과 함께 과학영재학교의 증가를 고려할 때, 고등학생 영재를 대상으로 하는 적절한 수학 수업 방법을 모색하는 것은 중요한 문제이다. 특히 수학적 창의성을 중요한 교육 목표로 제시하는 현재의 수학 교육의 흐름에 비추어 볼 때, 과학영재학교의 수학 수업에서 교사 위주의 지식 전달 방식의 수업이 아닌 학생 중심의 토론식 수업이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 과학영재학교의 정규 수학 수업에서 적용할 수 있는 예습 기반 토론 수업모형을 설계하고 적용하였다. 연구에 참여한 학생들은 토론을 위한 예습 활동에 많은 부담을 가지면서도 토론 활동이 기존의 강의식 수업보다 수학적으로 의미 있는 경험이었다고 평가하였다. 이러한 연구 결과로부터 예습 기반 토론 수업모형이 과학영재학교 정규 수학 수업에서 의미있게 적용될 수 있다는 시사점을 도출하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
• /
• 제56권3호
• /
• pp.301-318
• /
• 2017

This paper explores students' question generation process and their study in small group discussion. The research is based on Anthropological Theory of the Didactic developed by Chevallard. He argues that the savior (knowledge) we are dealing with at school is based on a paradigm that we prevail over whether we 'learn' or 'study' socially. In other words, we haven't provided students with autonomous research and learning opportunities under 'the dominant paradigm of visiting works'. As an alternative, he suggests that we should move on to a new didactic paradigm for 'questioning the world a question', and proposes the Study and Research Courses (SRC) as its pedagogical structure. This study explores the SRC structure of small group activities in solving ill-structured problems. In order to explore the SRC structure generated in the small group discussion, one middle school teacher and 7 middle school students participated in this study. The students were divided into two groups with 4 students and 3 students. The teacher conducted the lesson with ill-structured problems provided by researchers. We collected students' presentation materials and classroom video records, and then analyzed based on SRC structure. As a result, we have identified that students were able to focus on the valuable information they needed to explore. We found that the nature of the questions generated by students focused on details more than the whole of the problem. In the SRC course, we also found pattern of a small group discussion. In other words, they generated questions relatively personally, but sought answer cooperatively. This study identified the possibility of SRC as a tool to provide a holistic learning mode of small group discussions in small class, which bring about future mathematics classrooms. This study is meaningful to investigate how students develop their own mathematical inquiry process through self-directed learning, learner-specific curriculum are emphasized and the paradigm shift is required.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
• /
• 제17권1호
• /
• pp.57-75
• /
• 2014

학교수학에 있어 문제해결은 오래전부터 강조되어 오고 있으며, 학생들의 문제해결력 신장을 위해 다양하고 많은 연구들이 진행되고 있다. 하지만 이러한 연구와 노력에도 불구하고 수학에 대한 학생들의 수준차는 초등학교 입학 후 얼마 지나지 않아 나타나기 시작한다. 학생들은 소극적이며 무언가에 의존하려 하며, 실패한 일에 대해서는 발전의 메커니즘을 적용하지 못하고, 문제해결의 주체는 문제를 해결하는 학생 본인이어야 함에도 불구하고 교사는 문제해결을 돕는다는 명목 하에 자꾸만 개입하게 된다. 본 연구에서는 다른 사람이나 어떤 것의 도움 없이 학생 스스로 해결하여야 한다는 것을 기본 전제로 학생중심의 문제해결 모형을 개발하고 이에 대한 효과성을 검토하고 논의함으로써 문제해결을 원하는 학생과 교사 모두에게 문제해결에 대한 새로운 접근의 필요성을 인식시키는 계기를 마련하고자 하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
• /
• 제17권2호
• /
• pp.309-329
• /
• 2015

본 연구의 목적은 예비교사의 라디안에 대한 이해를 분석하여 라디안 지도에 대한 교수학적 시사점을 도출하는데 있다. 이를 위해 라디안의 개념과 속성, 교육과정 및 교과서를 분석한 후 이를 바탕으로 문항을 개발하였으며, 이를 예비교사 35명에게 적용하여 그 반응을 분석하였다. 분석 결과, 라디안을 정의보다는 ${\frac{180^{\circ}}{\pi}}$로 기억하는 학생들이 많았으며, 라디안의 정의를 어떻게 이해하고 있는지가 각의 측정문제의 해결전략에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 예비교사들은 라디안의 이중적 의미, 특히 실수 속성에 대한 이해가 부족하였고, 삼각함수가 왜 실수에서 실수로의 함수로 정의되는지에 대해 적절하게 설명하지 못하였으며, 호도법의 필요성과 유용성을 매우 제한적으로 인식하고 있었다. 이상의 결과로부터 ${\frac{180^{\circ}}{\pi}}$를 1라디안으로 정의하는 교과서의 기술 방식이 개선되어야 한다는 것과 일반각이 실수와 일대일 대응임을 언급함으로써 삼각함수의 정의역이 실수임을 자연스럽게 이해하도록 할 것을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
• /
• 제17권3호
• /
• pp.189-203
• /
• 2014

교사들의 지속적인 수업전문성 신장을 도모하기 위한 대안으로써 최근 수학 교사교육 연구에서는 교사학습공동체를 주목하고 있다. 이에 본 연구에서는 실제 현장에서 운영되고 있는 교사학습공동체 사례를 분석하여 교사학습 공동체를 기반으로 한 초등학교 수학 수업연구의 긍정적인 측면과 한계점을 규명하고자 하였다. 연구 결과, 교사들의 수학 교과 관련 지식의 신장, 교사로서의 성취감 및 동료 교사와의 친밀감 증진, 동료 교사들 간의 상호교수, 지속적인 수업연구 시스템 정착을 통한 탐구적인 교사 문화의 형성이 긍정적인 측면으로 확인되었으며, 교사학습공동체 내 자체 규범에 의한 제한, 경력교사의 영향력에 의한 제한, 교사들의 의사결정에 대한 비전문성, 수업평가 및 반성에 대한 체계성 부족이 한계점으로 확인되었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 교사학습공동체 기반 수학 수업 연구의 개선 방향에 대한 시사점을 논의하고자 한다.