• 제목/요약/키워드: mathematical reasoning ability

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러시아의 국가통합시험에서 수학교과의 서술형 평가 연구 (A Study on Descriptive Assessment of Mathematics in Russia's Unified State Examination)

  • 한인기;신블라디미르
    • 과학교육연구지
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    • 제46권1호
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    • pp.121-149
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    • 2022
  • 서술형 평가는 수학과 교육과정에서 강조하는 문제해결 능력 신장, 추론 능력, 의사소통 능력과 관련하여 의미있는 평가 방법이라 할 수 있다. 우리나라에서는 제7차 수학과 교육과정 이후로 수행평가가 강조되면서 중등학교에서 수행평가의 한 방법으로 서술형 평가가 이루어지고 있다. 그렇지만, 대학수학능력시험에서는 여러 가지 이유로 서술형 평가가 도입되지 못하고 있다. 수학교실에서 서술형 평가가 강조되고 교육적으로 충분히 가치가 있다는 것을 감안하면, 대학수학능력시험에서 서술형 평가의 실시에 대한 진지한 논의가 필요할 것이다. 본 연구에서는 우리나라의 대학수학능력시험에 해당하는 러시아의 국가통합시험의 수학 교과에서 실시 중인 서술형 평가를 분석하였다. 문헌 연구를 통해, 국가통합시험에서 수학 시험 문제들이 어떻게 구성되었는지, 시험에서 요구되는 수학적 능력은 무엇인지 고찰하였다. 특히, 국가통합시험의 수학 2021년 출제 문제를 중심으로 문제들의 외적 구조를 분석하였고, 서술형 문제들의 채점 방법을 분석하였다. 본 연구의 결과는 우리나라의 대학수학능력시험에서 서술형 문제의 도입 가능성에 대한 다양한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

합리성의 추구와 수학교육 (The Persuit of Rationality and the Mathematics Education)

  • 강완
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제24권2호
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    • pp.105-116
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    • 1986
  • For any thought and knowledge, its growth and development has close relation with the society where it is developed and grow. As Feuerbach says, the birth of spirit needs an existence of two human beings, i. e. the social background, as well as the birth of body does. But, at the educational viewpoint, the spread and the growth of such a thought or knowledge that influence favorably the development of a society must be also considered. We would discuss the goal and the function of mathematics education in relation with the prosperity of a technological civilization. But, the goal and the function are not unrelated with the spiritual culture which is basis of the technological civilization. Most societies of today can be called open democratic societies or societies which are at least standing such. The concept of rationality in such societies is a methodological principle which completes the democratic society. At the same time, it is asserted as an educational value concept which explains comprehensively the standpoint and the attitude of one who is educated in such a society. Especially, we can considered the cultivation of a mathematical thinking or a logical thinking in the goal of mathematics education as a concept which is included in such an educational value concept. The use of the concept of rationality depends on various viewpoints and criterions. We can analyze the concept of rationality at two aspects, one is the aspect of human behavior and the other is that of human belief or knowledge. Generally speaking, the rationality in human behavior means a problem solving power or a reasoning power as an instrument, i. e. the human economical cast of mind. But, the conceptual condition like this cannot include value concept. On the other hand, the rationality in human knowledge is related with the problem of rationality in human belief. For any statement which represents a certain sort of knowledge, its universal validity cannot be assured. The statements of value judgment which represent the philosophical knowledge cannot but relate to the argument on the rationality in human belief, because their finality do not easily turn out to be true or false. The positive statements in science also relate to the argument on the rationality in human belief, because there are no necessary relations between the proposition which states the all-pervasive rule and the proposition which is induced from the results of observation. Especially, the logical statement in logic or mathematics resolves itself into a question of the rationality in human belief after all, because all the logical proposition have their logical propriety in a certain deductive system which must start from some axioms, and the selection and construction of an axiomatic system cannot but depend on the belief of a man himself. Thus, we can conclude that a question of the rationality in knowledge or belief is a question of the rationality both in the content of belief or knowledge and in the process where one holds his own belief. And the rationality of both the content and the process is namely an deal form of a human ability and attitude in one's rational behavior. Considering the advancement of mathematical knowledge, we can say that mathematics is a good example which reflects such a human rationality, i. e. the human ability and attitude. By this property of mathematics itself, mathematics is deeply rooted as a good. subject which as needed in moulding the ability and attitude of a rational person who contributes to the development of the open democratic society he belongs to. But, it is needed to analyze the practicing and pursuing the rationality especially in mathematics education. Mathematics teacher must aim the rationality of process where the mathematical belief is maintained. In fact, there is no problem in the rationality of content as long the mathematics teacher does not draw mathematical conclusions without bases. But, in the mathematical activities he presents in his class, mathematics teacher must be able to show hem together with what even his own belief on the efficiency and propriety of mathematical activites can be altered and advanced by a new thinking or new experiences.

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학습장애학생의 문장제 문제 해결 능력향상을 위한 WOE기반 스마트러닝 시스템의 개발 및 적용 (Development and Application of a WOE-based Smart Learning System for Improving Written Problem Ability of Students with Learning Disabilities)

  • 최유진;전우천
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.67-74
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    • 2012
  • 문장제 문제는 단순한 수학적 수식으로 구성된 연산문제와는 달리 언어적으로 표현된 문제 안에서 수학적 내용을 찾아 그것을 수식으로 표현하는 과정을 필요로 한다. 이는 고차원적인 인지적 전략을 요구하며 학습자는 수학적 사고력과 추론능력, 이해력, 언어와 읽기 등을 고루 활용해야 한다. 하지만 대부분의 학습장애학생들은 문장제 문제를 해결하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 학습장애학생이 인지적 과부하를 적게 받으면서 인지적 전략을 학습할 수 있으며 또한 학생들에게 전문가의 예시를 단계적으로 제시하는 WOE (Work-Out Examples: WOE) 기반 스마트러닝 학습시스템을 제시한다. 본 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, WOE를 순차적으로 따라하면서 학습자는 인지적 부하 없이 자연스럽게 문제해결전략을 습득할 수 있다. 둘째, 학습자의 학습 동기를 높이고 흥미를 유발시킨다. 셋째, 시공간을 초월한 학습이 가능하기 때문에 학습자 스스로 학습을 조절하는 자기주도적 학습능력이 향상될 수 있다. 본 시스템의 적용결과는 다음과 같다. 첫째, 학습장애학생의 수준에 맞는 학습 단계가 제공되고 지속적인 피드백이 있기 때문에 학습자의 개별화학습이 가능하였다. 둘째, 학습자들이 학습내용을 자연스럽게 습득함으로써 문장제 문제해결능력이 향상되었다. 셋째, 학습과정에서의 성공경험으로 인하여 학습에 대한 자신감 및 학습동기가 향상되고 긍정적인 자아개념이 형성되었다.

모든 학습자가 수학수업에 참여하는 교수.학습 행위 (The teaching-learning practices all learners can participate in mathematics instruction.)

  • 김진호
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제13권1호
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    • pp.13-24
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    • 2010
  • 수학교육개혁론자들은 모든 학습자가 수학수업에 참여하는 수업을 이끌어내야 한다고 주장한다. 본고에서는 교사가 이를 실천하기 위한 몇 가지 교수 학습 행위에 대해서 논의하였다. 이에 앞서, 교사는 학습자는 저마다 다른 지적 능력을 갖추고 있기 때문에 저마다 다른 수준에서 지식을 구성할 수 있는 지적 능력이 있다는 정올 인지해야 한다는 점을 강조하였다. 또한, 교실환경꾸미기, 좌석배치, 과제 등에 대한 논의도 이루어졌다, 모든 학습자들이 수업에 참여시키는데 도움이 될 수 있는 교수 학습 행위로 "아동들의 반응에 대한 교사의 경청", "왜 그렇게 생각합니까? 어떻게 알았어요? 이것은 무슨 뜻이에요?", "모든 학습자의 의견을 허용적으로 수용하기", "특정 의견을 지지하지 않음", "기다리는 시간 활용하기", 그리고 "오류 또는 실수에 대한 교사의 반응"에 대해서 논의하였다.

음악의 인지기술과 학습 기술과의 관계 (Relationship between Music Cognitive Skills and Academic Skills)

  • 정현주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2006
  • 1980년대 이후 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 다양한 학습 기술에 필요한 인지기술의 영역에 대한 음악의 효과성을 계속해서 입증해 오고 있다. 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 주로 음악의 인지기술과 학습의 세부적 기술들을 개별적으로 연관 지어 다루고 있으며, 음악이 비음악적 능력에 어떠한 영향을 미치는 지에 관심을 두고 있다. 이에 본 연구는 인지 학습기술과 음악적 인지기술과의 상관관계를 설명하고 있는 다양한 이론 및 연구들을 소개하고, 이를 통해 음악이 비음악적 능력 중 학습 기술에 어떠한 영향을 미치는 지를 정리해 보고자 하였다. 먼저 음악적 능력과 공간 지각력과의 상관관계를 설명하는 두 가지 이론으로서, "신경적 연계성(neural theories)" 이론과 "근접적 전이(near transfer)" 이론에 대해 살펴보았다. 이를 통해 음악적 기술과 공간적 기술을 담당하는 대뇌의 신경망 구조에서 음악 정보를 처리하는 과정이 어떻게 공간적-시간적 정보처리 과정과 연계되는 지를 설명하였다. 또한 음악이 학습과정에 필요한 주의력, 관찰력, 독립적 사고, 문제해결력, 비판적 사고 등을 강화시킨다고 제안하는 "동기이론"을 소개하였다. 이러한 이론들에 근거하여 음악과 학습기술과의 상관관계를 메타분석한 연구들을 살펴보았다. 많은 연구들이 음악기술과 학습기술의 상관관계는 물론 유의미한 인과 관계가 있음을 보여주었으며 이러한 결과들은 음악적 훈련 과정에서 습득되는 음악의 공간적, 시간적 개념이 학습기술에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 다양한 학습기술에서도 공간 지각 능력을 주로 사용하는 수학과 읽기에 관한 연구가 많았는데, 특히 수학적 개념 중에서 분수나 집합 개념과 같은 추상적 개념들이 가장 높은 상관관계가 있었으며 읽기 능력에서는 시간적 개념에 근거한 단어 나열, 문자로 상징된 언어를 해석(decode)하는 기술이 강화된다는 점을 보여주었다. 음악과 학습과의 관계를 설명한 많은 연구들은 음악의 지각인지 기술이 다른 학습 분야에 전이된다는 사실을 이론적으로 지지하며, 또한 이러한 현상을 설명하는 세 가지 가설은 구조화된 음악활동이 학습 현장에 있는 아동들에게 효율적인 치료 교육적 개입이 될 수 있다는 근거를 제공할 수 있을 것이다.

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통계적 개념 발달에 관한 인식론적 고찰 (An Epistemological Inquiry on the Development of Statistical Concepts)

  • 이영하;남주현
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제44권3호
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    • pp.457-475
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    • 2005
  • We have inquired on what the statistical classes of the secondary schools had been aiming to, say the epistermlogical objects. And we now appreciate that the main obstacle to the systematic articulation is the lack of anticipation on what the statistical concepts are. This study focuses on the ingredients of the statistical concepts. Those are to be the ground of the systematic articulation of statistic courses, especially of the one for the school kids. Thus we required that those ingredients must satisfy the followings. i) directly related to the contents of statistics ii) psychologically developing iii) mutually exclusive each other as much as possible iv) exhaustive enough to cover all statistical concepts We examined what and how statisticians had been doing and the various previous views on these. After all we suggest the following three concepts are the core of conceptual developments of statistic, say the concept of distributions, the summarizing ability and the concept of samples. By the concepts of distributions we mean the frequency views on each random categories and that is developing from the count through the probability along ages. Summarizing ability is another important resources to embed his probe with the data set. It is not only viewed as a number but also to be anticipated as one reflecting a random phenomena. Inductive generalization is one of the most hazardous thing. Statistical induction is a scientific way of challenging this and this starts from distinguishing the chance with the inevitable consequences. One's inductive logic grows up along with one's deductive arguments, nevertheless they are different. The concept of samples reflects' one's view on the sample data and the way of compounding one's logic with the data within one's hypothesis. With these three in mind we observed Korean Statistic Curriculum from K to 12. Distributional concepts are dealt with throughout but not sequenced well. The way of summarization has been introduced in the 1 st, 5th, 7th and the 10th grade as a numerical value only. One activity on the concept of sample is given at the 6th grade. And it jumps into the statistical reasoning at the selective courses of ' Mathematics I ' or of ' Probability and Statistics ' in the grades of 11-12. We want to suggest further studies on the developing stages of these three conceptual features so as to obtain a firm basis of successive statistical articulation.

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단위 조정 3단계 학생의 비례 문제 해결에서 나타나는 분수 지식 (Exploring fraction knowledge of the stage 3 students in proportion problem solving)

  • 이진아;이수진
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제61권1호
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    • pp.1-28
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 비례 문제 해결 과정에서 학생의 분수 지식이 어떻게 관련되어 나타나는지를 탐구하는 것이다. 이를 위해 단위 조정 3단계로 판단되는 중학교 1학년 학생 2명에 주목하여 분수 지식과 비례 문제 해결 과정에 대한 임상 면담 자료를 분석하였다. 분석 결과 자연수 맥락에서 단위 조정 3단계 학생으로 판단되었던 두 학생은 분수 맥락에서는 '활동을 통해' 3수준 단위를 조정하며 서로 다른 양적 조작 방식을 보여주었다. 특히 두 학생이 가분수가 포함된 곱셈 연산 과제에서 보여주었던 분할 조작과 단위 조정 활동에서 식별되었던 차이는 두 학생의 비례 문제에 대한 접근 방식에 있어서 중요한 차이로 나타났다. 이 과정에서 하나의 3수준 단위로부터 또 다른 3수준 단위 사이의 구조적 전환이 '재귀 분할의 내재화'와 관련이 되며, 합성 단위에 대한 스플리팅 조작에 중요한 근거가 됨을 시사하였다.

방정식의 문제 만들기 활동에서 문제구조를 중심으로 문제해결에 관한 연구 (A Case Study on Students' Problem Solving in process of Problem Posing for Equation at the Middle School Level)

  • 고상숙;전성훈
    • 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.

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초등학교에서 속력 관련 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성에 관한 논의 (Composition of Curriculums and Textbooks for Speed-Related Units in Elementary School)

  • 전영석
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.658-672
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    • 2022
  • 초등학교 과학에서 속력 관련 단원의 독특한 교수·학습 곤란은 주로 학생의 수학적 사고력 및 속력의 측정과 관련된 절차적 지식의 부족에 기인한 것으로, 교육과정 및 교과서는 이점을 고려하여 구성할 필요가 있다. 속력 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성과 관련된 시사점을 얻기 위하여 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 3개 교육과정 및 이에 따른 교과서의 속력 관련 단원의 구성 체계와 내용을 살펴보고, 선행 연구에 비추어 적절성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 현재의 내용 구성은 이동 거리와 시간 및 속력 사이의 입체적인 관계를 파악하기 보다는 암기에 의한 기계적 알고리즘을 통해 물체의 속력만을 계산할 위험이 있어 이중 수직선과 같은 시각화 모형 및 간단한 수를 활용하여 속력의 의미를 단계적으로 학습할 수 있도록 재구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 또한 조사를 통해 얻은 자료를 이용하여 물체의 운동을 해석하는 활동보다는 실제 운동하는 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 직접 측정하여 그래프로 나타내고 분석하도록 함으로써 과정 기능 등 탐구 수행 능력을 향상시키는 것의 필요성에 대해 논의하였다. 마지막으로 적용 차시에서 현재의 교육과정과 교과서에서는 일상생활과의 연계를 강조하고 있지만 단원의 주된 학습 내용인 운동학과는 다소 다르게 동역학과 관련된 내용을 다루고 있어 학습한 내용을 익히고 활용할 수 있도록 속력과 관련된 사례를 중심으로 내용을 새롭게 구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 새 교육과정 및 교과서에서는 학습하기 어렵고 지도하기 까다로운 내용을 제외하기 보다는 과학의 가치를 깨닫고 과학 학습을 향유할 수 있도록 핵심 주제를 체계적으로 깊이 학습할 기회를 제공할 것을 제안한다.