Earticle

농업계 특성화고 동물자원과의 전공 교과 이수에 수학 지식이 크게 요구되지는 않지만, 수학의 몇 가지 기초 개념에 대한 이해와 숙달 여부는 전공 교과 이수에 적지 않은 영향을 미친다. 이 논문에서는 농업계 특성화고 동물자원과 전공 교과에 포함된 수학 관련 내용 및 이들 내용 이해에 필요한 수학 기초 개념을 분석하여 추출하고, 수학 기초 개념에 대한 학생들의 이해도를 분석한다. 그리고 수학 관련 내용의 제시 방식에 따른 학생 이해도와 선호도를 조사한다. 이를 통해 농업계 특성화고 동물자원과 학생들의 전공 교과목 학습 개선을 위한 기초 자료를 제공한다.

Although it is not necessary to have much mathematical knowledge in major courses of Animal Resources curriculums in agricultural high school, the function of mathematics class has a much effect on major courses. Therefore, we extracted the mathematics contents included in major courses of Animal Resources curriculums in agricultural high school, and also evaluated students’ understanding according to the description method in textbooks of major courses. Furthermore, we analyzed students’ preference about the description method in textbooks related to the major courses. As a result, it turns out that the level of mathematics contents of Animal Resources major curriculums does not break bounds of middle school level. Furthermore, many students are not able to solve the middle school level of problems. It is also shown that the most preferred description method in textbooks of Animal Resources major curriculums is the sentence-equation mixed type. In this study, we propose to reconstruct the mathematics contents with basic knowledge needed to complete the major courses in order that students can complete them more easily, and furthermore, to choose the description method in textbooks of major courses as sentence-equation mixed type and detailed explanation about terms should be included into the bargain.

본 논문에서는 수학적 지식을 스스로 구성하여 개념적으로 이해할 수 있도록 개발된 발생적 모델링을 활용하여 로그 단원에 대한 교수․학습 자료를 개발하고 발생적 모델링 활동을 통해 학생들이 로그 개념을 이해해 나가는 과정을 분석하고자 한다. 이를 위해 로그 단원을 3가지 소주제로 나누고 각각의 소주제별로 발생적 모델링의 교수학적 4단계인 적용, 추출, 압축, 구성 틀에 맞추어 발생적 근원 맥락을 담고 학생 스스로 개념을 구성해 나갈 수 있는 교수․학습 자료를 개발하였다. 개발된 자료를 이용하여 중하 수준 학생 2명과 중상 수준 학생 2명을 대상으로 수업을 진행하였다. 이를 통해 발생적 모델링의 교수학적 4단계를 따르는 로그 단원에 대한 개념 구성 과정을 살펴보고 van Hiele가 제시한 일반적인 수학학습수준을 바탕으로 학생들의 로그 단원에 대한 이해정도를 분석하여 몇 가지 교수학적 시사점을 제안하였다.

In this paper, we develop a logarithm units’ teaching․learning materials using genetic modeling which is designed for students to construct by themselves and figure out mathematical knowledge conceptually, and we analyze the process of students’ comprehension of logarithm concepts through genetic modeling activities. For this purpose, we divide logarithm units into three subunits and develop teaching․learning materials which include genetic original contexts and are framed by the four pedagogic phases of genetic modeling, application, extraction, comprehension, and construction so that students themselves are capable of construct the concepts of logarithm units. The developed teaching․learning materials are applied into lessons for two intermediate-basic students and two intermediate-advanced students. Through this, we examine students’ conceptual construction process about logarithms units with the four pedagogical stages of genetic modeling applied, and analyze the depth of their comprehension about the logarithm units based on the general phases of mathematics-learning introduced by van Hiele, and then we suggest several pedagogical implications.

고대 그리스 시대의 작도는 현 교육에서의 작도 이상의 의미를 지닌 것이었다. 본 연구는 이러한 사실에 입각하여 현 교과서의 작도 의미를 살펴보고, 이와 대비되는 <Euclid 원론>에서의 작도 의미를 추출해 보았다. 더불어 <Euclid 원론>에서의 작도 의미를 현 교육에 반영하였을 때 나타나는 이점을 숙고해 보고, 그 이점을 활용하는 방안을 제안하였다. 그 결과 현 교과서의 작도는 삼각형의 합동 조건의 도입과 이해를 위한 수단임을 확인할 수 있었다. 반면, <Euclid 원론>에서 작도는 4가지 의미를 지니고 있었다. 공준으로 타당성을 확보한 추상적 활동, 도형의 존재성 입증 및 논증에서 보조선 도입의 타당성 확보 수단, 보조선 도입 이외의 논증 개입 자제, 수와 대수를 다루는 수단이 곧 작도였다. 이로부터 논증에 보조선 도입의 타당성 확보 수단으로서의 작도 활용의 이점을 논의하였다. 아울러 Euclid 도구로 작도 불가능한 보조선에 대하여 가상적 도구의 개입에 의한 작도 관점을 제시하였다.

The construction in the ancient Greek era had more meanings than a construction in the present education. Based on this fact, this study examines the meaning of the current textbook. In contrast, we have extracted the meaning of the constructions in Euclid Elements. In addition, we have been thinking about what benefits can come up if the meaning of the construction in Euclid Elements was reflected in current education, and suggested a way to exploit that advantage. As results, it was confirmed that the construction in the current textbook was merely a means for introducing and understanding the congruent conditions of the triangle. On the other hand, the construction had four meanings in Euclid Elements; Abstract activities that have been validated by the postulates, a mean of demonstrating the existence of figures and obtaining validity for the introduction of auxiliary lines, refraining from intervening in the argument except for the introduction of auxiliary lines, a mean of dealing with numbers and algebra. Finally we discussed the advantages of using the constructions as a means of ensuring the validity of the introduction of the auxiliary line to the argument. And we proposed a viewpoint of construction by intervention of virtual tools for auxiliary lines which can not be constructed with Euclid tool.

초등학교에서 자연수의 혼합계산은 사칙계산이 섞여 있는 수식의 순서를 알고 해결할 수 있는 능력을 길러 주는데 초점을 두고 있다. 이런 목표에 비추어 본 연구에서는 초등학생 67명과 예비교사 57명을 대상으로 수식과 문장제로 구성된 검사지를 이용하여 혼합계산에 대한 정답률과 오류 유형을 분석하였다. 검사 결과, 학생들은 수식과 문장제로 된 혼합계산에서 정답률이 86.2%와 73.5%를 나타내었지만, 수식에서 계산 순서의 오류, 문장제에서 수식을 구성하지 못하는 오류와 같은 전형적인 오류를 나타내었다. 예비교사들의 경우에 나타난 몇몇 오류와 문제해결 과정에 비추어 혼합계산이 이루어지는 식의 계산 원리와 규약을 이해할 수 있도록 교과 교육 내용을 유의해서 지도할 필요를 제시하였다. 또한 검사 결과를 통해 괄호 사용의 유무와 적절성, 등호 개념의 사용 방법에서 문제점을 확인할 수 있었다.

As it’s important to understand the order of operation in the mixed calculation of natural number and perform it, mathematics curriculums and textbooks focused that students can calculate with understanding the order of operation and its principles. For attaining the implications of teaching about the mixed calculations, this study analyzed the problem solving abilities and error types of 67 elementary students and 57 preservice teachers using questionnaire which was developed in this study and composed of numeric expressions and word problems. The conclusions drawn from this study were as follows: Students were revealed the correct rates(86.2% and 73.5%) in numeric expressions and word problems, but they were showed the paradigmatic error types-the errors of the order of operation and the composition of numeric expression from word problems. Even though the correct rates of the preservice teachers were extremely high, the result of problem solving processes required that it’s needed to be interested in teaching the principles of the order of operation in the mixed calculations. In addition, subjects were revealed the problems about using parentheses and equal sign.

본 연구에서는 미국의 통계소양교육에 관한 내용과 우리나라 2015교육과정 수학교과에서 반영한 통계소양 성취를 위한 교육환경을 분석하였다. 이 분석 연구를 통해 미국과 우리나라는 사회적 교육적 환경의 차이점이 있음을 발견할 수 있었다. 이를 바탕으로 우리나라 수학교사들에게 통계교사교육 방향의 전환이 개선되어야하는 것이 시급함을 발견 할 수 있었다.째, 통계교육은 우선 교사가 수학과 통계학의 차이를 분명히 인식하도록 해야 한다. 그리고 통계교육의 방법과 평가영역에서도 특별한 변화가 필요하다. 절차적 계산을 질문하는 것과 함께 개념과 과정을 이해했는지 물어야 한다. 또한 통계적 사고를 할 수 있는지 그리고 통계적 문제해결방법인 ‘문제구성-데이터수집-분석-결과해석’ 과정으로 프로젝트를 수행할 수 있도록 하는 교사교육이 필요하다. 둘째, 이를 위해 학교수학에서는 확률영역의 이론 강조도 중요하지만 자료 분석을 기초로 한 문제해결과정인 통계적 사고력 신장에 초점이 맞추어져야 하는 것이 더 중요하다고 생각한다. 현실적으로는 예비수학교사들이 임용고사라는 이론적 시험에 합격해야하는 어려움이 상존하고 있다. 그럼에도 불구하고 통계교육의 큰 방향은 자료분석 중심으로 전환하는 것이 필요하다. 특히 학교수학을 통해 학생들에게 미래에 필요한 통계소양을 지식으로 습득하도록 하는데 수학교사들의 직업교육의 준비가 되어 있어야 함을 탐색하고 제언하였다.

The purpose of this paper is to propose the policy change of teachers education in Korea with an analysis of America statistical literacy education. we found the difference of statistical literacy education between Korea and America with each nation’s social and educational environment. We can get the need of new change for statistic teacher’s education in Korea. We think of Mathematics teachers should know about the difference between statistics and mathematics at school mathematics. And they should know the new change thinking about teaching method and process assesment methods. Second, Teachers should focused on teaching of problem solving and statistical thinking ability based on data analysis than the teaching of probability and mathematical theory.

2015 개정 수학과 교육과정에서 문제해결능력 함양을 위한 교수・학습 방법으로 수학적 모델링이 제시되면서, 국내에서 1990년 이래로 꾸준하게 연구되어 온 수학적 모델링에 관한 논의가 더욱 활발해지고 있다. 이에 본 연구는 수학적 모델링의 교육적 가치와 현장 적용의 필요성을 재음미해보고자, 수학 교과 역량의 관점에서 수학적 모델링에 관한 선행 연구를 고찰하였다. 그 결과, 수학적 모델링은 수학 교과 역량 중 문제해결의 하위 요소로 제시되고는 있지만, 문제해결 뿐만 아니라 추론, 의사소통, 창의·융합, 정보 처리, 태도 및 실천을 지지하는 교수・학습 방법임을 확인할 수 있었다. 이러한 측면에서, 수학 교과 역량에서의 수학적 모델링의 위치에 대한 논의의 필요성과 학교 현장 적용을 위한 방안으로 수학적 모델링에 대한 교사 교육 및 수학 교과서와 수업에서 수학적 모델링 과제의 적극적인 활용을 제안하였다.

The animated discussion about mathematical modeling that had studied consistently in Korea since 1990s has flourished, because mathematical modeling was involved in the teaching-learning method to improve problem solving competency on 2015 reformed mathematics curriculum. In an attempt to re-examine the educational value and necessity of application to school education field, this study was to review the literature of mathematical modeling in mathematical competencies perspective. As a result, mathematical modeling could not only be involved the components of problem solving competency, but also support other competencies; reasoning, creativity-amalgamation, data-processing, communication, and attitude -practice. In this regard, This paper suggested the necessity of the discussion about the position of mathematical modeling in mathematical competencies and the active use of mathematical modeling tasks in mathematics textbook or school classes.