Earticle

본 연구는 초등 교사들의 도량형 관련 교수·학습과 차기 초등수학 교과서의 도량형 내용 집필 시 참고 자료로서 도움을 주고자 한다. 이를 위해 도량형에 관한 초등수학 교육과정의 내용 체계를 참고 하여 정의 및 개념, 측정단위, 연산 등 세 가지 관점으로 교과서의 서술 내용을 분석하였다. 그 결과 첫째, 도량형 정의의 도입은 명시적 표현보다 예시적인 방법을 선택하고 있다. 둘째, 도량형 내용요소 와 단위 도입 순서에 몇 가지 문제점이 발견되었다. 셋째, 측정 단위 사이의 연산은 절차적 지식의 접 근보다는 연산처리에 집중하고 있다. 넷째, 이수 학년과 이수 학기에 따른 도량형의 학습내용과 학습량 에서 차이가 발생하고 있으며, 이 부분에 대한 이유와 근거 제시가 필요하다는 결론을 도출하였다.

The purpose of this study is to support elementary teachers to use the teaching of weights and measures. To help the author of the next elementary mathematics textbook to be used as a reference for the quantitative narrative process. For this purpose, I focused on the contents of textbooks in terms of definition, a unit of measure, and calculation. As a result, first, as for the definition of weights and measures, it is taken as an example rather than as an explicit statement. Second, several problems were found in the metrology content and metric unit introduction order. Third, the computation between measurement units stood in simple computation rather than procedural knowledge. Fourth, it was concluded that the reason and groundbreaking of the grade-specific differences and the amount of a student's education are necessary.

수학 교실에서 과정중심평가의 실현을 위해서는 수업의 설계자이자 실제적 운영자인 현장 교사가 역량 기반 과정중심평가를 적용한 수업을 어떻게 계획하고 실행하는지에 대한 연구의 필요성이 제기된 다. 이에 본 연구에서는 초등 2학년 학생을 대상으로 역량 기반 과정중심평가를 적용한 실험 수업을 수행하여, 2015 개정 수학과 교육과정의 학생 평가로 강조되고 있는 과정중심평가에 대한 실제 수업에 서의 적용 사례를 분석하였고, 이에 따른 학교수학 교육평가에서 과정중심평가가 지니는 교육적 의의 를 탐색하였으며, 나아가 초등수학 교육 현장에의 적용 방안을 모색하였다. 본 연구의 시사점으로 2학년 초등수학 교실에서 실제적으로 적용 가능한 역량 기반 과정중심평가 수업을 구체화하는 방안을 실제적으로 살펴보고, 더불어 과정중심평가를 적용한 수업에서 각 학생들의 요구와 필요에 부합하는 개별적 피드백을 제공할 수 있는 현실적인 방법을 알아보았다는 것이다.

It is necessary to study how to plan and perform the process-focused assessment of the teacher as the planner and practitioner to examine the application of the process-focused assessment for mathematical subject competency in a mathematics classroom. In this study, we designed and conducted an experimental lesson based on the process-focused assessment for elementary school students. This study explored the practical application of the process-focused assessment. In addition, we explored how to apply it to elementary mathematics education. This study suggests a method to embody the process-focused assessment class that can be applied in the 2nd grade mathematics class in elementary school. We propose future research on how to provide individual feedback to each student's needs in the process-focused assessment.

연구의 목적은 수학 학습부진학생의 수업 결손을 보충하고 학생에게 성공 경험을 제공하기 위한 하 나의 방안으로 상호 또래교수 전략을 제안하는 것이다. 이를 위하여 수학 학습부진학생을 수학 성취도 가 중학교 단계까지 학교에서 중 수준 이상이고 고등학교에 진학하여 상대적으로 낮아진 학생으로 정 의하고, 수학 학습부진학생 4명을 대상으로 상호 또래교수 활동 과정에서 나타나는 정의적 영역의 변 화에 초점을 맞추어 상호 또래교수 활동의 장점 및 역할을 살펴보았다. 상호 또래교수 활동은 사전 검 사와 사후 검사 및 사전 훈련을 포함하여 약 3개월에 걸쳐 진행되었다. 연구 결과, 상호 또래교수 활동 은 전반적으로 수학 학습부진학생의 정의적 영역에 긍정적인 변화를 가져왔다. 연구에 참여한 4명의 학생이 모두 동일한 양상의 변화를 보이지 않고 학생별로 긍정적인 변화의 하위 요소가 다르게 나타났 지만, 상호 또래교수 활동은 모든 학생에게 긍정적인 변화를 경험하는 기회를 제공하였다.

The purpose of this study is to suggest Reciprocal Peer Tutoring(RPT) for mathematics underachieving students as one way of the instructional strategies to supplement their lack of mathematics learning and to provide them with successful experiences in learning mathematics. We defined underachieving student in mathematics as the student whose mathematics achievement was high or middle level in the middle school but became lower in high school. Four mathematics underachievers voluntarily participated in this study. We examined the effects and roles of RPT by focusing on their positive change in the affective domain. RPT was conducted for about three months, including pre-training, pretest, and posttest. As the results of this research, RPT has generally made positive changes in the affective domain of underachieving mathematics students. Although four students did not show the same pattern of change and the sub-elements of positive change were different for each student, RPT provided opportunities for 4 all students to experience positive change.

본 연구는 ‘확률과 통계’ 교과서에 제시된 과제의 맥락 유형과 과제를 수행할 때 요구되는 인지적 역량이 학생들에게 어떠한 학습기회를 제공하는지 살펴보았다. 이를 위해 2015 개정 수학과 교육과정 에 따른 ‘확률과 통계’ 검정교과서 전체 9권을 분석한 결과, 맥락 기반 과제(CF유형, RE유형)는 각 교 과서마다 전체 과제 개수의 67.5%부터 78.0%로 나타났지만 실생활에 연관된 본질적인 과제(RE유형) 비율은 0.4%부터 2.0%로 나타나 교과서에 제시된 대부분의 맥락 기반 과제는 실생활 소재를 위장한 과제임을 알 수 있었다. 그리고 맥락 기반 과제의 인지적 역량은 각 교과서마다 재생산(Rp)범주에 속 하는 과제 비율은 29.6%부터 50.0%로 다양하게 나타났고, 연결(Co)범주 과제 비율은 33.8%부터 54.3%, 반성(Rf)범주 과제 비율은 8.8%부터 20.0%로 나타나 과제수행 시 학생들이 반성적 인지 과정을 경험 할 수 있는 학습기회는 다소 충분하지 않음을 알 수 있었다.

In this paper, we analyzed the types of tasks presented in the ‘Probability and Statistics’ textbooks and how the cognitive competences required to perform the tasks provide students with opportunity-to-learn. To this end, the analysis of the 9 books of the 'Probability and Statistics' test textbooks according to the 2015 revised mathematics curriculum showed that the context-based tasks(CF type, RE type) ranged from 67.5% to 78.0% of the total number of tasks in each textbook, but the ratio of relevant and essential tasks related to real life is from 0.4% to 2.0%, it was found that most of the context-based tasks presented in the textbooks were disguised as real life materials. The cognitive competences of context-based tasks ranged from 29.6% to 50.0% in reproduction category, from 33.8% to 54.3% in connection category, and from 8.8% to 20.0% in reflection category. As a result, there was not enough opportunity-to-learn for students to experience reflective cognitive processes.

로봇은 4차 산업혁명 시대를 대표하는 테크놀로지로, 미래를 살아갈 학생들은 로봇을 유연하게 다룰 수 있는 역량을 갖출 필요가 있다. 따라서 로봇을 학교 수업에 효과적으로 도입하기 위한 교수학적 연 구가 요구되며, 특히 로봇을 활용한 문제해결에서 필수적이라 할 수 있는 수학에 초점을 두어 로봇을 활용한 수업을 어떻게 설계하고 평가할 것인지에 대한 연구가 이루어질 필요가 있다. 본 연구는 이를 위한 기초 연구로, 로봇 활동의 수준을 정의하고자 시도하였다. 이를 위하여 학생의 학습 수준에 대한 대표적 연구인 Van Hiele의 기하 학습 수준 이론을 시작점으로 설정했으며, LEGO 마인드스톰 활동 수준을 설정하기 위한 매개로 LOGO를 선택하였다. Olson et al.(1987)의 연구에서는 Van Hiele의 기하 학습 수준에 대응하는 LOGO 활동 수준을 정의했는데, 본 연구에서는 LOGO와 LEGO 프로그래밍의 태생적인 유사점에 주목하여 Van Hiele의 기하 학습 수준에 따른 LOGO 활동 수준에 LEGO 마인드스 톰 활동 수준을 연계하여 로봇을 활용한 수학 수업에서의 활동 수준을 분석하고 정의하였다.

Technology-based convergence education is being emphasized for students in the era of the fourth industrial revolution. In math education, students need to increase their capabilities in the future by having them experience mathematical problems using robots and sensors, a key technology in the era of the fourth industrial revolution. To this end, it is necessary to present educational uses for educational robots in relation to math and curriculum from a 'mathematics education perspective' and analyze its educational use in relation to the mathematics and curriculum, considering the role of mathematics at the base of the process of exploring real-world phenomena and solving problems. Based on the analysis of Van Hiele levels of development in geometry and the LOGO activity level of Olson et al.(1987), this study analyzed and presented the level of LEGO Mindstorm activity, a representative educational Robot capable of collecting and analyzing data and programming in the form of block language, in the first to fourth level. Key Words : Van Hiele Levels of Development in Geometry, Robot, LEGO Mindstorm

이 연구에서는 대학의 교양 교육과정으로 운영되는 ‘대학수학’ 강좌에서 자기성찰 노트(SRN)를 활용 한 수업을 진행하고 그것이 대학생들의 수학학습에 어떤 영향을 미치는지를 확인하고자 했다. 이를 위 해, ‘대학수학’ 세 분반, ‘대학수학Ⅱ’ 한 분반 수강생 등 95명의 대학생들을 대상으로 SRN 학습 전략을 활용한 수업을 진행하고 그 결과를 분석하였다. 학생들의 변화를 확인하기 위해, 정의적 영역 설문조 사, 핵심역량 설문조사, 만족도 조사 등을 실시하여 자료를 수집하고 분석하였다. 그 결과, 다음을 확인 하였다. 첫째, SRN을 활용한 수업에 참여한 대학생들의 수학에 대한 흥미, 자신감, 향후 기대감이 개선 되었다. 둘째, SRN을 활용한 수업에 참여한 대학생들의 핵심역량(자기주도 역량, 소통 역량)이 증진되 었다. 셋째, 이 연구에 참여한 학생들은 SRN을 활용한 학습 전략이 자신의 수학공부에 도움이 되었다 고 평가했다. 넷째, SRN을 활용한 학습을 통해 학생들은 자신의 학습습관을 개선하고, 단점을 보완하 며, 교수자와 실질적 의사소통이 가능하다고 평가했다.

In this study, we identified the effects of Self-Reflective Note(SRN) strategy, which used on ‘college mathematics’ courses, operated as a liberal arts curriculum course in university. For this purpose, we used SRN strategy on ‘college mathematics’ 3 classes, ‘college mathematicsⅡ’ 1 class enrolled 95 students, and then analyzed the data. For identifying a change of students’ learning, we conducted surveys related to the affective domain, core competencies, satisfaction. From this, we identified the followings. First, the interest, self-confidence, future expectation of students who attended classes in which SRN strategy is used are positively changed. Second, core competencies(self-directed ability, communication ability) of students who attended classes in which SRN strategy is used are improved. Third, the students who attended classes in which SRN strategy is used evaluated such as mathematics learning using the strategy help their mathematics study. Fourth, the students who attended classes in which SRN strategy is used evaluated such as the strategy improved their learning habit, supplemented their weakness, and activate realistic communication between professor and them.

본 연구는 초등학교 수학에서 곱셈에 대한 학생들의 이해를 돕는 하나의 방안으로 곱셈의 통합 적 접근을 제안하였다. 곱셈의 통합적 접근이란 수학 수업에서 학생들이 하나의 곱셈 상황을 다양 한 방법으로 해결하고 서로의 방법에 대해 탐색하고 논의하면서 곱셈에 대해 폭넓은 이해를 하도 록 하는 것이다. 곱셈의 통합적 접근은 곱셈에 대한 다양한 접근, 일관적 접근, 특정한 접근을 강 조한 여러 선행 연구를 기반으로 도출되었다. 연구 결과, 곱셈의 통합적 접근은 하나의 곱셈 상황 을 크게 4가지 방법으로 해석할 수 있으며 각각의 방법은 선행 연구에서 강조한 곱셈의 중요한 특 성과 모두 연결된다. 또한, 곱셈의 통합적 접근은 곱셈뿐만 아니라 나눗셈, 분수 및 분수의 연산, 비와 비율, 비례 등으로 자연스럽게 확장되는 데 중요하다는 것을 이론적으로 확인하였다. 이를 통 해 초등학교 수학에서 다루는 곱셈과 관련하여 실제 수업을 진행하는 교사에게 시사점을 제공하고자 한다.

This study proposed an integrated approach to multiplication as a way to help students understand multiplication in elementary mathematics. The integrated approach to multiplication is to give students a broad understanding of multiplication by solving a situation of multiplication in a variety of ways in mathematics classes, exploring and discussing each other's methods. The integrated approach to multiplication was derived from a number of previous studies that emphasized various approaches, a consistent approach, and a specific approach to multiplication. As results, the integrated approach of multiplication can be interpreted in four ways as a situation of multiplication, and each method is connected to important characteristics of multiplication emphasized in previous studies. In addition, this study has theoretically confirmed that the integrated approach to multiplication is important not only for multiplication but also for division, fraction and operation of fractions, ratios, rates, and proportions. This study is expected to provide some implications for teachers with regard to multiplication in elementary school mathematics.

Productive struggle(생산적인 애씀)이란 쉽게 풀리지는 않지만 호기심과 과제 집착을 가져올 수 있 는 도전적인 문제에 대하여 해결 전략을 궁리하며 문제의 기저를 이루는 수학적 개념의 이해와 문제 해결을 향해가는 학생의 노력 과정이다. 즉, 수학적 개념을 깊게 이해하거나 문제를 해결하기 위해 끈 질기게 궁리하고 스스로 해결책을 찾기 위해 노력하는 것을 의미한다. Productive struggle이 학생들의 개념이해를 바탕으로 한 수학 학습의 핵심요소로 떠오르면서, 효과적인 수학 교수를 위한 NCTM(2014)의 행동 원리 중 하나로 제시되었다. 그러나 선행연구의 대부분이 학생의 productive struggle에 집중되어 있어, 본 연구에서는 예비 수학 교사들이 비정형적 수학 문제를 해결하는 과정에 서 겪는 productive struggle에 초점을 맞추었다. Polya의 문제해결 4단계를 분석틀로 사용하여 문제를 해결하는 동안 각 단계별로 예비 수학 교사가 어떤 productive struggle을 보이는지 분석하였다. 분석 결과, 새로운 유형의 문제를 접했을 때, 예비 수학 교사들의 제한된 선행지식이 문제의 이해부터 계획 수립 및 실행 단계까지 productive struggle을 야기하며 문제해결 과정에 큰 영향을 미친다는 것을 발 견했다. 또한, 예비 수학 교사들이 productive struggle을 겪으며 문제를 해결해봄으로써 고군분투 끝에 얻게 되는 학습의 즐거움을 느끼게 되고, 이러한 경험은 미래의 학생들에게 효과적인 수학 학습을 위 해 productive struggle을 지원할 수 있도록 격려하는 역할을 하였다. 따라서 productive struggle를 통 해 수학 학습에 몰두해보는 기회를 가짐으로써 예비 수학 교사들이 미래의 수학교육전문가로서의 직업 적 전문성을 키우는데 도움이 될 것으로 기대된다.

Productive struggle is a student’s persevering effort to understand mathematical concepts and solve challenging problems that are not easily solved, but the problem can lead to curiosity. Productive struggle is a key component of students' learning mathematics with a conceptual understanding, and supporting it in learning mathematics is one of the most effective mathematics teaching practices. In comparison to research on students’ productive struggles, there is little research on preservice mathematics teachers’ productive struggles. Thus, this study focused on the productive struggles that preservice mathematics teachers face in solving a non-routine mathematics problem. Polya’s four-step problem-solving process was used to analyze the collected data. Examples of preservice teachers’ productive struggles were analyzed in terms of each stage of the problem-solving process. The analysis showed that limited prior knowledge of the preservice teachers caused productive struggle in the stages of understanding, planning, and carrying out, and it had a significant influence on the problem-solving process overall. Moreover, preservice teachers’ experiences of the pleasure of learning by going through productive struggle in solving problems encouraged them to support the use of productive struggle for effective mathematics learning for students, in the future. Therefore, the study’s results are expected to help preservice teachers develop their professional expertise by taking the opportunity to engage in learning mathematics through productive struggle.