Earticle

본 연구는 어림하기를 통한 소수점 찍기 활동이 초등학교 5학년 학생들의 연산과 소수점 오류를 줄이는 데에 어떤 영향을 주는지를 판단해 보고자 하는데 그 목적이 있다. 위의 연구를 위하여 실험 집단에는 소수의 연산에서 어림하기를 통한 소수점 찍기 활동을 실시하였고, 비교 집단에는 전통적인 방법의 소수점 찍기 활동을 각각 실시하였다. 그 결과 두 집단 사이의 문제해결력에서는 유의미한 차이가 없었으나 계산력에서 유의미한 차이를 발견할 수 있었으며 어림을 통한 소수점 찍기 활동이 소수점 오류를 줄이는데 지속적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 어림하여 소수점을 찍는 활동이 소수의 개념적 이해와 소수 자릿값에 대한 이해를 도와주며, 소수의 곱셈, 나눗셈에서 소수점의 위치를 정하는데 도움을 준다는 것을 시사한다.

The purpose of this study was to investigate the effects of estimation strategy on placing decimal point in multiplication and division of decimals. To examine the effects of improving calculation ability and reducing decimal point errors with this estimation strategy, the experimental research on operation with decimal was conducted. The operation group conducted the decimal point estimation strategy for operating decimal fractions, whereas the control group used the traditional method with the same test paper. The results obtained in this research are as follows; First, the estimation strategy with understanding a basic meaning of decimals was much more effective in calculation improvement than the algorism study with repeated calculations. Second, the mathematical problem solving ability - including the whole procedure for solving the mathematical question - had no effects since the decimal point estimation strategy is normally performed after finishing problem solving strategy. Third, the estimation strategy showed positive effects on the calculation ability. Th Memorizing algorithm doesn't last long to the students, but the estimation strategy based on the concept and the position of decimal fraction affects continually to the students. Finally, the estimation strategy assisted the students in understanding the connection of the position of decimal points in the product with that in the multiplicand or the multiplier. Moreover, this strategy suggested to the students that there was relation between the placing decimal point of the quotient and that of the dividend.

본 연구의 목적은 개방형 수학 문제 해결 과정에서 수학 영재교육 대상 학생과 일반 학생의 문제해결 전략과 그 해결 과정에서 보이는 행동 특성을 비교 분석하는 것이다. 이 분석을 토대로 일반 수학 수업에서의 영재교육 대상 학생들을 위한 창의성을 강조한 수업의 가능성을 탐구하였다. 이를 위해 수학 영재교육 대상 학생 집단과 일반 학생 집단을 다단계 군집표집하여 수학 영재교육 대상 학생 55명과 일반 학생 100명을 선정하여 다양한 해법이 가능한 개방형 문제를 6개월 동안 제시하여 해결 전략 및 행동 특성을 분석하였다. 행동특성은 수업 관찰과 활동지 분석 및 개별 면담을 사용하였다. 연구결과 수학 영재 교육 대상 학생들이 일반 학생들에 비하여 다양한 전략을 보여 주었으나 많은 수학 영재교육 대상 학생도 고차원적 조작 능력이 미흡하였다. 또한 수학 영재교육 대상 학생의 행동 특성은 일반 학생에 비하여 집착력이 강하고 다양한 해법을 추구하는 면에서 뛰어났다. 그런데 과제의 특성에 따라서 반응의 양상이 다르게 나타나므로 수학 영재교육 대상 학생의 수준과 능력에 맞게 다양한 유형의 과제를 개발하여 제시할 필요가 있다.

The purpose of this study was to analyze the responses and the behavioral characteristics between mathematically promising students and normal students in solving open-ended problems. For this study, 55 mathematically promising students were selected from the Science Education Institute for the Gifted at Seoul National University of Education as well as 100 normal students from three 6th grade classes of a regular elementary school. The students were given 50 minutes to complete a written test consisting of five open-ended problems. A post-test interview was also conducted and added to the results of the written test. The conclusions of this study were summarized as follows: First, analysis and grouping problems are the most suitable in an open-ended problem study to stimulate the creativity of mathematically promising students. Second, open-ended problems are helpful for mathematically promising students' generative learning. The mathematically promising students had a tendency to find a variety of creative methods when solving open-ended problems. Third, mathematically promising students need to improve their ability to make-up new conditions and change the conditions to solve the problems. Fourth, various topics and subjects can be integrated into the classes for mathematically promising students. Fifth, the quality of students' former education and its effect on their ability to solve open-ended problems must be taken into consideration. Finally, a creative thinking class can be introduce to the general class. A number of normal students had creativity score similar to those of the mathematically promising students, suggesting that the introduction of a more challenging mathematics curriculum similar to that of the mathematically promising students into the general curriculum may be needed and possible.

현재 중학교에서는 덧셈에 대한 곱셈의 분배법칙을 문자변수를 사용하여 일반화의 맥락에서 정의하여 도입한다. 그런데 분배법칙에 대한 학생들의 이해도는 그리 높지 않다. 일반화의 맥락에서 도입되는 분배법칙을 의미 있게 학습하려면 특수한 맥락에서 분배법칙의 풍부한 이해가 선행되어야 하므로, 본 연구는 한국과 일본의 초등학교 교과서에서 다루어지는 분배법칙 내용의 비교 분석을 통해 교육적 시사점을 도출하고자 한다.

In 7th grade textbooks, the distributive property is generalized as in algebraic forms, and it seems that the students have not so good grip on this property. To get a good stock of knowledge on that generalized property, full understanding of it in concrete context should take precedence. This study would aim to propose some educational implications for better understanding of that property, through analysing the contents of it comparatively in Korean and Japanese elementary textbooks.

본 연구는 초등수학 5-나 단계의 수와 연산 영역, 도형 영역, 측정 영역에서 수학적 글쓰기의 한 방법인 상호글쓰기 활동이 학생들의 수학 학업성취도 및 성향에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행된 실험연구이다. 이를 위해 대구광역시 달서구에 소재한 J초등학교 5학년 2개 학급(실험집단 : 31명, 비교집단 : 31명)을 대상으로 약 6주간 수행되었다. 본 연구에서는 수학 학업성취도 및 성향을 측정하는 두 검사 도구를 선정하여 사전․사후 검사를 실시하였다. 사전검사의 분석 결과 두 집단은 동질집단이었고 사후검사는 연구문제 1과 2의 효과를 확인하는데 사용되었으며 검사결과는 t-검정으로 분석하였다. 연구결과는 아래와 같다. 첫째, 상호글쓰기 활동은 학업성취도에 있어 유의미한 결과가 나타나지 않았지만 통계적으로 어느 정도 차이가 있음을 확인할 수 있었고, 수와 연산 영역에 있어서는 유의미한 차이를 확인할 수 있었다. 둘째, 수학적 성향의 하위 영역인 수학적 자신감, 융통성, 의지, 호기심, 반성, 가치 모두에 있어서 긍정적인 영향을 받는 것으로 나타났다.

This research aimed to explore the effects of collaborative writing activities in a mathematical context, specifically pertaining to areas such as numbers and operation, geometrical figure, and measurement in Mathematics: Level 5-b, on their mathematical achievement gain and disposition among Grade 5 students. To do this, out of a total of 62 students selected from two Grade 5 classes of J Elementary School in Dalseo-gu, Daegu City, who were found to be homogenic from the tests of math performance and dispositions, an experimental group(n=31) was designed and compared to a control group (n=31). Over a six week period from October to November in 2009, the experimental group was given collaborative writing lessons in math classes while the control group was given teacher-oriented regular lessons. The results were as follows. First, there was more or less considerable, though not significant, difference in overall mathematical achievement in the students experiencing collaborative writing activities when compared with the students in the control group. However, in terms of numbers and operation, a sub-category of mathematics, there was significant difference between the two groups. Second, the students experiencing collaborative writing activities were more positively affected in all sub-categories of mathematical disposition: confidence, flexibility, determination, curiosity, reflection, and value, than those in the control group. In summing up, the exposure of collaborative writing activities to mathematics learning was found to help students not only to have a concrete and proper grasp of the relevant problem solving process, which was observed from their mathematical achievement gain especially in the sphere of numbers and operation, but also to have their mathematical disposition set towards more positive direction, which was seen in all sub-categories of mathematical disposition measurement.

지수귀문도는 지금으로부터 약 300여년 전에 최석정이 <구수략>에서 소개한 마법육각진이다. 작금에 지수귀문도에 관심이 모아지고 있고, 마법수가 76부터 110인 경우에 지수귀문도가 존재할 수 있다는 것이 증명되기는 했지만, 그것을 만드는 일반적인 방법은 아직도 알려지지 않았다. 현재까지는 컴퓨터를 이용하여 지수귀문도를 만드는 방법이 알려져 있을 뿐이다. 본 연구에서는 마법수가 88~92, 94~98인 경우에 한정하여, 컴퓨터의 도움을 받지 않고, 초등학교에서도 문제해결 활동의 일환으로 지수귀문도를 만들 수 있는 방안으로 교호법을 제안한다. 이를 위해 교호법이 작동되는 수학적 이론을 소개하고, 그것을 이용해서 만들 수 있는 지수귀문도를 제시한다. 본 연구에서는 교호법을 통하여 초등학생들도 자신만의 지수귀문도를 만들 수 있을 것으로 기대한다.

Jisuguimundo(地數龜文圖) is a magic hexagon created by Suk-Jung Choi in his book <Gusuryak(九數略)> about three hundreds years ago in Korea. Recently attention is focused on jisuguimundo, and it is known that jisuguimundos exist when magic number is from 77 to 108, however a general method making jisuguimundos is not known so far. Up to now, methods of making jisuguimundos using computers are known. In this study, a method making jisuguimundos is suggested using pairs of two numbers with sum p and q (p≠q) alternately when magic number is from 88 to 92, and from 94 to 98, without using computer in elementary math class as a task for problem solving. Mathematical theory is introduced for this method, and jisuguimundos are presented which are found out through this method. Elementary students are expected to make their own jisuguimundo using this method.

논술에서 요구되는 능력, 즉 논술 능력은 기본적으로 이해력, 논리적이고 창의적인 사고력, 표현력과 같은 고등사고능력이다. 그러나 이러한 논술 능력은 단기간에 신장되지 않는다. 더욱이 수학은 계열성이 강한 학문으로 이러한 능력의 신장을 위해서는 초등학교 저학년 때부터 차근차근 단계에 맞게 준비해야하는 것은 어찌 보면 당연한 일이다. 그러나 현재 초등 수리 논술에 대한 용어의 정의가 없어 사교육 시장을 중심으로 무분별하게 초등 수리 논술이라는 용어가 사용되고 있다. 초등학교는 1학년부터 6학년까지 다양한 발달단계의 학생들이 모여 있는 곳이다. 초등 논술이 입시논술과 그 성격과 지도방향이 다르듯 초등 수리 논술 또한 그 성격과 지도방향이 달라야 한다. 논술 능력은 단기간에 완성되는 것이 아니므로 어릴 때부터 꾸준한 연습이 필요하며, 더욱 중요한 것은 흥미를 잃지 않도록 하는 것이다. 따라서 초등 수리 논술의 올바른 개념을 정립하고, 성격과 지도방향을 설정하여 후속연구를 활발히 해야 할 필요성이 있다.

Modern society is the age of the information. As new information is springing up every day and pace of change becomes faster, the importance of communication skills is growing. The recent mathematics education is recognized as not a fragmentary mathematical knowledge or results of the learning, but a procedure of mathematical thinking, and the effective expression skill of their mathematical ideas and the ability to forward it to others are regarded very serious. As the method of mathematics evaluation, mathematical essay is introduced to replace the existing multiple-choice written test. This method assess the ability which students have, that express the reorganized knowledge and information according to given situation by themselves. Ultimately, it is expected to help that students get the higher order thinking skills such as logical thinking and creativity. However, definition of elementary mathematical essay is unclear, and proper teaching methods is lacking for each stage of elementary school students. Thus, in this paper, I have defined the concept of elementary mathematical essay and made a foundation of elementary mathematical essay research, then researched about the effective utilization of elementary mathematical essay using school education. Also elementary mathematical essay teaching-learning materials is developed and applied to analyzed the students' responses. Using this program, in real elementary school education, the implications has deduced.

수학 문제 만들기를 통한 학생들의 사고와 태도를 알아보는 방법으로 본 연구에서는 5학년 학생들을 대상으로 하여 ‘생활 소재를 활용한 수학 문제 만들기’에 대해 연구를 하였다. 이를 위해 3가지의 생활 소재의 그림을 선정하여 문제 만들기 단계에 따라 문제 만들기를 실시하여 적용하였다. 생활 소재를 활용한 문제 만들기 활동을 통해 학생들의 수학적 사고와 수학적 태도가 어떻게 변하는지 알아보기 위해서 대구광역시 달서구에 위치한 N초등학교 5학년 1개 학급을 연구반으로 선정하였다. 질적 사례 연구를 실시하였으며, 결과보다는 과정에 초점을 두었으며, 교사의 관찰, 피드백, 질문, 학생의 문제 만들기 결과물을 분석하여 학생들의 수학적 사고와 수학적 태도의 변화를 살펴보았다. 생활 소재를 활용한 문제 만들기 과정을 통해 학생들이 수학에 흥미를 가지고, 생활 속의 수학을 발견하고 능동적으로 해결할 수 있는 수학적 경험이 이루어졌다는 것을 알 수 있다. 연구의 결과 문제 만들기 활동에 처음 접한 학생들은 각자의 경험과 학습 수준에 따라 문제 만들기 능력이 차이가 있었으며, 문제 만들기를 어려워하였다. 아이들은 새로운 문제 상황을 찾아내어 문제를 만들고, 문제에 사용하는 수학 용어와 단위, 숫자의 사용이 점차 실제적이고 적절하게 되었다. 만든 문제의 수도 처음 보다 더 많이 만들어 내었고, 조건을 자세히 제시하거나 더 어렵게 만들기 위해서 노력하는 모습이 발견되었다.

This study conducted experimental problem posing activities using real-life materials. This study investigated the changes on students' mathematical thoughts and attitudes through the activities. This study is conducted via participation of students in a 5th grade class of N elementary school located in Daegu city. As a qualitative case study, this study focused on processes of problem posing rather than results. The problems applying new situations appear, and the used mathematical terms, units, and figures became more practical. The numbers of problems made are increased gradually, and more complex conditions are added as activities are performed. Most of the students revealed interests about problem making activities.

본 연구에서 초등학교 6학년 학생들이 도형의 높이 개념을 이해하는 데 어떠한 특징을 보이는지 알아보기 위하여 초등학교 6학년 학생들이 평면도형(삼각형, 평행사변형, 사다리꼴), 입체도형(원뿔, 원기둥, 각기둥, 각뿔)의 높이 개념 이해에서 어떠한 특징을 보이는지를 알아보았다. 그 결과로 학생들은 평면도형의 높이 측정에서 밑변이 수형하지 않은 도형에서 어려움을 나타냈고, 일상의 높이 경험과 연관되는 오류를 보이고, 높이 개념을 언어적으로 표현하는 데에 어려움을 느끼고 있음을 알 수 있었다.

The purpose of the present research is to suggest implications on guidance of height concept understanding of figures by investigating concept understanding how sixth grade's elementary school students understand a height concept of figures. In order to achieve this research purpose, a height concept understanding test of figures was carried out with the target of 54 sixth grade students who already learned a height concept of plane figures and three-dimensional solid figures, and thus this research analyzed characteristics and errors appeared there. When analyzing its characteristics and errors, interviews with students were carried out for in-depth analysis. And as a result, the following implications could be obtained. First, students felt more difficulty in measuring height in a figure that its lower base is not horizontal in questions measuring height of a plane figure. Second, there were cases that students associate a height concept of figures with experience of height experienced in daily life. Third, students were feeling difficulty in linguistically expressing a concept called height that oneself has. Expressing a concept linguistically plays an important role in understanding a concept clearly. Accordingly, activities for raising this mathematical communication ability are required. Fourth, the present research can suggest implications in designing classes that students can clearly understand the height concept of figures.

지식․정보화 사회에서는 미래를 살아가야 할 학생들에게 합리적으로 사고하고 이를 표현하는 수학적 의사소통 능력을 기르는 것이 필요하다. 2006개정 교육과정의 초등수학에서 수학적 의사소통과 관련하여 교수․학습방법으로 3가지의 내용을 구체적으로 제시하였다. 이에 본 연구에서는 개정교육과정의 교수․학습방법에서 제시한 3가지 사항을 중심으로 초등 수학과 교육과정에서 제시한 수학적 표현에 대한 조사와 개정교육과정 발표 이후인 2007년도부터 현재까지 수학적 의사소통 관련 주요 논문들에 나타난 내용의 특징을 조사․분석하여 앞으로 효과적인 수학적 의사소통지도에 활용하도록 하였다.

For the students who live in the knowledge-information oriented society, thinking rationally and training mathematical communication ability are necessary. I represented three ways of teaching-learning related to mathematical communication in revised 2006 curriculum of elementary mathematics. In this study, based on three matters from devised curriculum, I have done survey-analysis of mathematical representation and characteristics of contents of major theses about mathematical communication published after 2007 curriculum revision, for further mathematical communication teaching.

수학교육의 궁극적인 목표 중의 하나인 문제해결력을 기르기 위해서는 그 기저가 되는 수학적 개념에 대한 이해가 뒷받침되어야 할 것이다. 본 연구는 영재교육 대상자들이 갖고 있는 수학 용어에 대한 오개념의 실태 및 형성 배경을 추정해 봄으로써 수학 오개념 예방 및 교수․학습 프로그램 개발과 지도에서 고려해야 할 정보를 제공하는 데 있다. 이를 위하여 이론적 측면에서 오개념의 의미 및 형성 배경을 살펴보았다. 그리고 오개념 실태를 알아보기 위해 대학부설 영재교육원생을 대상으로 수와 도형 영역의 수학 개념을 진술한 내용을 분석한 결과 수학적으로 올바르게 진술한 학생은 35%정도이며, 개념형성 수준을 4수준으로 나눌 경우 관점에 따라 예(例)와 비례(非例)의 구별할 수 있는 2수준과 개념의 공통적 속성을 인식하고, 자신의 표현으로 기술할 수 있는 3수준인 학생이 대부분이다. 그 배경을 추정해 보면 제한된 범례 제시, 잘못된 선개념, 개념 정의와 개념 이미지 사이의 불균형 등에서 찾을 수 있겠다. 이러한 추정을 바탕으로 수학적 용어에 대한 오개념을 해소 방안을 개괄적으로 정리하였다.

The understanding of mathematical concepts should be backed up on a constant basis in oder to grow problem-solving skills which is one of the ultimate goals of math education. The purpose of the study was to provide readers with the information which could be considered valuably for the math educators trying both to prevent mathematical misconceptions and to develop curricular program by estimating the actual conditions and developing backgrounds of the mathematical misconceptions held by the gifted education learners. Accordingly, this study, as the first step, theoretically examined the meaning and the developing background of mathematical misconception. As the second step, this study examined the actual conditions of mathematical misconceptions held by the participant students who were enrolled in the CTY(Center for Talented Youth) program run by a university. The results showed that the percentage of the correct statements made by participant students is only 35%. The results also showed that most of the participant students belonged either to the level 2 requiring students to distinguish examples from non-examples of the mathematical concepts or the level 3 requiring students to recognize and describe the common nature of the mathematical concepts with their own expressions based on the four-level of concept formulation. The causes could be traced to the presentation of limited example, wrong preconcept, the imbalance of conceptual definition and conceptual image. Based on the estimation, this study summarized a general plan preventing the mathematical misconceptions in a math classroom.

이 논문에서는 소수 개념의 본질에 대한 고찰에 근거하여, 초등 수학에서 소수 개념의 효과적인 지도 방안을 구체적으로 모색하였다. 브루소는 역사적 발생과정에 대한 고찰에서 출발하여 소수 개념의 본질을 ‘자연수의 순서쌍의 동치류’로 규정하고 그것을 지도하기 위한 교수학적 상황을 구성하였다. 브루소와는 달리, 이 논문에서는 소수 개념의 본질을 ‘십진소수’ 즉 ‘밑수 10에 대한 다항식’으로 파악하였다. 그리고 측정활동에 입각하여 그러한 본질을 효과적으로 구현할 수 있는 지도 방안을 구체적인 학습·지도안 형태로 구안하였다. 이 학습·지도안이 기초하고 있는 측정활동의 유형은 ‘보다 정확한 측정치를 얻기 위한 단위의 십진 세분할을 통한 순차적인 측정 활동’이다. 이 실험적 학습·지도안은 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, 학생들은 그들 스스로 단위를 십진법에 따라 세분할함으로써 하위 단위를 생성하는 조작을 경험한다. 둘째, 십진분수 전개를 먼저 다루고 이로부터 귀납적으로 위치적 기수법에 따른 완성된 소수 표현을 다룬다. 셋째, 위치적 십진기수법을 따라 형식적으로 표기하기 이전에 임의 단위의 명수체계(해-달-별, 혹은 m-dm-cm-mm)에 의해서 읽는 활동을 제공하였다. 이 논문에서 개발된 학습·지도안은 교수실험을 통하여 검증될 필요가 있다. 이를 위한 후속연구가 요청된다.

In this thesis, we designed a experimental learning-teaching plan of 'decimal fraction concept' at the 4-th grade level. We rest our plan on two basic premises. One is the fact that a essential concept of decimal fraction is 'polynomial of which indeterminate is 10', and another is the fact that the origin of decimal fraction is successive measurement activities which improving accuracy through decimal partition of measuring unit. The main features of our experimental learning-teaching plan is as follows. Firstly, students can experience a operation which generate decimal unit system through decimal partitioning of measuring unit. Secondly, the decimal fraction expansion will be initially introduced and the complete representation of decimal fraction according to positional notation will follow. Thirdly, such various interpretations of decimal fraction as 3.751m, 3m+7dm+5cm+1mm, m and m will be handled. Fourthly, decimal fraction will not be introduced with 'unit decimal fraction' such as 0.1, 0.01, 0.001, … , but with 'natural number+decimal fraction' such as 2.345. Fifthly, we arranged a numeration activity ruled by random unit system previous to formal representation ruled by decimal positional notation. A experimental learning-teaching plan which presented in this thesis must be examined through teaching experiment. It is necessary to successive research for this task.