Earticle

초등학교에서 곱셈의 교환법칙의 지도는 3×4=12, 4×3=12와 같이 와 의 값을 계산하고 실제로 그 값이 같은지를 확인하는 활동을 바탕으로 하는 것이 보통이다. 이 논문에서는 첫째로, 순수이성비판에 나타난 수학적 지식에 관한 칸트의 견해를 바탕으로, 곱셈의 교환법칙의 취급 방법을 비판적으로 고찰한다. 칸트에 의하면, 수학적 지식은 선험성과 도식성이라는 특징을 지니고 있다. 두 곱셈의 계산 결과를 비교하는 방법은 선험성과 도식성이라는 수학적 지식의 특성을 충족하지 못한다. 칸트의 관점에서 볼 때, 를 로 변환하는 필연적이고 일반적인 도식이 드러나게 교환법칙을 취급하는 것이 적절하다. 둘째로, 곱셈의 교환법칙의 도식과 관련된 기본구성단위로의 분배 전략은 (자연수)×(10의 거듭제곱), 몫 분수 맥락에서 분수의 복합적 의미, 분수의 곱셈과 같은 학습 내용을 관통하는 일반적인 성격의 것임을 논한다. 끝으로, 이상의 두 논의를 바탕으로 초등 수학교과서에서 곱셈의 교환법칙이 다루어지는 방식을 비판적으로 고찰한다.

Instructions for the commutative property of multiplication at elementary schools tend to be based on checking the equality between the quantities of ‘a times b ‘and b’ times a, ’ for example, 3×4=12 and 4× 3=12. This article critically examined the approaches to teach the commutative property of multiplication from Kant’s perspective of mathematical knowledge. According to Kant, mathematical knowledge is a priori. Yet, the numeric exploration by checking the equality between the amounts of ‘a groups of b’ and ‘b groups of a’ does not reflect the nature of apriority of mathematical knowledge. I suggest we teach the commutative property of multiplication in a way that it helps reveal the operational schema that is necessarily and generally involved in the transformation from the structure of 'a times b' to the structure of 'b times a.' Distributive reasoning is the mental operation that enables children to perform the structural transformation for the commutative property of multiplication by distributing a unit of one quantity across the other quantity. For example, 3 times 4 is transformed into 4 times 3 by distributing each unit of the quantity 3, which results in 3×4=(1+1+1)×4=(1×4)+(1×4)+(1×4)+(1×4)=4+4+4=4×3. It is argued that the distributive reasoning is also critical in learning the subsequent mathematics concepts, such as (a whole number)×10 or 100 and fraction concept and fraction multiplication.

본 연구는 수학 교과서에서 스토리텔링의 효과를 알아보기 위해, 초등학교 3~4학년군 수학 교과서를 실험하고 있는 실험학교 중에서 3개교를 택하여 교사와 학생을 대상으로 설문지 조사를 하였다. 조사 결과, 교사들은 교과서의 스토리텔링에 대하여 전반적으로 긍정적인 인식을 하고 있었다. 특히 스토리텔링이 학습 동기유발이나 의사소통과 수학내용의 학습지도에 상당히 도움이 된다고 하였다. 또 학생들도 수학 교과서의 스토리텔링에 대하여 전반적으로 긍정적인 반응을 보였고, 특히 3학년 학생들이 4학년보다 더 긍정적이었다. 구체적으로 수업에서 스토리텔링은 재미있다, 학원공부와 다르다는 내용에 상당히 긍정적이었다. 그러나 하위수준의 학생들은 변화가 없어 스토리텔링의 도입의 의도와 차이가 있어 이에 대한 대책이 필요해 보였다.

In this study, an experimental elementary school mathematics textbooks in use in the effects of the storytelling investigated. For this purpose, three different elementary schools teachers and students to a group of grades 3-4 mathematics textbooks for the effects of the storytelling questionnaire study. Survey, teachers were given an overall rating of storytelling in mathematics textbooks were positive recognition. Specifically, learning motivation and communication have significant positive recognition and learning of mathematics content that was helpful. The students are given an overall rating of storytelling textbooks showed a positive reaction. Grade 3 students were more positive than the four-year students. More specifically, mathematics is interesting storytelling. That public education was more fun than private supplementary education. But for storytelling low-level math students need measures showed insignificant changes.

소수 개념은 측정수, 십진기수법, 분수, 비, 작용소, 통약 불가능성, 무한근사, 실무한, 계산수 등 여러 측면을 가지고 있지만, 이 소수 개념의 요소들은 분리될 수 있는 것이라기보다는 단위의 세분할에 의한 측정활동에 복합적으로 내재되어 있다. 요컨대 소수 지도의 핵심은 측정활동이며, 소수의 개념 지도를 위해서는 자연수, 분수와의 관계 이해와 십진기수법적인 자리체계를 명확히 이해시키는 것이 중요하며 그 수단으로 측정활동이 강조되어야 한다. 이 논문에서는 측정활동을 방법으로 소수에 내포된 여러 개념들을 통합적으로 이해시킬 수 있는 학습·지도안을 구성하고, 그에 따른 학생들의 이해 실태를 분석하고자 한다.

In this thesis, we inquire into teaching method of decimal fraction concept in elementary mathematics education based on measurement activity. For this purpose, our research tasks are as follows:First, we design a experimental learning-teaching plan of 'decimal fraction' unit in 4th grade textbook and verify its effect. Second, after teaching experiment using experimental learning-teaching plan, we analyze the student's status of understanding about decimal fraction concept. As stated above, we have performed teaching experiment which is ruled by new lesson design and analysed the effects of teaching experiment. Through this study, we obtained the following results. First, introduction of decimal fraction based on measurement activity promotes student's understanding of measuring number and decimal notation. Second, operator concept of decimal fraction is widely used in daily life. Its usage is suitable for elementary mathematics education within the decimal notation system. Third, a teaching method of times concepts using place value expansion of decimal fraction is more meaningful and has less possibility of misunderstanding than mechanical shift of decimal point. Fourth, teaching decimal fraction through the decimal expansion helps students with understanding of digit 0 contained in decimal fraction, comparing of size and place value. Fifth, students have difficulties in understanding conversion process of decimal fraction into decimal notation system using measurement activity. It can be done easily when fraction is used. However, that is breach to curriculum. It is necessary to succeed research for this.

우리나라 학생들은 수학의 인지적 영역에서는 높은 성취를 보이지만 정의적 영역에서는 현저히 낮은 성취를 나타내고 있다. 본 논문에서는 수학의 정의적 영역 중 수학의 가치 교육 문제에 대하여 폴라니의 인식론을 바탕으로 논하였다. 폴라니의 인식론에서는 개인적 지식과 지식의 암묵적 차원을 강조한다. 그는 수학의 추상성, 일반성을 강조하였고, 수학의 발전은 공리적, 형식적 측면보다는 지적 아름다움과 열정에 의하여 안내된다고 하였다. 이러한 폴라니의 인식론의 관점에서 볼 때, 수학의 유용성, 실용성 등의 언어적 전달이나 표면적인 흥미 유발을 위한 활동은 본질적으로 가치 교육 및 수학 공부의 내재적 동기 부여에 한계가 있다. 수학 공부의 가치는 적절한 수학 문제에로의 몰입과 긴장, 그리고 문제가 해결되면서 따르는 기쁨, 환희를 맛보며 몸으로 체득하면서 배워야 하는 것이다.

Korean students have shown high achievements on the cognitive domain of mathematics in a range of international assessment tests. On the affective domain, however, significantly low achievements have been reported. Among the factors in the affective domain, this article discusses on the value of mathematics in the perspective of Michael Polanyi's philosophy, which centers personal knowledge and tacit knowing. Polanyi emphasizes abstractness and generalization in mathematics accompanied by intellectual beauty and passion. In his perspective, therefore, utilitarian aspects and usefulness of mathematics imparted through linguistic representations have limits in motivating students to learn mathematics. Students must be motivated from recognition of the value of mathematics formed through participating authentic mathematical problem solving activity with immersion, tension, confusion, passion, joy and the like.

본 연구에서는 Leikin(2009)의 모델을 적용하여 수학적 창의성을 분석함으로써 Leikin의 모델이 갖는 한계점을 찾고 이를 통해 효과적인 수학적 창의성 측정 방법을 모색하고자 하였다. 이를 위하여 ‘과정 개방형 문제’와 ‘결과 개방형 문제’의 두 가지로 나누어 초등 수준에 적합한 개방형 문제를 마련한 후, 초등 5학년 영재 학생과의 면담을 통해 자료를 수집하고, 이를 분석하였다. 분석 결과, Leikin의 모델이 갖는 몇 가지 한계점을 찾을 수 있었다. 첫째, 한 학생의 동일한 풀이도 상이한 평가 순서에 따라 수학적 창의성 점수가 다르게 나올 가능성이 있었다. 둘째, 학생이 제시한 방법의 수가 많으면 많을수록 독창성이나 융통성보다 유창성이 전체 창의성 점수에 미치는 영향이 컸다. 셋째, Leikin의 모델을 통해서는 아이디어의 유용성과 정교성을 평가하기가 어려웠다. 넷째, Leikin의 모델은 과제 의존적이며 채점자마다 점수가 다르게 부여될 수 있다는 점에서 보편적으로 적용되기 위해서는 보완이 필요했다.

The purpose of this paper is to find a method of measuring mathematical creativity reasonably. In the pursuit of this purpose, we designed four multiple solution tasks that consist of two kinds of open tasks; 'tasks with open solutions' and 'tasks with open answers'. We collected data by conducting an interview with a gifted fifth grade student using the four multiple solution tasks we designed and analyzed mathematical creativity of the student using Leikin's model(2009). Research results show that the mathematical creativity scores of two students who suggest the same solutions in a different order may vary. The more solutions a student suggests, the better score he/she gets. And fluency has a stronger influence on mathematical creativity than flexibility or originality of an idea. Leikin's model does not consider the usefulness nor the elaboration of an idea. Leikin's model is very dependent on the tasks and the mathematical creativity score also varies with each marker.

본 논문에서는 분수 나눗셈 알고리즘 지도 방법 개선을 위한 기초 작업의 일환으로, 우리나라 초등학교 수학 교과서에서의 분수 나눗셈 알고리즘 정당화 과정을 분석한다. 교과서에서는 간접적인 방법으로 분수 나눗셈식을 분수 곱셈식으로 변환시켜 알고리즘을 정당화하고 있다. 그 방법으로 추이성을 이용하는 것, 수 막대나 직사각형 모델을 이용하는 것의 두 가지가 있다. 2007 개정 교육과정에 따른 수학 교과서 ≪5-2≫, ≪6-1≫에서 분수 나눗셈 알고리즘은 외형상 6개이다. 그 중 4개는 형태상 제수의 역수를 곱하는 표준 알고리즘이다. 본 논문에서는 이러한 분석 결과를 바탕으로 다음의 세 가지 제언을 결론으로 제시한다. 첫째, 초등학교 5학년에서 역수라는 용어의 사용을 전향적으로 고려할 필요가 있다. 둘째, 비표준 알고리즘을 표준 알고리즘 형태로 도입하는 것을 고려할 필요가 있다. 셋째, 차후의 교육과정에서 분모가 1인 분수의 취급에 관해 논의할 필요가 있다.

In this paper, fraction division algorithms in Korean elementary mathematics textbooks are analyzed as a part of the groundwork to improve teaching methods for fraction division algorithms. There are seemingly six fraction division algorithms in ≪Math 5-2≫, ≪Math 6-1≫ textbooks according to the 2006 curriculum. Four of them are standard algorithms which show the multiplication by the reciprocal of the divisors modally. Two non-standard algorithms are independent algorithms, and they have weakness in that the integration to the algorithms 8 is not easy. There is a need to reconsider the introduction of the algorithm 4 in that it is difficult to think algorithm 4 is more efficient than algorithm 3. Because (natural number)÷(natural number)=(natural number)×(the reciprocal of a natural number) is dealt with in algorithm 2, it can be considered to change algorithm 7 to algorithm 2 alike. In textbooks, by converting fraction division expressions into fraction multiplication expressions through indirect methods, the principles of calculation which guarantee the algorithms are explained. Method of using the transitivity, method of using the models such as number bars or rectangles, method of using the equivalence are those. Direct conversion from fraction division expression to fraction multiplication expression by handling the expression is possible, too, but this is beyond the scope of the curriculum. In textbook, when dealing with (natural number)÷(proper fraction) and converting natural numbers to improper fractions, converting natural numbers to proper fractions is used, but it has been never treated officially.

본 연구의 목적은 초등수학영재들과 일반학생들 사이의 서술형 평가에서 나타나는 수학적 추론 능력과 오류 유형을 비교분석 함으로써 초등수학영재의 인지적 특성을 이해하며, 초등수학영재의 교육에 도움을 주는 것이다. 연구 대상은 광역시 소재의 5개 초등학교 수학영재학급 학생 63명과 4개 초등학교 일반학생 63명이다. 연구 결과 첫째, 초등수학영재가 일반학생보다 서술형 평가에서 수학적 추론 능력이 높은 것으로 나타났다. 즉 p<.05 수준에서 두 집단 간 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과가 나타난 이유는 다음과 같다. 먼저, 귀납적 추론에 있어서 초등수학영재는 문제의 해결에 필요한 적절한 자료를 수집하는 능력과 수집한 자료를 분석하여 규칙을 찾고 문제를 해결하는 능력이 모두 일반학생보다 높았기 때문이다. 또 유비적 추론에 있어서도 초등수학영재는 두 상황의 구조적 유사성을 인식하고 기저 상황의 핵심을 더 잘 파악하였으며, 적용에 있어서도 타당한 대응을 통해 표적 상황을 유연성 있게 해결하였기 때문이다. 연역적 추론에 있어서는 초등수학영재와 일반학생 모두 완벽한 추론을 이끌어내는 데에 어려움을 겪는 것으로 나타났으나, 초등수학영재는 일반학생에 비해 문제 해결을 위한 타당성과 일반성을 가진 근거를 수집하였고, 논리적인 추론 단계에서 생략된 부분이 적었기 때문이다. 둘째, 초등수학영재가 일반학생에 비하여 오류를 적게 범하는 것으로 나타났다. 가장 많이 범하는 오류의 유형은 초등수학영재와 일반학생이 모두 풀이 과정의 생략으로 같았으나, 일반 학생들은 개념 원리의 오류나 문항 이해의 오류가 상대적으로 많은 편이었고, 초등수학영재들은 기록 단계의 오류가 높은 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to figure out the perceptional characteristics of mathematically gifted elementary students by comparing the mathematical reasoning ability and errors between mathematically gifted elementary students and non-gifted students. This research has been targeted at 63 gifted students from 5 elementary schools and 63 non-gifted students from 4 elementary schools. The result of this research is as follows. First, mathematically gifted elementary students have higher inductive reasoning ability compared to non- gifted students. Mathematically gifted elementary students collected proper, accurate, systematic data. Second, mathematically gifted elementary students have higher inductive analogical ability compared to non-gifted students. Mathematically gifted elementary students figure out structural similarity and background better than non-gifted students. Third, mathematically gifted elementary students have higher deductive reasoning ability compared to non-gifted students. Zero error ratio was significantly low for both mathematically gifted elementary students and non-gifted students in deductive reasoning, however, mathematically gifted elementary students presented more general and appropriate data compared to non-gifted students and less reasoning step was achieved. Also, thinking process was well delivered compared to non-gifted students. Fourth, mathematically gifted elementary students committed fewer errors in comparison with non-gifted students. Both mathematically gifted elementary students and non- gifted students made the most mistakes in solving process, however, the number of the errors was less in mathematically gifted elementary students.

우리나라 영재교육의 양적 성장과 더불어 영재교육 프로그램에 대한 개선과 질적 향상을 위해 초등학교 수학 영재 교수-학습 프로그램의 내용영역을 영재교육과정에서 제시하는 영역별로 살펴보고 수학 영재 교수-학습 프로그램을 기존의 평가 틀을 수정ㆍ보완하여 수정된 평가 틀을 사용하여 서울시 A 교육청에서 운영 중인 영재교육원 프로그램을 평가하였다. 그 결과 수학 영재 교수-학습 프로그램의 목표는 명확하고, 차별화 되어 있었으며, 내용영역의 편성은 심화 영역이 더 많았고, 수와 연산, 도형, 규칙성과 문제해결 영역이 주를 이루고 있었다. 내용은 심화 영역에 해당하는 부분이 많았고, 최신 연구 내용이 고르게 반영되어 있었다. 수학적 사고 전략을 고르게 사용하도록 되어 있었고, 문제해결에 대한 평가지표를 만족하였고, 창의적 사고와 수학적 태도는 대부분의 프로그램이 적절하였으며, 참고서적은 명확하게 제시된 프로그램이 없었으나 자료의 제시는 구체적이고 적절한 것으로 평가되었다. 교수-학습 방법은 문제중심학습, 협동학습으로 수업을 하고 있었으며, 평가는 수행평가를 활용하고 있었다.

Growing in its size, the contents of the teaching-learning programs for mathematically gifted children from A program in Seoul Metropolitan Office of Education were examined in terms of the individual subjects provided through the courses of gifted education programs, and it was evaluated based on the revised version of the existing module. As a result, the educational objectives of teaching-learning program were clear, differentiated and obtainable. Among the program, the advanced parts were more than the selective parts, which mainly consisted of numbers and calculation, shapes, regularity and problem solving parts and had latest contents of research in balance. Additionally, every part of the program needs mathematical and creative thinking and approach and has proper evaluation index for problem solving. The presented materials in the programs are specific and appropriate, though some of them did not suggest the evaluation index for cultivating personality and value clearly and the reference books. The teaching-learning programs were focusing on problem-based learning and cooperative learning and using performance assessment for evaluation.