Earticle

연산법칙은 산술 학습을 위해 계산 원리 파악 및 효과적인 계산 전략 개발에 필수적인 것으로 간주되며, 초등학교에서 초기 대수 지도에 대한 긍정적 견해와 더불어 연산에 대한 직관적 관념 및 구조적 이해를 위해 연산법칙 자체에 대한 탐구가 요구된다. 따라서 연산법칙에 대한 이해가 부족할 경우, 연산법칙을 가정한 후속 학습시 학습 곤란과 오개념 형성을 유발할 우려가 있다. 이에 본 연구는 초등학교 수학 교과서에서 연산법칙이 다루어지는 특성을 분석함으로써 연산법칙의 바람직한 지도 방안을 탐색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 우리나라 교육과정기에 따른 교과서 분석을 통해 어떤 연산법칙이 어느 시기에 어떤 방법으로 지도되어 왔는지를 비교하고 연산법칙을 가정하는 내용 전개 사례를 추출하였다. 그 결과에 대한 논의에 기초하여 초등학교 수학에서 연산법칙의 지도 필요성과 가능성을 확인하고 지도 방안에 대한 시사점을 도출하였다.

The properties of arithmetic are considered as essential to understand the principles of calculation and develop effective strategies for calculation in the elementary school level, thanks to agreement on early algebra. Therefore elementary students’ misunderstanding of the properties of arithmetic might cause learning difficulties as well as misconcepts in their following learning processes. This study aims to provide elementary teachers a part of pedagogical content knowledge about the properties of arithmetic and to induce some didactical implications for teaching the properties of arithmetic in the elementary school level. To do this, elementary school mathematics textbooks since the period of the first curriculum were analyzed. These results from analysis show which properties of arithmetic have been taught, when they were taught, and how they were taught. Based on them, some didactical implications were suggested for desirable teaching of the properties of arithmetic.

본 연구에서 초등학교에서 분수에 대한 사칙연산의 학습을 마친 시점에 있는 6학년 학생들을 대상으로 학업성취수준에 따라 분수의 사칙연산 과정에서 발생하는 오류는 어떤 것들이 있는지 분수의 사칙연산 유형별로 오답률을 분석하였고, 학업성취수준에 따라 각각의 분수의 오류유형에는 어떤 차이가 있는지 알아보았다. 분수의 사칙연산에서 진분수 사이의 계산보다는 대분수가 같이 있는 계산에서 가장 높은 오답률을 보이고 있다. 특히 동분모 분수의 계산보다는 이분모 분수에서의 계산에서 높은 오답률을 보이고 있는데 학생들이 이분모 분수에서 통분을 하는 것을 어려워하는 것으로 나타났다. 분수의 곱셈에서는 상 수준과 중 수준의 학생들은 계산오류에서 가장 높은 오답률을 보이고 있으며, 하수준의 학생들은 역수오류가 가장 높은 오답률을 보이고 있다.

The purpose of this study is to analyze the types of errors that may occur in the four arithmetic operations of ​​the fractions after classified according to the level of academic achievement for sixth-grade elementary school student who Learning of the four arithmetic operations of the fountain has been completed. The study was proceed to get the information how change teaching content and method in accordance with the level of academic achievement by looking at the types of errors that can occur in the four arithmetic operations of ​​the fractions. The test paper for checking the type of errors caused by calculation of fractional was developed and gave it to students to test. And we saw the result by error rate and correct rate of fraction that is displayed in accordance with the level of academic achievement. We investigated the characteristics of the type of error in the calculation of the arithmetic operations of fractional that is displayed in accordance with the level of academic achievement. First, in the addition of the fractions, all levels of students showing the highest error rate in the calculation error. Specially, error rate in the calculation of different denominator was higher than the error rate in the calculation of same denominator Second, in the subtraction of the fractions, the high level of students have the highest rate in the calculation error and middle and low level of students have the highest rate in the conceptual error. Third, in the multiplication of the fractions, the high and middle level of students have the highest rate in the calculation error and low level of students have the highest rate in the a reciprocal error. Fourth, in the division of the fractions, all levels of students have the highest r rate in the calculation error.

최근 초등학교에서 함수적 사고의 중요성과 필요성이 대두되었지만, 국내에서는 초등학생들의 함수적 사고에 대한 연구가 많지 않으며 특히 저학년 학생들을 대상으로 한 연구는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 7~9세 학생들의 함수적 사고 능력을 파악하기 위해 학생 수준과 외국의 선행 연구를 바탕으로 상황을 기반으로 한 과제를 제시하고, 학생들이 두 양 사이의 관계를 어떻게 파악하고 표현하는지 알아보았다. 이를 위해 12명의 학생들을 선정하여 면담하였고, 3가지 함수 유형에 따른 과제를 제시하여 학생들의 관계 파악 능력과 표현 능력을 분석하였다. 그 결과 학생들은 다양한 방법으로 관계를 파악하였는데, 함수 유형이나 과제 특성과 같은 변인에 영향을 받았다. 또한, 두 양 사이의 관계를 몸짓, 그림, 말, 변수 등 다양한 방법을 통해 표현할 수 있었으며 표현 방식 중 말을 통한 관계 표현이 가장 두드러진 반면에 변수를 통한 관계 표현에는 어려움을 겪었다. 이러한 결과를 토대로 본 논문은 7~9세 학생들의 함수적 사고 지도에 대한 시사점을 제시한다.

Despite the importance and necessity of functional thinking in a primary school there has been lack of research in this area, specifically regarding young children. Given this, this study analyzed how students aged from 7 to 9 would figure out and represent the co-variational relationships in context-driven tasks. Semi-clinical interviews were conducted with a total of 12 students. Interview tasks included three types of functions: ⒜ y=x, ⒝ y=x+1, and ⒞ y=x+x. The results of this study showed that most students were able to figure out co-variational relationships in diverse ways. Some factors such as types of function or characteristics of tasks had an impact on how students recognized the relationships. The students also could represent the relationship in diverse ways such as gesture, picture, natural language, and variables. They usually used natural language, but had a trouble using variables when representing the relation between co-varying quantities. Based on these results, this study provides implications on how to foster functional thinking ability at the elementary school.

표는 자료 정리의 효과적 수단이지만, 그래프에 비해 시각적 한계가 뚜렷해서 수학교육분야에서 독립적인 연구주제로서의 위상을 차지하지는 못하고 있다. 그러나 표가 초등학교 수학과 교육과정에 명시적으로 포함된 만큼 표에 대한 체계적 연구와 합리적인 논의는 필요하다. 이 연구는 표를 다양한 용도로 적극적으로 활용하고 있는 핀란드 초등학교 수학교과서를 채택하여, 수학교과서에서 표가 어떤 의미로 어떻게 활용될 수 있는지 분석하였다. 연구결과 표는 통계영역 뿐만 아니라 수와 연산, 도형, 측정, 비와 비율 등의 수학내용을 전개하기 위한 유용한 수단이 될 수 있음을 확인하였다. 그 외에도 표의 외양이나 표를 구성하는 자료의 소재나 크기 등에 있어 의미 있는 시사점을 도출하였다.

A table as an effective arrangement tool of a set of data has not been focused on as a single research subject despite of the fact that the table has been clearly one of learning and teaching elements of national math curriculum for a long time. I hope this article gets to be a starting point for future studies of tables. For this, the Finland elementary mathematics textbooks which use tables so often for many various purpose are chosen and analysed. As a result, it confirms that tables can be practical tools for developing different mathematical ideas in mathematics textbooks. Its applicable area is not limited on statistics but numbers and operations, geometry, measurement, ratio and rate. In addition, some ideas of the outlook, the size and dimension of tables, and the context of datum and etc are induced from the Finland elementary mathematics textbooks.

본 연구는 평가의 형성적 관점에서 수시로 평가하고, 평가 결과를 평가지와 함께 가정에 통보하는 평가 체제를 따르고 있는 한 초등학교에서, 수업과 통합한 수학 교과 역량 중심의 평가 실행 사례를 분석하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 첫째, 수업과 통합한 역량 중심의 평가는 교육과정 재구성 및 역량 중심의 수업을 가능하게 하였으나 평가 결과의 환류가 보다 강조될 필요가 있다. 둘째, 역량의 평가는 복합적으로 이루어지므로 역량 간의 중첩으로 인한 문제가 발생되지 않도록 운영할 필요가 있다. 셋째, 평가를 통해 부족한 역량을 파악하고 수업과 연계하여 이를 단계적으로 신장시킬 수 있는 가능성을 제기하였으나 이와 관련한 실행적인 연구가 행해질 필요가 있다. 넷째, 다양한 평가 방법의 사용은 평가의 공정성을 확보해 주지만 평가 결과의 차이를 올바르게 해석하여 종합적인 판단을 내릴 수 있도록 유의할 필요가 있다.

This research analyzed the cases of math competencies-oriented assessment, integrating assessment and instruction, which had been conducted in an elementary school whose assessment system involves frequent tests from a formative perspective on assessment. The research outcome is as follows: First, the competencies-oriented assessment of integrating instruction made possible for curriculum restructuring and competencies-oriented teaching, whereas more emphasis needs to be focused on the assessment feedback. Second, assessment on math competencies involves multiple dimensions; therefore, it needs to be managed to prevent problems arising due to overlap between different competencies. Third, though it has been identified that with evaluation it is possible to recognize and gradually improve the areas short of competency, more practical studies need to be conducted in this regard. Fourth, even with the fact that various types of evaluation ensure its fairness, make an accurate interpretation of the evaluation result before arriving at a comprehensive assessment.

나눗셈의 이해 및 학습 지도에 관한 논의를 더 세밀하게 구체화하기 위해서는 세분된 각 유형의 문제의 특성을 분석할 필요가 있다. 이 논문에서는 포함나눗셈의 한 유형인 확대 상황 포함나눗셈에 대하여, 초등학생, 예비교사, 초등교사 대상 지필 조사 자료와 초등교사 및 예비교사 인터뷰 자료를 바탕으로 논의한다. 마법연필의 길이가 처음의 몇 배가 되었는지 알아보는 문제에 대하여, 초등학생, 예비교사, 초등교사 모두 한 관점의 풀이에 고착되는 경향이 나타났으며, 소수의 초등교사 및 예비교사만이 다른 관점의 풀이를 제시하였다. 또, 선분도나 수직선을 사용하여 풀이를 나타낸 초등학생은 소수였고, 분수배나 소수배를 나타내는 데 어려움을 겪는 아동이 많았다. 초등교사 및 예비교사 인터뷰는 확대 상황 포함나눗셈의 서로 다른 두 풀이가 각각 탈맥락 중시와 맥락 중시, 횟수로서의 배와 연산자로서의 배라는 인식과 연결되어 있음을 보여준다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 시각적 모델, 두 가지 풀이와 연결된 인식, 포함나눗셈과 비례의 통합적 이해의 세 측면에서, 확대 상황 포함나눗셈의 특성과 교육적 시사점에 대하여 논의하였다.

It is necessary to understand the characteristics of each type of division problems in other to help students develop a rich understanding when they learn each type of division problems. This study focuses on a specific type of division problems; a quotitive division as finding a scale factor in enlargement context. First, this study investigated via survey how 4th-6th graders and preservice and inservice elementary teachers solved a quotitive division relating to scaling problem. And semi-structured interviews with preservice and inservice elementary teachers were conducted to explore what knowledge they brought when they tried to solve enlargement quotitive division problems. Most of participants solved the given quotitive division problem in the same way. Only a few preservice and inservice teachers interpreted it as a proportion problem and solved in a different way. From the interviews, it was found that different conceptions of context and decontextualization, and different conceptions of times (as repeated addition or as a multiplicative operator) were connected to different solutions. Finally, three issues relating to teaching enlargement quotitive division were discussed; visual representation of two solutions, conceptions connected each solution, and integrating quotitive division and proportion in math textbooks.

2009 개정 교육과정에 따른 6학년 수학 교과서가 현장에 적용된 이후, 1학기 비와 비율 단원이 다소 어려워 학생들에게 학습 부담으로 작용한다는 지적이 있어왔다. 이에 본 연구에서는 국내외 수학 교과서의 비와 비율 관련 내용을 종적・횡적으로 비교 분석하여 적절한 비와 비율 지도 방안을 모색하고자 하였다. 구체적으로 국내의 5차부터 현행 2009 개정 교육과정까지의 수학 교과서를 종적 분석 대상으로, 일본, 싱가포르, 홍콩, 핀란드 수학 교과서를 횡적 분석 대상으로 선정하였다. 분석 기준은 각 교과서에 제시된 비와 비율 관련 학습 요소 및 지도 순서, 용어의 정의, 관련 개념의 도입 방법이다. 분석 결과를 토대로 우리나라 교육과정별 및 각 국가별로 비와 비율 관련 내용의 구현 여부 및 방법에 있어서 특징과 차이점을 파악하였다. 각각에 대한 구체적인 결과를 제시하고, 그에 기초하여 차기 교과서 개발 시 비와 비율 단원 구성에 대한 몇 가지 시사점을 도출하였다.

Since mathematics textbooks for 6th graders based on the 2009 revised national curriculum were applied to the site, there has been a note pointing out that the unit of ‘ratio and rate’ causes some learning difficulties. This implies the necessity of search for desirable methods of organizing the unit of ratio and rate in mathematics textbooks. This study analyzed and compared Korean and foreign mathematics textbooks on ratio and rate longitudinally and horizontally, respectively. For longitudinal analysis, we selected the mathematics textbooks according to the national curriculum since the 5th one. For horizontal analysis, we took the mathematics textbooks of Japan, Singapore, Hong Kong, and Finland. In each textbook, the contents and the order in relation to ratio and rate, the definitions of terminology, and the methods for introducing related concepts are set as the analysis framework. The results of analysis revealed many characteristics and the differences in ways of dealing contents about ratio and rate. Based on these results, we suggested some implications for writing the unit of ratio and rate in elementary mathematics textbooks.

본 연구는 초등학교 수학에서 입체도형의 공간 감각에 해당하는 쌓기나무 단원과 관련된 공간 감각 요인들을 살펴보고, 이를 바탕으로 우리나라와 핀란드, 네덜란드 교과서의 입체도형의 공간 감각 관련 내용의 특징을 분석함으로써 앞으로 입체도형의 공간 감각 지도 개선을 위한 시사점을 제공하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 이론적 고찰을 통해 공간 감각의 의미와 하위 요인을 알아보고, 입체도형의 공간 감각과 관련된 공간 감각의 하위 요인과 활동 예들을 제시하고, 이를 기초로 우리나라, 핀란드, 네덜란드 교과서의 입체도형의 공간 감각 지도 내용의 특징을 분석하였다. 이론적 고찰과 교과서 비교 분석 결과 입체도형의 공간 감각 지도 개선을 위한 시사점으로 교육과정에서 공간 감각 요인의 포괄적 제시와 학년간의 연속성, 공간 시각화뿐만 아니라 공간 방향의 포함, 정신적 회전과 정신적 변형의 강화, 정신적 차원 변형의 다양한 방법들의 비교, 다양한 현실적인 공간 상황과 공간 대상의 활용을 제안하였다.

The aim of this study is to look into sub-factors of spatial sense that can be contained in spatial sense of solid figure of mathematics curriculum and offer suggestions to improve teaching spatial sense of solid figures in the future. In order to attain these purposes, this study examined the meaning and sub-factors of spatial sense and the relations between spatial sense of solid figure and sub-factors of spatial sense through a theoretical consideration regarding various studies on spatial sense. Based on such examination, this study compared and analyzed textbooks used in South Korea, Finland and the Netherlands with respect to contents of mathematics curriculum and textbooks in grades, sub-factors of spatial sense, and realistic contexts for spatial sense of solid figure. In the light of such theoretical consideration and analytical results, this study provided suggestions for improving teaching spatial sense of solid figures in elementary schools in Korea as follows: extending contents regarding spatial sense of solid figures in mathematics curriculum and considering continuity between grades in textbooks, emphasizing spatial orientation as well as spatial visualization, underlining not only construction with blocks but also mental activities in mental rotation and mental transformation, comparing strength and weakness of diverse plane representations of three dimensional objects, and utilizing various realistic situations and objects in space.

표준화된 자연수 곱셈 알고리즘은 곱셈의 계산 과정을 간략화한 것으로, 올림이 있는 자연수 곱셈의 경우 올림하는 수를 피승수의 위에 작게 표기하고 있다. 하지만 이러한 올림하는 수 표기 방식은 승수가 한 자리 수인 경우에만 교과서에 제시되고 있어, 승수가 두 자리 수인 경우에는 교사와 학생들이 자기 나름의 표기 방식을 선택하도록 요구하고 있다. 이에 본 연구는 현행 교과서에서의 올림이 있는 자연수 곱셈의 알고리즘 접근 방법을 살펴보고, 3, 4, 5, 6학년 학생들의 올림이 있는 자연수 곱셈 알고리즘에서 나타나는 올림하는 수 표기 방식을 분석하였다. 또한, 핀란드 수학 교과서와 선행 연구에 나타난 올림이 있는 자연수 곱셈 알고리즘 지도 내용을 분석함으로써 자연수 곱셈 알고리즘의 제시 방법에 대한 시사점을 추출하였다. 그 결과로 다음과 같이 제안한다. 첫째, 교사용 지도서나 교과서에 올림하는 수를 표기하는 방법에 대한 예시가 필요하다. 둘째, 올림하는 수를 체계적으로 표기하는 것의 좋음을 학생이 인식하도록 지도되어야 한다. 셋째, 대안적인 자연수 곱셈 알고리즘과 올림하는 수 표기 방법에 대한 교사의 이해가 요구된다.

The standardized algorithm of natural number multiplication simplify the procedure of arithmetic. In the case of multiplication algorithm with regrouping, we write small the carrying number on the multiplicand. But, teachers and students have to make their own way about the case of two digits multipliers, because Korean elementary mathematics textbooks just deal with the case of the one digit multipliers. In this study, we investigated Korean current elementary mathematics textbooks related to multiplication algorithm with regrouping, and analyzed the result of research on the real condition about marking the carrying number. Besides, we reviewed the guidance contents of algorithm of natural number multiplication in Finland's math textbook and literature. By conclusions, we suggest several implications as followed; First, we need some examples of the way to mark the carrying number in teacher's guidance books and textbooks. Second, teachers try for students to feel the good points of the systematic ways to mark the carrying number. Third, teachers understand algorithm of natural number multiplication and the alternative ways about marking the carrying number.

본 연구에서는 비와 비율을 지도에 대한 교사의 이해 정도를 알아보기 위하여 비와 비율 지도에 대한 교사의 교수학적 내용 지식(PCK)을 질문지와 면담을 통해 분석하였다. 연구 결과, PCK의 내용 측면에 있어서 교사는 비와 비율의 개념을 정확하게 이해하고 실생활 맥락과 연계해서 비와 비율을 지도할 필요가 있으며, PCK의 교수 방법 및 평가에 대한 지식의 관점에서 비와 비율에 대한 교수 목표를 강화하고 교수 방법에 있어서도 활동 중심으로 바뀔 수 있도록 교사들의 PCK를 강화할 필요가 있다. 그리고 학생 이해 지식의 관점에서 교사의 PCK는 교사의 설명 이외에 오류 지도 방법을 다양화하고 정의적 측면을 수업에 연계할 수 있도록 해야 한다. 마지막으로 수업 상황에 대한 지식의 관점에서 교사는 주체적 관점에서 교과서 활동을 재구성하고, 활동의 특성에 맞게 수업 집단을 다양화 할 필요가 있다. 본 연구 결과는 설문과 면담을 통한 비와 비율에 대한 교사의 PCK가 실제 수업과 어떠한 연관성을 갖고 있는지에 대한 추후 연구를 제안한다.

This study analyzed teachers’ Pedagogical Content Knowledge (PCK) regarding the pedagogical aspect of the instruction of ratio and rate in order to look into teachers’ problems during the process of teaching ratio and rate. This study aims to clarify problems in teachers’ PCK and promote the consideration of the materialization of an effective and practical class in teaching ratio and rate by identifying the improvements based on problems indicated in PCK. We subdivided teachers’ PCK into four areas: mathematical content knowledge, teaching method and evaluation knowledge, understanding knowledge about students’ learning, and class situation knowledge. The conclusion of this study based on analysis of the results is as follows. First, in the ‘mathematical content knowledge’ aspect of PCK, teachers need to understand the concept of ratio from the perspective of multiplicative comparison of two quantities, and the concept of rate based on understanding of two quantities that are related proportionally. Also, teachers need to introduce ratio and rate by providing students with real-life context, differentiate ratios from fractions, and teach the usefulness of percentage in real life. Second, in the ‘teaching method and evaluation knowledge’ aspect of PCK, teachers need to establish teaching goals about the students’ comprehension of the concept of ratio and rate and need to operate performance evaluation of the students’ understanding of ratio and rate. Also, teachers need to improve their teaching methods such as discovery learning, research study and activity oriented methods. Third, in the ‘understanding knowledge about students’ learning’ aspect of PCK, teachers need to diversify their teaching methods for correcting errors by suggesting activities to explore students’ own errors rather than using explanation oriented correction. Also, teachers need to reflect students’ affective aspects in mathematics class. Fourth, in the ‘class situation knowledge’ aspect of PCK, teachers need to supplement textbook activities with independent consciousness and need to diversify the form of class groups according to the character of the activities.