Earticle

본 연구에서는 고등학교 2학년 학생 3명을 대상으로 기하 영역의 두 가지 과제를 제시하여 학생들 이 문제 상황에서 문제해결 초기에 갖는 이미지의 특성을 파악하고 각 학생들의 이미지가 문제를 해결 하는 동안 어떻게 변화하며 영향을 미치는지 밝히고자 하였다. 첫 번째 과제에서 학생 A는 문제해결 과정 초기에 정적인 이미지(유형1)를 가지고 있었지만, 후에 동적이면서도 문제 상황에서의 양들 사이 의 불변의 관계를 인식한 유형3으로 발전하였고 학생 B와 학생 C는 문제해결 과정 전반에 걸쳐 유형3 으로 관찰되었다. 첫 번째 과제에서 학생 B와 학생 C의 문제맥락에 대한 이미지에 차이점이 발견되지 않았지만 두 번째 과제에서는 분명한 차이를 드러내었다. 두 번째 과제에서 학생 B와 학생 C 모두 문 제맥락에 대한 동적인 이미지를 가지고 있었지만 학생 B의 경우 양들 사이의 불변의 관계를 인식하지 못하였고 학생 C는 불변의 관계를 인식하는 잘 발달된 양적 구조를 가지고 있었다. 이에 따라 각 과제 의 문제해결 성공 여부가 좌우되었는데, [과제1]에서는 문제 상황에서의 양들에 대한 동적인 이미지를 갖고 이론적 일반화 수준에 도달했는지의 여부에 의해서, [과제2]의 경우에는 문제 상황에서의 두 양에 대한 공변 추론 수준에 따라 학생들 간의 차이가 발생하였다.

In this study, we presented two geometric tasks to three 11th grade students to identify the characteristics of the images that the students had at the beginning of problem-solving in the problem situations and investigated how their images changed during problem-solving and effected their problem-solving behaviors. In the first task, student A had a static image (type 1) at the beginning of his problem-solving process, but later developed into a dynamic image of type 3 and recognized the invariant relationship between the quantities in the problem situation. Student B and student C were observed as type 3 students throughout their problem-solving process. No differences were found in student B’s and student C's images of the problem context in the first task, but apparent differences appeared in the second task. In the second task, both student B and student C demonstrated a dynamic image of the problem context. However, student B did not recognize the invariant relationship between the related quantities. In contrast, student C constructed a robust quantitative structure, which seemed to support him to perceive the invariant relationship. The results of this study also show that the success of solving the task 1 was determined by whether the students had reached the level of theoretical generalization with a dynamic image of the related quantities in the problem situation. In the case of task 2, the level of covariational reasoning with the two varying quantities in the problem situation was brought forth differences between the two students.

본 연구는 Davydov가 언급한 이론적 일반화가 구체적으로 어떻게 이루어지는지를 탐구하는 것을 목적으로 하며, 이를 위해 본질적 속성의 인식을 돕는 전략과, 이 전략을 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 제시하는 것을 연구문제로 설정하였다. 본질적 속성의 인식을 돕는 전략으로 WIOS를 제시하였다. WIOS는 일반화하려는 명제의 결론을 고정하여, 명제의 가정으로부터 추출한 여러 속성을 대상으로 WIO를 통해 결론에 영향을 미치는 속성과 그렇지 않는 속성의 인지를 통해 본질을 추출하는 전략이다. 한편, 이 전략을 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 '인지, WIOS, 일반화된 명제의 추측, 정당화, 본질적 속성에 대한 통찰'의 순으로 제시하였다. 그리고 WIOS를 통해 이루어지는 이론적 일반화의 과정을 중학교 교과서에 수록된 2가지 정리에 적용하여 보았으며, 이를 통해 이 전략의 과정이 이론적 일반화의 수행을 도울 수 있는 전략임을 확인해 보았다.

The cognition of an intrinsic attribute play an important role in the process of theoretical generalization. It is the aim of this paper to study how the theoretical generalization is made. First of all, we suggest the What-if-only-strategy(WIOS) which is the strategy helping the cognition of an intrinsic attribute. And we propose the process of the theoretical generalization that go on the cognitive stage, WIOS stage, conjecture stage, justification stage and insight into an intrinsic attribute in order. We propose the process of generalization adding the concrete process cognizing an intrinsic attribute to the existing process of generalization. And we applied the proposed process of generalization to two mathematical theorem which is being managed in middle school. We got a conclusion that the what-if-only strategy is an useful method of generalization for the proposition. We hope that the what-if-only strategy is helpful for both teaching and learning the mathematical generalization.