Analysis of Effect of Learning to Solve Word Problems through a Structure-Representation Instruction.

문장제 해결에서 구조-표현을 강조한 학습의 교수학적 효과 분석

The purpose of this study was to investigate students' problem solving process based on the model of IDEAL if they learn to solve word problems of simultaneous linear equations through structure-representation instruction. The problem solving model of IDEAL is followed by stages; identifying problems(I), defining problems(D), exploring alternative approaches(E), acting on a plan(A). 160 second-grade students of middle schools participated in a study was classified into those of (a) a control group receiving no explicit instruction of structure-representation in word problem solving, and (b) a group receiving structure-representation instruction followed by IDEAL. As a result of this study, a structure-representation instruction improved word-problem solving performance and the students taught by the structure-representation approach discriminate more sharply equivalent problem, isomorphic problem and similar problem than the students of a control group. Also, students of the group instructed by structure-representation approach have less errors in understanding contexts and using data, in transferring mathematical symbol from internal learning relation of word problem and in setting up an equation than the students of a control group. Especially, this study shows that the model of direct transformation and the model of structure-schema in students' problem solving process of I and D stages.

본 연구는 연립일차방정식에 관한 문장제에서 IDEAL 문제 해결 모형을 바탕으로 "구조-표현"을 강조한 교수-학습을 실시하였을 때 학생들의 문제해결 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 이를 강조하지 않은 학급의 학생들보다 문제해결 능력이 향상되었으며, 동치문제, 동형문제, 유사문제를 더 정확하게 구별하였다. 또한, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 그렇지 않은 학급의 학생들보다 문맥에 대한 이해 및 불완전한 정보 추출에서의 오류, 미지수간의 내적 관계에 대한 수학적 기호표현으로의 불완전한 전이 오류, 적절하지 않은 방정식 생성 오류의 발생 빈도가 적었다. 그리고, IDEAL 문제 해결 모형의 문제의 확인 단계(I)와 문제의 정의 단계(D)에서 학생들이 문제 해결 계획을 수립하기 위해 문제를 읽고 이해하여 문제를 해결하는 과정을 중점적으로 분석한 결과, 직접 변환 모델과 구조 도식 모델이 나타났다.