A Case Study on Teaching and Learning of the Linear Function in Constant Velocity Movement: Focus on Integrated Curriculum of Mathematics and Science

등속도 운동에서 일차함수 교수-학습 과정에 관한 사례연구: 수학과 과학의 통합교육 관점을 기반으로

As a theoretical background for this research, the literatures which focus on teaching and loaming of connecting with mathematics and science were investigated. And the rationale of integrated curriculum on the basis of the 7th mathematics curriculum and the goal of mathematics education and the forms of integrated curriculum and the integrated curriculum in foreign school were investigated. Depending on this review, the implement method of the integrated curriculum of mathematics and science in Korea school is suggested as the following: It requires designing inter-disciplinary into-grated problem or various teaching and learning materials which are based upon concept, skill, and principle by commonality found across the subject matter. Based on the analyses upon described above, three inter-disciplinary integrated teaching and learning materials were developed. And then, based on the case stud)', the research questions were analyzed in depth. Students could understand the developing process of linear function, develop the formula and grape representing the relationship between time and velocity, time and distance, and interpret realistic meaning of the slope.

본 연구에서는 먼저 수학과 과학의 연결성을 고려한 수학학습에 관한 선행연구를 고찰한 후에, 중 고등학교 수학과 과학의 통합교육의 필요성을 제 7차 수학과 교육과정 개정의 배경과 수학과의 목표 측면에서 논의하였다. 또한 외국의 통합교육 사례를 살펴보고 이에 근간하여 수학과 과학의 통합교육 유형, 수학과 과학의 간교과형 통합교육 방법을 논의하였다. 문헌연구에 기반을 두고 수학과 과학에서 공통이 되는 개념, 원리, 기능을 중심으로 한 간교과형 통합교육 방법을 위한 교수-학습 자료를 개발하여 이를 수학 시간에 활용할 것을 권하였다. 그 후에 수학과 과학의 간교과형 통합교육을 위한 교수-학습 자료를 개발하고 이를 연구도구로 활용하여 사례연구를 하였다. 사례연구 결과, 학생들은 등속운동을 탐구하면서 일차함수가 발생되는 과정을 이해하고, 시간과 속도_. 시간과 이동거리의 관계식과 그래프를 개발하고, 이 식과 그래프를 연결하여 기울기의 실제적인 의미를 해석할 수 있었다.