A Reconstruction of Probability Unit of Elementary Mathematics Textbook Based on Freudenthal's Reinvention Method

Freudenthal의 재발명 방법에 기초한 제7차 초등수학교과서 확률 단원 재구성

Freudenthal has advocated the reinvention method. In that method, the pupils start with a meaningful context, not ready-made concepts, and invent informative method through which he could arrive at the formative concepts progressively. In many face the reinvention method is contrary to the traditional method. In traditional method, which was named as 'concretization method' by Freudenthal, the pupils start with ready-made concepts, and applicate this concepts to various instances through which he could arrive at the understanding progressively. Through analysis, it turns out that Korea's seventh elementary mathematics textbook is based on concretization method. In this thesis, first of all, I will reconstruct probability unit of seventh elementary textbook according to Freudenthal's reinvention method. Next, I will perform teaching experiment which is ruled by new lesson design. Lastly, I analysed the effects of teaching experiment. Through this study, I obtained the following results and suggestions. First, the reinvention method is effective on the teaching of probability concept and algorithm. Second, in comparison with current textbook strand, my strand which made probability concept go ahead and combinatorics concept let behind is not deficiency. Third, tree diagram is effective matrix which contribute to formalization of combinatorics calculation. Lastly, except for fraction, diverse representation of probability, for example percentage or informal ratio expression must be introduced in teaching process.

Freudenthal은 수학적 개념을 가장 수학답게 가르치는 것, 그럼으로써 창의성을 기를 수 있게 하는 것은 어떤 수학적 개념이나 원리의 역사적인 수학화 과정을 재현하는 것이 되며, 이러한 역사적인 수학화를 교실에서 재현하는 방법을 '재발명 방법(reinvention method)'이라고 하였다. 이에 본 연구에서는 재발명 방법에 관한 이론들을 종합 분석하여, 효과적인 확률 개념 지도를 위해 제7차 초등 수학 교과서를 재구성해보고, 재구성한 내용을 직접 교수 실험함으로써 그 효과를 검증하고자 한다. 실험에 앞서 문헌 연구를 통해 재발명 방법에 대한 선행 연구를 종합 분석하면서 그와 대비되는 구상화 방법까지 고찰하였다. 현행 제7차 초등 수학 교과서를 면밀히 분석한 결과 현재 수학교과서의 확률 단원은 형식화를 강조하고 있고, 다루고 있는 확률 개념이 한정되어 있으며, 확률을 표현하는 방법 또한 분수로 제한하고 있음을 확인하였다. 이에 다양성과 현실 맥락을 주요 방향으로 하여 확률 단원 전체를 재구성하여 실험반에 적용하였다. 수업 결과 재발명 방법을 통해 학습을 진행하는 것이 학습자의 확률 개념을 형성하는 데 효과적이었으며, 다양한 표현 양식은 학습자의 확률에 대한 이해도를 높일 수 있는 것으로 나타났다.