A Case Study on Students' Problem Solving in process of Problem Posing for Equation at the Middle School Level

방정식의 문제 만들기 활동에서 문제구조를 중심으로 문제해결에 관한 연구

This study aimed to investigate students' learning process by examining their perception process of problem structure and mathematization, and further to suggest an effective teaching and learning of mathematics to improve students' problem-solving ability. Using the qualitative research method, the researcher observed the collaborative learning of two middle school students by providing problem-posing activities of five lessons and interviewed the students during their performance. The results indicated the student with a high achievement tended to make a similar problem and a new problem where a problem structure should be found first, had a flexible approach in changing its variability of the problem because he had advanced algebraic thinking of quantitative reasoning and reversibility in dealing with making a formula, which related to developing creativity. In conclusion, it was observed that the process of problem posing required accurate understanding of problem structures, providing students an opportunity to understand elements and principles of the problem to find the relation of the problem. Teachers may use a strategy of simplifying external structure of the problem and analyzing algebraical thinking necessary to internal structure according to students' level so that students are able to recognize the problem.

2006년에 발표된 7차 수학과 개정시안의 교수학습활동에서는 더욱 확장된 문제해결능력과 창의적 사고로 나아가도록 문제 만들기 활동을 포함하였다. 본 연구는 Polya의 문제 만들기 전략에 따른 문제 만들기 수업을 통해 학생의 문제해결 과정을 이해하고 효과적인 교수 학습을 논의하고자 하였다. 학생의 학습과정을 조사하는 것이므로 정성연구방법을 선택하여 중학교 방정식 내용을 중심으로 5차시에 걸친 문제 만들기 활동을 구성하여 중학교 2명의 협력학습과정을 관찰 면담을 실시하였다. 연구결과로는 첫째, 문제해결에서 주어진 것과 구하려는 것을 알고 관계식을 세워서 알고 있는 수학적 지식을 바탕으로 풀이하는 과정에서 수학성적이 우수한 학생은 문제구조를 잘 파악하고 유사한 문제 또는 새로운 문제를 만들 때 자유롭게 변인을 구성하였는데 이렇게 문제의 외적구조를 정확히 파악한 배경에는 문제의 내적 구조와 관련깊은 대수적 사고가 잘 형성된 결과임을 알 수 있었다. 둘째, 문제를 해결할 때 주어진 것과 구하려는 것의 각각의 변인을 바꾸거나 첨가하여 새로운 문제를 구성할 때 학생들은 자신이 해결한 문제를 다시 보게 되어서 반성적 사고를 이끌어 낼 수 있는 기회가 되었다.