An Influence of Using Open-ended Problems in Ability-Level Activities on Academic Achievement of Mathematics

개방형 문제를 활용한 수준별 학습이 학업성취도에 미치는 영향

The purpose of this study was to investigate the effects of using open-ended problems in ability-level activities in mathematics instruction and to draw some informative conclusions in order to improve the practice of teaching and learning mathematics in the elementary school. To fulfill the purpose, the research questions were established as follows: 1. Is there any difference between the academic achievements of the experimental group(doing ability-level activities using open-ended problems) and the control group(doing general ability-level activities)? 2. Which sub-group(grouped by achievement score in pretest) get affected most by ability-level activities using open-ended problem in the experimental group? 3. What kinds of responses do students show in their ability-level activities using open-ended problems? By applying t-test and analysing the response, the conclusions were drawn as follows: First, using open-ended problems in ability-level activities has positive effects on the academic achievement of the experiment group. The mean of posttest scores of the experiment group was statistically meaningfully higher(p<.05). Second, using open-ended problems in ability-level activities affect most to the achievement of lower sub-group in the experiment group. The mean of posttest scores of lower sub-group in the experiment group was statistically meaningfully higher than that of control group(p<.05). Third, students showed various and creative response in their ability-level activities using open-ended problems.

본 연구는 개방형 문제를 이용한 수준별 학습이 학업성취도에 미치는 효과와 개방형 문제를 해결하는 과정에서 학생들이 보인 창의적인 반응을 분석하여 수학과 교수 학습 방법의 개선에 도움을 주는데 그 목적이 있다. 이러한 연구 목적을 위해 첫째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습과 일반적인 형태의 수준별 학습 사이에 성취도의 차이가 있는가?, 둘째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 실험집단의 성취도별 상 중 하 집단 중 어느 집단에게 더 효과가 있는가?, 셋째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습 과정에서 나타난 학생들의 반응은 어떠한가? 를 연구문제로 설정하였다. 연구를 위해 대전광역시 소재 S초등학교 3학년 두 학급을 실험집단과 비교집단으로 선정하였다. 연구문제 1을 위하여 두 집단의 사전 성취도 검사를 실시하여 동질성을 확인한 후 비교집단은 일반적인 형태의 수준별 학습을, 실험집단은 개방형 문제를 활용한 수준별 학습 후 사후검사를 실시하였다. 연구문제 2를 알아보기 위하여 실험반의 사전 검사 결과로 상(28%), 중(41%), 하(31%) 집단을 선정하였다. 실험처치 후 실시한 사후 검사에서 대응표본의 평균을 비교하여 어느 집단에 가장 효과가 있는지 알아보았다. 연구문제 3을 해결하기 위하여 개방형 문제를 이용한 수준별 학습을 한 집단에서 보인 반응을 분석하고, 전체토의 및 면담결과, 개방형 문제를 활용한 학습이 실제로 학생들의 반응에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았다. 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤다. 둘째, 개방형 문제를 활용한 수준별 학습은 학업 성취 수준 '하'집단에게 가장 효과가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 개방형 문제를 해결하는 과정에서 학생들은 창의적이고 다양한 반응을 보였다.