Algebraic Reasoning Abilities of Elementary School Students and Early Algebra Instruction(1)

초등학생의 대수 추론 능력과 조기 대수(Early Algebra) 지도(1)

This study is tried in order to link informal arithmetic reasoning to formal algebraic reasoning. In this study, we investigated elementary school student's non-formal algebraic reasoning used in algebraic problem solving. The result of we investigated algebraic reasoning of 839 students from grade 1 to 6 in two schools, Korea, we could recognize that they used various arithmetic reasoning and pre-formal algebraic reasoning which is the other than that is proposed in the text book in word problem solving related to the linear systems of equation. Reasoning strategies were diverse depending on structure of meaning and operational of problems. And we analyzed the cause of failure of reasoning in algebraic problem solving. Especially, 'quantitative reasoning', 'proportional reasoning' are turned into 'non-formal method of substitution' and 'non-formal method of addition and subtraction'. We discussed possibilities that we are able to connect these pre-formal algebraic reasoning to formal algebraic reasoning.

본 연구는 산술적 바탕 위에 있는 학생들이 형식적인 대수 추론으로 자연스럽게 이행하는 것을 돕고자, 초등학생들이 대수 문제를 접하였을 때 사용하는 대수 추론 전략을 조사하였다. 총 839명을 대상으로 초등학생의 대수 추론 방법을 조사한 결과, 초등학생들이 연립 일차방정식과 관련된 문장제의 해결에서 기존의 교과서에 제시된 방법 이외의 다양한 산술적 추론과 전형식적 대수 추론을 사용하는 것이 파악되었다. 또한, 대수 문제의 구조에 따라 학생들이 사용하는 추론 전략의 차이가 있음을 밝혔으며, 학생들의 대수 문제해결에서 나타나는 추론상의 오류의 원인을 분석하였다. 특히, 초등학생들이 사용하는'양적 추론'과 '비례적 추론'과 같은 전략들은 비형식적인 대입법, 이항법임을 밝혔다. 마지막으로, 이러한 전형식적 대수 추론들을 형식적 대수 추론으로 연결할 수 있는 가능성에 대하여 논의하였다.