Journal of Educational Research in Mathematics (대한수학교육학회지:수학교육학연구)

The Korea Society of Educational Studies in Mathematics (대한수학교육학회)
권호 표지

Prospective Teachers' Perception of Mathematical Modeling in Elementary Class

수학적 모델링 수업에 대한 초등 교사의 인식

  • Choi, Jisun (Korea Institute for Curriculum and Evaluation)
  • Received : 2017.04.10
  • Accepted : 2017.05.19
  • Published : 2017.05.31
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Abstract

This study aims to identify prospective elementary school teachers' perception of mathematical modeling in elementary class. Forty elementary school teachers participated in this study. Each teacher analysed the previous case studies about mathematical modeling in elementary class, developed a hypothetical learning trajectory, applied the hypothetical learning trajectory to his/her class, reflected students' learning and his/her teaching, and made reflective journals. These journals contained teachers' perception of mathematical modeling and the difficulties that teachers experienced in teaching mathematics as mathematical modeling. These journals were analyzed to identify teachers' perception of mathematical modeling in elementary class. This study shows that teachers have common features of mathematical modeling but their perspectives are little bit different, are classified into four kinds. And the difficulties that teachers experienced in teaching mathematics as mathematical modeling are classified into 5 categories; Task, Students' cognitive demand, Teacher' monitering, All students' participation, and Classroom culture. At last, suggestions for mathematical modeling in elementary class are done according to the result of this study.

본 연구의 목적은 수학적 모델링 수업에 대한 초등교사의 인식을 질적으로 분석하는 것으로, 40명의 현직 교사들이 참여하였다. 참여 교사들은 수학적 모델링에 대한 이론을 습득하고, 실제 교실수업에 적용하는 것을 목적으로 교수 학습 과정 안을 개발하고 적용하며 그 결과를 분석한 보고서를 작성하였다. 이 보고서에 대한 분석을 통해서 초등 교사의 인식을 분석한 결과, 수학적 모델링의 특징으로 '비구조화된 상황'과 '다양한 문제해결'을 도출할 수 있었으나 수학적 모델링 관점은 다소 차이가 있어 네 가지 형태로 분류할 수 있었다. 수학적 모델링 수업에 대한 어려움은 크게 과제, 학생의 인지적 활동, 교사의 중재, 모든 학생의 참여, 교실 문화 범주로 구체화하였다. 이러한 결과를 바탕으로 수학적 모델링 수업에 대한 시사점을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 교육부 (2015). 수학과 교육과정, 교육부 고시 제201-74호 [별책 8호]. 교육부.
  2. 김구연 (2009). 수학 수업에 표현된 수학 교사의 신념과 지식. 대한수학교육학회지:학교수학, 11(3), 335-349.
  3. 김민경, 민선희, 강선미 (2009). 초등교사들의 수학적 모델링에 대한 인식 조사 연구. 한국학교수학회논문집, 12(4), 411-431.
  4. 김민경, 홍지연, 김은경 (2009). 수학적 모델링 사례 분석을 통한 초등 수학에서의 지도 방안 연구. 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육, 48(4), 365-385.
  5. 김선희 (2005). 문제 중심 학습의 방법으로서 수학적 모델링에 대한 고찰. 대한수학교육학회지:학교수학. 7(3), 303-318.
  6. 박진형 (2015). 다면적 모델링에 기반한 수학 교수 학습 연구. 서울대학교 대학원 박사학위논문. 서울: 서울대학교.
  7. 박진형, 이경화 (2014). 수학교육에서 모델의 활용에 대한 국외 문헌 연구. 대한수학교육학회지:수학교육학연구, 24(3), 285-310.
  8. 방정숙 (2006). 학생중심 초등수학 교실문화의 구현과 난제. 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육, 45(4), 459-479.
  9. 신은주, 권오남 (2001). 탐구지향 수학적 모델링에 관한 연구. 대한수학교육학회지:수학교육학연구, 11(1), 157-177.
  10. 오영열 (2013). 초등수학에서 수학적 모델링 적용 필요성에 대한 연구. 한국초등수학교육학회지, 17(3), 483-501.
  11. 우정호 (2000). 수학 학습-지도 원리와 방법. 서울: 서울대학교출판부.
  12. 황혜정 (2007). 수학적 모델링의 이해 - 국내 연구 결과 분석을 중심으로 -. 대한수학교육학회지:학교수학, 9(1), 65-97.
  13. Blum, W. (2002). ICMI Study 14: Applications and Modelling in Mathematics Education-Discussion Document. Educational Studies in Mathematics, 51(1/2), 149-171 https://doi.org/10.1023/A:1022435827400
  14. Blum, W., & Ferri, R. B. (2009). Mathematical modelling: Can it be taught and learnt? Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(1), 45-58.
  15. Carlson, M. A., Wickstrom, M. H., Burroughs, E. A., & Fulton, E. W. (2016). A Case for Mathematical Modeling in the Elementary School Classroom. In C. R. Hirsch (Ed.), Mathematical Modeling and Modeling Mathematics, Annual Perspectives in Mathematics Education 2016. (pp. 121-29). Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
  16. Common Core State Standards Initiative. (2010). Common core state standards for mathematics. Retrieved from http://www.corestandards.org/assets/CCSSI_Math%20Standards.pdf
  17. English, L. D. (2004). Mathematical modelling in the primary school. In I. Putt, R. Faragher, & M. McLean (Eds.), Mathematics education for the third millennium: Towards 2010 (pp. 207-214). James Cook University: Mathematics Education Research Group of Australasia.
  18. English, L. D., & Watters, J. J. (2005). Mathematical modeling in the early school years. Mathematics Education Research journal, 16(3), 59-80.
  19. English, L. D. (2006). Mathematical modeling in the primary school: children’s construction of a consumer guide. Educational Studies in Mathematics, 63, 303-323. https://doi.org/10.1007/s10649-005-9013-1
  20. Gravemeijer, K. (2002). Emergent modeling as the basis for an instructional sequence on data analysis. Sixth International Conference on Teaching Statistics, 1-6. Kaapstad : Technische Universiteit Eindhoven.
  21. Lesh, R., & Doerr, H. (2003). Foundations of a models and modelling perspective on mathematics teaching, learning, and problem solving. In R. Lesh & H. M. Doerr (Eds.), Beyond constructivism: Models and modeling perspectives on mathematics problem solving, learning, and teaching (pp. 3-34). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
  22. Niss, M. (1992). Applications and modelling in school mathematics: Directions for future development. In I. Wirszup & R. Sterit (Eds.), Development in school mathematics education around the world, Vol.3. (pp. 346-31). Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
  23. Philipp, R. A. (2007). Mathematics teachers' beliefs and affect. In F. Lester (Ed.), Second handbook of research on mathematics teaching and learning (pp. 257-315). Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
  24. Pollak, H. O. (2012). What is mathematical modeling? In Columbia University Teachers Colleage (Ed.), Mathematical modeling handbook. (pp. vii-xi). Comap, Inc. Retrieved from http://www.comap.com
  25. Polya, G. (1986). How to solve it, (우정호 역), 어떻게 문제를 풀 것인가, 서울: 천재교육.
  26. Strauss, A., & Corbin, J. (1990). Basics of qualitative research: Grounded theory procedures and techniques. Newbury Park, CA: Sage Publications.
  27. Van Den Heuvel-Panhuizen, M. (2003). The didactical use of models in realistic mathematics education: An example from a longitudinal trajectory on percentage. Educational Studies in Mathematics, 54(1), 9-35. https://doi.org/10.1023/B:EDUC.0000005212.03219.dc