Abstract
This study began with the discovery of the concept of frequency density in Singapore textbooks and in a set of subject contents of the UK's General Certificate of Secondary Education. To understand the mathematical meaning of frequency density, the mathematical connection of frequency density was considered in terms of mathematics internal connections and mathematics external connections. In addition, the teaching method of frequency density was introduced. In terms of mathematical internal connections, the connections among the probability density function, relative frequency density, and frequency density in high school statistics were examined. Regarding mathematical external connections, the connection with the density concept in middle school science was analyzed. Based on the mathematical connection, the study suggested the need to introduce the frequency density concept. For the teaching method of frequency density, the Singapore secondary mathematics textbook was introduced. The Singapore textbook introduces frequency density to correctly represent and accurately interpret data in histograms with unequal class intervals. Therefore, by introducing frequency density, Korea can consistently teach probability density function, relative frequency density, and frequency density, emphasizing the mathematical internal connections among them and considering the external connections with the science subject. Furthermore, as a teaching method of frequency density, we can consider the method provided in the Singapore textbook.
본 연구는 싱가포르 교과서와 영국의 중등 졸업 자격시험 항목에서 도수밀도(frequency density)라는 개념을 발견하면서 시작되었다. 도수밀도의 수학적 의미를 파악하기 위해 도수밀도 개념의 수학적 연결성을 수학 내적 연결성과 수학 외적 연결성 측면에서 고찰하고, 이에 관한 지도 방안을 소개하고자 하였다. 수학 내적 연결성 측면에서는 고등학교 연속확률분포 단원의 연속확률변수와 확률밀도함수와의 연계성을 탐구하였고, 수학 외적 연결성 측면에서는 중학교 과학 교과의 밀도 개념과의 연계성을 탐구하였다. 연구 결과, 수학적 연결성을 바탕으로 도수밀도 개념의 도입 필요성을 제시했다. 도수밀도의 도입과 지도 방안에 대해서는 싱가포르의 중등 2학년 수학 교과서를 소개하였다. 싱가포르 교과서에서는 비균등 구간의 자료를 히스토그램으로 올바르게 표현하고 정확하게 해석하기 위한 방법으로 도수밀도를 도입하고 있다. 따라서 우리나라도 도수밀도를 도입함으로써 확률밀도함수와 상대도수밀도, 그리고 도수밀도 사이의 수학 내적 연결성을 강조하여 일관성 있게 지도하고, 도수밀도의 과학 교과와의 외적 연결성을 고려하며, 도수밀도 도입 방법으로 싱가포르의 지도 방안을 고려해 볼 수 있겠다.