이 연구에서는 고등학교 수학영재와 일반학생들의 수학적 사고력의 차이를 알아보았다. 이를 위하여 9개의 문항으로 구성된 수학적 사고력 검사를 353명의 일반계 고등학교 1학년 학생과 192명의 과학 고등학교 1학년 학생에게 실시하였다. 그 결과 수학적 사고력의 하위요소인 정보의 조직화 능력, 시각화/공간화 능력 및 직관적 통찰 능력이 수학영재와 일반학생을 구분하는 중요한 특성임을 추출하였다.
본 연구는 과학고등학교의 구성원인 수학 영재아와 수학 우수아의 개방형 문제 해결과정에서 나타나는 행동특성을 살펴봄으로써 과학고등학교의 설립취지인 영재교육의 의미를 되새기고, 학교 교육의 본질적 기능인 학습자의 수준에 맞는 '의미 있는 학습'이 이들에게도 실현될 수 있는 연구의 토대를 마련하고자 한다. 연구를 위하여 과학고등학교 1학년 학생 중 3단계 판별절차를 거쳐 연구대상 학생 8명(수학 영재아 4명, 수학 우수아 4명)을 선발하였으며, 문헌연구를 통하여 마련한 틀에 의하여 두 그룹 학생의 행동특성을 분석하였다. 이렇게 실시한 연구의 결론은 (1) 과학고등학교 학생들의 구성을 우수 동질집단으로만 볼 것이 아니라, 수학적 행동특성 전 분야에서 우수성을 나타내는 수학 영재아와 수학 교과 학습능력이 우수한 수학 우수아로 나누어져 있음을 인정해야 한다. (2) 과학고등학교의 구성원인 수학 영재아와 수학 우수아 두 그룹 사이의 행동 특성 차이를 이해하고, 과학고등학교 교육과정이 일반계 고등학교와 동일한 교육과정에 대한 속진 심화 학습의 형태로 운영되어서는 안되며, 영재교육기관으로서 이들의 특성에 알맞은 창의성 신장을 위해 수업이 이루어져야 하겠다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 수학 영재아들이 보통의 수학 우수아들과 동일한 교육에 의해 보편화되는 일을 줄이고 학교교육의 본질적 기능인 학습자에게 '의미 있는 학습'을 유발할 수 있는 지원방안을 모색할 필요가 있겠다.
러시아 영재 교육에 있어서, 가장 깊은 역사를 가진 중등학교 중에서 하나가 꼴모그로프영재학교이다. "꼴모그로프"는 러시아에서 가장 위대한 현대 수학자의 이름이다. 순수 수학 분야에서 뿐만아니라 그 학교에서 직접 학생들에게 수학을 가르쳤었다. 이 학교는 10, 11학년의 두 학년으로 구성되어 있고, 각 학년은 세 학급으로, 그리고 각 학급마다 20 - 25명의 학생들이 공부를 하고 있다. 졸업 후에는 대학을 진학하게 된다는 측면에서는 우리나라의 고등학교와 그 성격을 같이 하고 있다.
일본에서는 영재아를 위한 특별교육에 약간을 제외하고는 충분한 관심을 갖지 못해 왔다. 왜냐하면, 전후 일본의 교육시스템의 여러 특징들 중 하나가 지나친 평등주의였기 때문에 교육의 장에서는 물론이고 교사와 부모에게서도 그러한 교육은 때때로 무시되어졌다. 다른 이유는 학교에서의 주입식 교육 때문인데 이것은 도쿄대학이나 쿄토대학과 같은 유명한 대학에 입학하기 위한 시험의 합격을 위해서 고등학교 과정에서 꼭 필요한 것이었다. 그러나, 1997년에 영재아를 위한 특별교육의 약간의 시도가 시작되었다. 교육부는 "1년을 뛰어넘어 대학에 들어가는 것"을 인정했다. 이 논문에서는, 다음의 세 가지 주제들이 논의될 것이다. 1. 17살 고등학생들의 시바대학 입학등록 2. 일본 수학 올림피아드 협회에 의해 실행되어진 여름 세미나 3. 교육부에 의해 설립된 특수 과학 고등학교(Super Science High school) 프로그램.
고등학교 영재학급의 학생들의 수준과 능력에 적절한 교수 학습 프로그램 개발에 대한 연구와 영재프로그램에 참여한 학생들에 대한 과정 평가의 필요성에 기반하여 본 연구는 수학 영재 학생들의 문제해결 과정에서 발현되는 창의성을 과정 중심으로 평가할 수 있는 교수 학습 사례를 제시하였다. 수학 교수 학습 소프트웨어의 일종인 GeoGebra를 활용하여 학생들이 도형을 작도하는 과정에서 GeoGebra의 인터페이스의 사용과 대수적 계산을 병행하여 다양하고 창의적 방법으로 도형을 작도하는 과정을 분석하였다. GeoGebra의 '구성단계'와 '구성단계 네비게이션 바' 기능을 활용하여 학생 개개인이 작도 과정에서 사용한 명령어, 실행 과정 및 실행 횟수를 확인하고, 이 과정에서 발견되어지는 학생들의 창의성을 도출하였다. 이를 학생 개개인의 고등학교 교육과정에 대한 선행 정도와 비교 분석하여 이러한 교수 학습 방법이 교육청 단위로 선발하는 영재교육원 뿐만 아니라 단위학교 영재학급에서도 적용 가능함을 확인하였다.
본 연구의 목적은 수학 영재교육을 위한 프로그램 개발 및 교수-학습 자료 개발에 관련된 다양한 문헌들을 분석하여, 수학 분야에서 효율적인 영재교육을 위한 프로그램 및 교수-학습 자료 개발을 위한 바람직한 방향을 도출하고, 이러한 방향에 상응하는 수학 교수-학습 자료 개발의 예를 제시하는 것이다. 이를 위해, 본 연구에서는 한국교육개발원의 수학과 영재 교육과정 시안(중학교와 고등학교 수준), 한국교육개발원의 과학 영재교육을 위한 교육과정 개발 연구, 러시아 교육부의 수학 심화 선택 교육과정, 그리고 여러 전문가들의 수학 영재교육 프로그램을 분석하여, 이를 통해 수학 프로그램 및 교수-학습 자료 개발을 위한 유의미한 시사점을 제시하였다. 특히, 본 연구에서는 학습 과제의 체계화에 주목하여, 수학 영재교육을 위한 교수-학습 자료 개발의 예로 체계화된 학습 자료를 예시하였다.
본 연구는 고등학교 수학영재를 대상으로 한 GeoGebra 기반 수학영재 교수 학습 자료를 개발하여 수업에 적용해보고, 이 과정에서 나타나는 수학영재들의 인지적 특성을 알아보는데 있다. 실험 수업에 적용하기 위해 개발한 GeoGebra를 활용한 수학영재 교수 학습 자료는 기본도형의 작도, 슬라이더 도구를 이용한 애니메이션 만들기(함수의 그래프, 도형의 자취, 정적분, 고정점의 탐구, 매개변수 곡선 그리기 등), 이차곡선 탐구 등이며, 14차시 분량의 주제 탐구형으로 구성되었다. 그리고 개발한 자료를 적용하여 B과학고등학교 수학 동아리반 학생 14명을 연구 대상으로 약 4주간 동안 GeoGebra를 활용한 수업을 진행한 결과, 수업에서 수학영재들은 다양한 창의적 사고, 직관과 통찰, 논리적 사고, 수학적 추론 능력, 사고의 유연성 등의 인지적 특성을 나타냈다.
본 연구는 1997년도 한국학술진흥재단 대학부설연구소과제 연구비 지원에 의해 2년간 이루어진 ‘창의성 신장을 위한 수학 영재교육 개선 방안에 관한 연구’의 최종 연구 결과이다. 본 연구에서는 창의성에 관한 이론적 고찰, 창의성 신장을 위한 초 ${\cdot}$ 중 ${\cdot}$ 고등학교 영재학생들을 위한 학습 프로그램, 개발된 학습 프로그램의 현장 적용 결과 등을 포함하고 있으며, 이러한 내용들에 대한 상세한 기술이 제시될 것이다.
세계 여러 나라에서 진행되고 있는 AP(Advanced Placement)에 대해 고찰하고, 2005학년도에 시범 실시된 교육인적자원부 AP제도에서 진행된 수학AP에 대한 연구를 통해 AP제도의 개선점을 찾고자 한다. AP제도는 교육의 '수월성' 측면에서 수학영재학생들의 지적 욕구 및 진로 결정에 매우 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 체계적이고 효과적인 수학AP제도의 운영에 대한 연구는 고등학교 수학영재학생들의 실질적인 지도를 위해 반드시 필요하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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