본 연구는 우리나라 초등학교 수학 교과서와 미국 MIC 교과서의 비와 비율 관련 단원을 전반적인 비교와 구체적인 비교로 특징을 분석하였다. 이를 바탕으로 교육과정과 비와 비율 관련단원 내용의 문제점과 시사점을 찾아 수학과 교육과정 및 교과서 개발, 수학 학습지도 방법 개선의 기초 자료를 제공하는 데 그 목적을 둔다.
수학교사가 수학교육 개선을 위해 NCTM가 제안한 Standards를 적용하여 개발된 교육과정을 수학 수업에서 어떻게 적용하는지 그리고 그 적용과정에서 교사의 조정이 학생들의 수 학 학습에 어떤 영향을 미치는지 살펴보고 분석하는 것이 이 연구의 목적이다. 이를 위하여 미국 초등교사 8명의 수업관찰 기록과 관찰된 수업에서 활용된 Everyday Mathematics의 교과서와 교사용 지도서 그리고 면담자료를 수집하고 분석하였다. 수업관찰 기록과 Everyday Mathematics의 교과서와 교사용 지도서는 활동과제 (task)별로 코딩하고 분석하였다. 또한 교육과정에 나타난 활동과제, 교사가 구성한 활동과제, 실제 수업에 적용된 활동 과제를 각각 분류하고 분석하였다. 그 결과 교사들의 구성과 적용에서 교육과정에서 제시한 수준과 다르게 나타난 활동과제를 찾을 수 있었다. 또한 이러한 활동과제들의 인지 처리수요 (cognitive demand) 수준이 감소되는 것으로 나타났다. 그러한 변화 혹은 조정은 수업 시간에 학생들의 수학학습에 영향을 주는 것으로 드러났다. 학생들은 수학의 개념을 개념적으로 혹은 의미 있게 사고하고 이해할 수 있는 경험을 하지 못하고 오히려 절차적으로 문제를 풀고 때로는 암기를 통해 문제를 해결하는 경험을 더 많이 하는 것으로 나타났다.
여러 나라의 교육과정이나 교과서를 비교 분석하는 것은 그 나라 교육 관점과 방향을 파악하여 우리나라 교육과정 개정이나 교과서 집필 및 학생들의 수학 능력 향상을 위한 시사점을 도출하기 위한 것이다. 미국의 경우에 국가 수준의 교육과정을 운영하지 않지만, 2010년에 여러 주들이 주축이 되어 개발한 CCSSM이 주별로 채택되어졌고, 이에 따른 교과서가 개발 보급되고 있다. 이에 본 연구에서는 CCSSM에 적극적인 반응을 보이며 주의 관점을 반영한 캘리포니아 주의 CA-CCSSM과 이에 따른 교과서에 제시된 분수 관련 내용을 분석하였다. 분석에서는 분수 개념과 관련된 주제를 등분할, 분수 개념, 가분수와 대분수, 몫으로서 분수와 비로서 분수, 동치분수, 크기 비교 등으로 나누어 분석하였다. 분석 결과, 분수 개념 도입 전에 기하 영역에서 등분할을 다루거나, 수직선 위의 수로 분수를 도입하여 분수에 대한 수감각과 양감을 기르게 하는 특징이 있었다. 또한 대분수, 동치분수, 여러 가지 분수의 정의 방식, 도입 시기, 방법 등에서도 우리나라와 차이가 있었다.
수학의 역사에 비하여 수학교육에 관한 연구는 비교적 짧다. 1960년대에 미국과 소련의 우주과학 경쟁이 시작되고 수학교육이 관심을 갖게 되었다. 이 후 전문 학회와 논문지가 출현하기 시작하면서 학문적으로 연구되고 발전하기 시작하였다. 한편 대학 수준의 수학교육에 관한 전문적인 연구는 뒤늦게 1990년대에 시작하였다. 한편 한국의 대학 수학교육은 현재 크게 변화하고 동요하고 있다. 대중화된 대학 교육, 수학 수강생 감소, 대학 수학교육의 개선, 7차 및 중등 교육과정 문제 대학으로 전이, 정보기술의 발전 및 활용 등으로 복잡하게 전개되고 있다. 수학교육 연구의 목적, 문제, 방법, 타당성 기준, 결과의 가치, 교육 개선 응용 등의 학문적 성격이 수학 연구와 크게 다르다. 대학 수학교육에서 새롭게 나타나고 부각되는 문제를 효과적으로 접근하기 위한 연구 방향을 제시한다. 그리고 뇌 과학과 인지 과학 연구에 바탕을 둔 실제 학습 모형에 응용할 수 있는 대학 수학 학습 이론을 소개한다.
수세기는 초등 수학교육의 기초로서 보통 유치원 과정 이전부터 시작된다. 그러나, 서수와 기수의 구별된 사용의 중요성은 미국의 "학교 수학의 교과 과정과 평가 기준" (NCTM 1989)에서 뿐만 아니라 학교 교육의 현장에서도 많이 간과되고 있는 실정이다. 일반적으로 사용되는 수직선 (Number line)과 다르게 구조적으로 개발된 Hasse's structured number line을 사용하여 학생들에게 수세기의 의미와 기술을 가르친다면 구체적 경험을 통해 수학적 사고 능력을 키우고 개발하는데 도움이 된다. 만약 Hasse 의 9가지 수준에 따라 다양한 학습 활동을 개발하여 수업 계획을 세워서 학습을 진행한다면 수업은 역동적이며 매우 흥미로워 질 것이다. 학생들은 말로 나타내기(Verbalization)와 상상(Imagination)의 충분한 경험을 바탕으로 정신적 표현(Mental representation)을 개발하여 수세기 기초를 확립하고 나아가 연산을 쉽게 수행할 수 있을 것이다. 여기에 소개된 교구들과 학습 활동들은 초등 수학 교육이 암기 위주의 문답식이 아니며 얼마나 역동적이고 흥미로울 수 있나를 보여준다.
본 연구는 학교수학에서의 통계교육에 대한 개선방향을 탐구하기 위해 이루어졌다. 한국과 미국의 수학과 교육과정에서 통계교육의 핵심 내용을 살펴보고 학생들의 통계적 문맹을 보다 효과적으로 극복할 수 있는 통계교육의 개선 방향을 통계교육의 내용, 교수학습방법과 교사의 재교육에 대한 방안을 모색하여 보고자하였다.
본 연구에서는 2007 개정 교육과정에 따른 우리나라 초등학교 수학 교과서와 EM 교육과정에 따른 미국의 초등학교 수학 교과서를 합동 학습 내용에 한정하여 비교하였다. 그 결과로 우리나라 교과서의 도형 및 합동 단원 개발과 교수 학습 방법에 도움을 줄 수 있는 시사점은 다음과 같다. 첫째, 합동을 정의할 때 다각형을 구성하는 선분, 각과 같은 기본도형의 합동을 제시하거나 다각형으로 합동을 정의한 후 선분, 각 등의 합동과 관련한 활동 등의 내용이 필요해 보인다. 둘째, 학생들에게 컴퍼스가 길이를 옮길 때에도 사용된다는 것을 알게 할 필요가 있다. 셋째, 합동의 활용으로 미국 EM 교과서에서 제시한 테셀레이션은 우리나라 교과서 개발에 참고해 봄 직하다.
본 연구에서는 수학 교수학적 지식에 근거하여 미국 대학의 한 교수와 본 연구자의 초등수학교육 실제에 대한 강의를 비교해보았다. 많은 강의 주제와 수업 자료에서 공통점이 있었지만, 수업에서 강조하는 내용이나 수업 방법에서 많은 차이가 있었고, 이러한 차이는 두 대학의 교육과정이나 교과서 제도의 차이 등 제도적 이유에 기인하는 것도 있지만, 강의에서 초등학생들에 대한 이해를 강조하는가, 아니면 수학 교재의 이해를 강조하는가의 두 교수의 신념의 차이에서 비롯되는 것임을 확인하였다. 또한 이러한 차이는 수학 교수학적 지식의 측면에서 주로 내용과 학생에 대한 지식을 강조하는가, 아니면 내용과 교수에 대한 지식을 강조하는가의 차이와 관련된다. 이러한 두 가지 관점은 모두 초등수학교육에서는 중요한 주제라고 생각되며, 이러한 부분은 초등수학교육 강의의 개선에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
미국의 새 수학과 규준인 Common Core State Standards for Mathematics는 잘 알려진 것처럼 모든 학생이 대학에 진학하거나 직업에 종사하기위한 준비를 위해 명료하고 일관된 틀을 제공하는 것을 목표로 개발되어, 현재 40개의 주가 이 새로운 규준을 채택하고 있다. 이 규준에 관한 최근 우리나라의 선행연구들은 규준을 Cluster Heading 수준에서 소개하고 있고, 규준의 수준에서 우리나라의 교육과정과 비교하고 있다. 그러니 실제로 각 세부 규준의 내용을 상세하게 해석한 내용은 수면 아래의 모습을 보여 준다. 캘리포니아 주의 수학과 규준의 내용을 상세하게 해석한 책이 Mathematics Framework for California Public Schools이다. 이 연구는 미국 캘리포니아 주의 수학과 규준인 California Common Core State Standards(CA CCSSM)와 이 규준의 해설서라고 부르기에 적당한 Mathematics Framework for California Public Schools에서 제시한 초등학교 도형영역을 상세하게 살펴보는 것이 목적이다.
이 연구는 미국 예비교사 교육 양성 과정에서 활용되는 edTPA의 사례를 분석하여 우리나라 예비 수학 교사 교육의 시사점을 도출하는 데 목적이 있다. 최근 예비 수학 교사의 인지적인 차원의 지식 개발뿐만 아니라 실제 수업을 바탕으로 상황적 차원의 영역까지 고려한 전문적인 역량을 진작시키는 것에 관한 관심이 높아지고 있다. 미국 edTPA 평가는 예비교사가 학교 현장에서 수행하는 수업에 기초한 수행 기반 평가이다. 이 연구에서는 미국의 예비 수학 교사가 참여하는 edTPA의 사례가 상세히 서술된 편람을 검토하여 예비 수학 교사에게 요구되는 전문적인 역량에 대해서 분석한다. edTPA 평가는 수업 설계, 실행, 평가 과제로 구성되어 있고, 수업과 연계하여 지속성 있는 평가를 수행한다. 따라서 수업 설계, 실행, 평가 과제 서술에서 평가 항목 및 평가 기준의 연계가 되는 지점과 그 연계로부터 요구하는 전문적인 역량이 무엇인지 분석한다. edTPA 편람을 분석한 결과 edTPA 평가에서 예비 수학 교사에게 요구되는 전문적인 역량은 특정 수학 수업 차시에 대한 초점화 및 이행 역량, 특정 수학 수업 차시 실행 및 평가의 성찰적 이해 역량, 학생들의 언어 및 표상 사용, 학생들의 학습에 대한 학생 성취의 점진적인 판단 역량이다. 이러한 분석의 결과는 우리나라 예비 수학 교사 교육과정 및 실습학기제 운영에서 평가하는 역량의 구인으로 활용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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