• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권3호
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• pp.887-921
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• 2009

인류 문명의 발달과 함께 폭넓게 활용된 수학적 내용 중의 하나가 피타고라스 정리이다. 특히, 이집트, 메소포타미아, 중국과 같은 고대 문명의 발생지에서 발굴되는 많은 역사적 기록 속에서 피타고라스 정리에 대한 내용을 찾아 볼 수 있다. 피타고라스 정리는 중등학교 수학교육에서 매우 중요한 정리로써, 정리 내용 자체뿐만 아니라 다양한 증명 방법과 증명 과정에 내재된 수학적 아이디어는 수학 교육학적 측면에서 큰 의미를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 먼저 피타고라스 정리의 390여 가지의 알려진 증명 방법들을 중심으로 하여, 피타고라스 정리의 다양한 증명 방법들에 대한 분석을 한다. 분석된 결과를 바탕으로 각 증명 방법들에 대한 핵심 아이디어, 선수학습개념, 주요 아이디어들을 알아보고 내재된 수학교육학적 아이디어를 분석할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제18권3호통권20호
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• pp.45-56
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• 2004

본고는 수학적 창의성과 관련한 논문으로 이를 창의적인 사람, 창의적인 산출물, 창의적인 과정이란 일반 창의성 연구자들이 연구하고 있는 분야로부터 유추적으로 논의를 시도하였다. 이런 접근으로부터, 얻을 수 있는 몇 가지 가정들은 다음과 같은 것이 있다. 첫 번째, 일반 보통아들을 대상으로 하는 공교육에서도 창의성 교육을 할 수 있으며, 이는 수학교과에도 적합한 진술이다. 두 번째, 현상학적 입장으로 부터 학교에서 교수${\cdot}$ 학습되고 있는 학교수학이 학생들 입장에서 보면 학습해야 할 필요가 있는 적절하고 새로운 지식이란 점을 공고히 해 주었다. 또한, 여기서 강조한 것은 새롭고 적절한 지식이 완성된 지식뿐만 아니라 발생상태 그대로의 지식 즉, 과정으로서의 지식도 포함하고 있음을 제안하였다. 세 번째, 수학자가 수학을 탐구하는 과정을 창의성 연구자들이 보듯이 인지과정으로 보는 대신에 한 수학적 아이디어를 이로부터 하나의 완성된 수학적 지식을 완성하기까지의 수학적 사고과정으로 보는 것이 수학교육적 의미에서 교수${\cdot}$ 학습에 의미가 있음을 살펴보았다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제13권4호
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• pp.563-580
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• 2011

본 연구에서는 은유에 대한 인지언어학적 견해를 바탕으로 은유 이론을 수학교육에 적용함으로써 교사들에게 수학교육에 대한 새로운 시각을 제공하고 수학 학습 지도 방안으로서 은유를 활용하는데 그 목적이 있다. 먼저 은유에 대해 소개하고 은유를 수학교육의 관점에서 살펴보고 수학교육에서 은유가 갖는 의의를 알아보았다. 또한 은유가 가진 기능들을 중심으로 은유와 수학교육과의 관련성을 논의하고 은유를 활용한 수학 학습 지도 방안에 대한 아이디어를 제공하고자 하였다. 그 결과 은유가 설명적, 정교화, 표상적 기능을 가지고 있음을 밝혔고, 이를 수학적 개념 설명, 수학적 연결성 강화, 수학적 표상 학습에 적용하는 것이 은유를 활용한 수학 지도 방안이 될 수 있음을 예시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.255-272
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• 2024

본 연구의 주요 목적은 인공지능 사고를 함양할 수 있는 수학 융합 수업을 설계하고 이를 적용함으로써 나타나는 초등학생들의 인공지능 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 미국의 AI4K12 Initiative가 개발한 인공지능 빅 아이디어의 학습목표(Learning Objective) 및 지속적 이해(Enduring Understanding)와 2015 개정 초등학교 수학과 교육과정 성취기준을 연계하여 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업을 설계 및 실시하였다. 수학적 내용 수업 2개, 수학적 과정 수업 2개로, 수학적 내용 수업은 인공지능 빅 아이디어의 Perception-Processing, Learning-Nature of Learning과 연계하였으며 수학적 과정 수업은 Representation & Reasoning-Search, Representation & Reasoning-Reasoning과 연계하였다. 설계한 수업 중 Learning-Nature of Learning을 제외한 세 개의 수업을 대상 학년에 맞추어 K 초등학교 5학년 두 학급, 6학년 한 학급에 적용하였다. 수업 중 학생 담화 및 활동지, 수업 관찰 자료를 수집하였으며, 이를 컴퓨팅 사고 분류 체계를 기반으로 인공지능 사고 구성 요소를 추가하여 구성한 인공지능 사고 분석틀을 사용하여 분석하였다. 연구 결과, 인공지능 빅 아이디어가 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업 설계 시 준거로서 기능할 수 있고 이를 통해 초등학생들에게도 인공지능 교육이 가능함을 확인할 수 있었다. 수학 융합 수업은 학생들의 다양한 인공지능 사고를 촉진할 수 있었는데, 구체적으로 수업 과정에서 데이터, 모델링과 시뮬레이션, 컴퓨팅 문제해결, 인공지능 사고 요소가 다양하게 나타난 것에 비해 시스템 사고 요소가 나타나는 빈도수는 상대적으로 적었다. 또한 입체도형 및 공간감각 등의 수학적 내용 요소와 수학 교과역량에 해당하는 수학적 과정 요소의 성취를 보여주었다. 요컨대 인공지능 빅 아이디어를 기반으로 한 수학 융합 수업은 초등학생들의 인공지능 개념 및 원리 이해와 수학적 내용 요소의 이해 및 과정 요소의 강화에 도움이 된다고 할 수 있다. 더욱이 학생들은 수업 중 기존 문제해결 방법의 구조적 일관성을 유지한 채 이를 새로운 문제해결로 확장하는 모습을 보여주었는데, 이러한 반응을 통해 인공지능 사고의 전이 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 기초하여, 대상 학년과 빅 아이디어의 하위 요소를 확장함으로써 초등학생들의 다양한 인공지능 사고 요소를 함양하려는 수학 수업 설계를 통한 교수학적 노력 및 지속적인 연구가 필요하다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권3호
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• pp.411-430
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• 2017

본 연구에서는 예비수학교사 24명을 대상으로 지수함수 맥락에서 지수함수의 그래프를 어떻게 구성하는지와 각 맥락의 교수학적 적절성에 대해서 어떻게 판단하는지를 살펴보았다. 제시된 지수함수 맥락은 무수히 많은 점을 이용하는 맥락과 무수히 많은 직선을 이용하는 맥락, 무한히 지급되는 이자 맥락이었다. 연구 결과, 예비교사들은 단계별로 그래프의 개형을 제시하는 과제에서 유한개의 점에 대한 그래프의 극한이라는 아이디어 A에서 가장 높은 이해도를 나타낸 반면에 한 점에서의 변화율과 함숫값이 비례한다는 아이디어 B와 연속 복리 개념이 내포된 아이디어 C를 사용한 그래프 구성에는 어려움을 나타내었다. 지수함수 그래프 구성 맥락이 적절한가에 대한 판단은 예비교사들의 내용교수지식에, 부적절하다는 판단은 수학의 내용지식 측면에 의존하는 경향이 나타났다. 예비교사들은 각 맥락에 따른 그래프를 구성하는 과정에서 나타나는 교수학적 조건과 상황을 언급하며 그래프 구성 맥락의 적절성을 주장한 반면에, 부적절성에 대해서는 각 맥락에 내포된 수학 개념의 본질과 논리적 관계들을 언급하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제7권1호
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• pp.77-101
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• 2005

NCTM에서 9-12학년 교육과정의 규준으로 설정한 바 있는 이산수학은 우리나라 f17차 수학과 교육과정에서 과목 선택형 교육과정으로 운영되고 있는 교과이다. 본 논문에서는 이산수학의 교수-학습방법을 논의의 대상으로 하여 학교수학에서 이산수학 학습의 중요성에 관한 최근의 논의들을 종합, 정리하고 제7차 교육과정에서의 이산수학 지도내용과 교수-학습방법을 분석하였다. 또한 이산수학의 교수-학습에 관한 국내$\cdot$외 선행연구들의 수업 실행 사례들로부터의 시사점을 바탕으로 학교현장의 수학교사들이 이산수학의 지도를 위해 고려해야 할 교수학적 지침을 네 가지로 구분하여 제안하였다. 그리고 각각의 제안 사항을 수업구성의 아이디어를 담고 있는 교육적 자료와 함께 구체적으로 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권4호
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• pp.455-475
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• 2018

본 연구의 목적은 공학 도구 친화적 거꾸로 수업을 통한 교사교육 프로그램에서 예비교사들의 공학 도구 활용에 대한 인식의 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해 예비교사 45명을 대상으로 공학 도구 사용 범주 지수(Technology Adopter Category Index), 공학 도구가 추가된 교수학적 내용 지식(Technological Pedagogical Content Knowledge), 공학 도구별(Geometer's Sketch Pad(이하 GSP), Geogebra, Cabri 3D) 반영적 검사지를 분석하였다. 그 결과 공학 도구 친화적 거꾸로 수업 교육과정은 예비교사들의 공학 도구 사용 범주 지수와 공학 도구가 추가된 교수학적 내용 지식에 대한 인식 변화에 영향을 미쳤고, 공학 도구 활동이 학생들의 수학 학습 과정에 도움을 줄 수 있다고 인식하였다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 공학 도구 친화적 교사를 양성하는 교사교육 프로그램 개발에 구체적인 아이디어를 제공하였다고 볼 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권4호
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• pp.699-722
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• 2015

본 연구의 목적은 라그랑주의 방정식론을 바탕으로 한 방정식의 해법을 고등학교 1학년 수업에 적용하여 방정식의 해법과 관련한 근과 계수의 관계와 대칭성의 의의를 인식하게 하는 것이다. 대칭성은 라그랑주의 방정식론의 핵심 아이디어이며, 근과 계수의 관계는 그의 해법에 있어 중요한 수단이다. 학생들은 수업을 통해 근과 계수의 관계에 대한 학습 의의를 인식하였고, 대칭성의 아이디어를 이해하였으며, 새로운 해법에 흥미를 나타내었다. 이러한 연구는 학교수학에서 다루는 국소적인 방정식의 해법만이 아닌 교수학적 조직화에 의한 체계적인 방정식론에 대한 경험을 주며, 방정식의 해법과 관련한 지식들의 연결성을 이해하게 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권3호
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• pp.377-394
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• 2019

본 연구의 목적은 수학교과역량을 바탕으로 수학교사의 담론적 역량을 분석하여 구체화하는 것이다. 이를 위해 학생들의 참여를 촉진하기 위해 20년 이상 교수법을 변화시킨 중학교 교사의 수업을 한 학기 동안 관찰하여 자료를 수집하고 담론을 분석하였다. 분석 결과, 교사는 문제해결 역량에서 문제 이해를 위해 학생들이 수학적으로 중요한 요소에 초점을 맞추게 하고, 추론 역량에서 수학적 정당화의 필요성 이해를 위해 사고를 명확히 하는 교사의 담론적 역량이 있었다. 그리고 창의 융합 역량에서 동료의 풀이 방법 공유와 다른 풀이 방법 활용을 격려하기 위해 논의를 생성하는 교사의 담론적 역량이 있었고 의사소통 역량에서 다양한 수학적 표현의 필요성과 차이점 협의를 위해 수학적 관계를 탐구하는 교사의 담론적 역량이 있었다. 이러한 결과를 토대로 수학 교수를 위해 필요한 교수학적 내용 지식을 바탕으로 실행을 통합할 수 있는 아이디어를 제안함으로써 향후 교사교육과정 개발에 구체적인 방향성을 제공할 수 있을 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권3호
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• pp.633-650
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• 2013

본 연구의 목적은 예비 수학 교사가 수학을 대하는 방식과 무한과 관련된 수학적 개념을 일상적인 언어로 표현하는 방식을 탐색함으로써 언어적 표현이 수학적 표현으로 연계되는 과정을 통합적으로 살펴보고자 한다. 이를 위하여 S 사범대학을 선정하여 수학 예비교사들을 대상으로 무한에 관련된 개념, 둘레 길이가 무한인데 넓이가 유한한 도형에 대한 아이디어, 무한합에 관련된 개념과 수학적 지식을 다루는 언어적 표현 양상을 탐구하였다. 2009년 11월부터 2010년 2월 사이에 수학교육과 2학년 학생 2명을 대상으로 면담을 실시하였으며 연구참여자가 고안한 무한에 관련된 문제상황을 풀어나가는 과정에서 자연스럽게 후속질문을 구사하였다. 본 연구는 수학을 다루는 연구참여자 개인적 특성과 고유한 방식에 따라 무한과 관련된 개념을 일상적 언어와 수학적 언어로 표현하는 방식에 차이가 있음을 보여주었다. 마지막에 연구참여자에 대한 사례간의 논의를 통하여 교수학적 지식 형성과 관련하여 후속 연구에 대한 방향을 제시하였다.