본 연구에서는 학습자의 토론 능력을 향상시킬 수 있는 방안을 모색하기 위하여 중학교 국어과 토론 수업에서 요구되는 수학교과역량을 분석하였다. 분석 결과, 리서치 활동에서는 창의성과 정보처리 능력을, 입안 활동에서는 문제해결력과 창의성, 정보처리 능력을, 반박 활동에서는 추론과 창의성, 정보처리 능력을, 요약 활동에서는 문제해결과 추론, 정보처리 능력을, 교차질의 활동에서는 문제해결과 추론, 정보처리, 그리고 창의성을, 마지막 초점에서는 창의성을, 판정 및 총평에서는 문제해결과 추론 능력을, 준비시간 활동에서는 문제해결, 추론, 정보처리 능력을 각각 요구하고 있다. 수학교과역량이 부족한 학생들은 토론 수업에서 자신의 주장을 펼치거나 상대방의 주장을 논리적으로 반박하는 것을 어려워하며, 논의된 내용들을 구조화시키고 쟁점을 도출하는 활동에도 어려움을 겪고 있다. 따라서 학습자의 토론 능력을 향상시키기 위해서는 문제해결, 추론, 정보처리, 창의성 등과 같은 수학교과역량의 신장도 함께 요구된다고 하겠다.
미래 사회에는 지식뿐만 아니라 창의성과 협동심, 융합적 사고 등을 포함하는 다양한 역량이 필요하다. 본 연구는 중요한 수학 교과 역량인 수학 문제해결력, 의사소통 능력 등의 함양을 기대하며 수학 정보과학 융합을 위한 프로그램을 개발하였다. 선행지식이 크게 요구되지 않고, 일상언어와 쉽게 접할 수 있는 도구만으로 동기유발이 가능하며 다자간 협력이 필수적인 창의적 문제해결 활동 기반 프로그램이다. 활동의 참가자 수가 증가함에 따라 수학의 유용성과 엄밀성을 경험할 수 있으며, 이론적 원리는 유한체 위에서의 행렬 이론을 바탕으로 한다. 또한 정보과학에서 주요 주제 중 하나인 오류정정코드와의 관련성을 강조할 수 있도록 구성하였다. 본 프로그램의 실세계 맥락이 수학적 의사소통 능력의 함양과 수학의 가치 경험 기회 제공에 도움이 되기를 바라고, 코딩을 수반하지 않는다는 점에서 교사들의 접근성이 높기를 기대한다.
퍼즐은 대중을 위한 놀이라는 인식에서부터 학습을 위한 도구로 활용하는데 관심이 증가하고 있다. 최근에는 수학퍼즐이 수학뿐만 아니라 정보교육에서도 창의성, 문제해결력, 긍정적 태도와 사고력 발달에 기여하는 것으로 밝혀지고 있다. 퍼즐이 가지는 대중성과 우수한 접근성에도 불구하고 퍼즐의 다양성 때문에 퍼즐 자체의 특성에 대한 연구가 부족하였다. 본 연구의 목적은 전문가가 수학퍼즐을 해결하는 과정에서 나타나는 수학적 사고를 확인하고 분석하여 수학퍼즐을 활용한 교수·학습에 도움을 주는데 있다. 분석 대상은 잘 알려진 20개의 수학퍼즐과 중·고등학생에게 인기 있는 수학퍼즐 단행본에 실린 85개의 수학퍼즐을 사용하였다. 분석 결과, 크게 논리-분석적 사고 기능과 창의적 사고 기능으로 분류되었으며, 논리-분석적 사고 기능은 순차적 연역 추리, 동시적인 조합적 사고, 단순화시킨 유추적 사고, 형식화하기, 수학 지식의 적용 등 5가지로 구분되었다. 그리고 그에 따른 문제의 특성과 해결에 요구되는 사고전략도 분석하였다.
본 연구에서는 세 가지 유형의 문제(수리 문제, 그림 문제, 문장 문제)를 이용하여 화학 수리 문제 해결력(수리 문제)과 개념 이해도(그림 문제, 문장 문제)를 비교하고 문제 유형에 대한 친숙도와 자신의 답에 대한 자신감 및 선호하는 문제 유형을 조사하였다. 경기도에 위치한 두개의 비평준화 고등학교 3학년 학생들 중 대학수학능력시험의 선택 과목으로 화학을 선택한 학생들(N=228)을 선별하여 화학 문제 해결력 검사와 문제 유형에 대한 친숙도, 자신감, 선호도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 수리 문제 성공률이 개념 문제(그림 문제, 문장 문제) 보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 학생들은 그림 문제나 문장 문제보다 수리 문제에 더 친숙하다고 응답했다. 자신감에서는 학생들이 문장 문제보다 수리 문제와 그림 문제에 대해 더 자신 있어 하는 것으로 나타났으며, 선호도에서는 그림 문제보다 수리 문제와 문장 문제를 더 선호하는 것으로 나타났다.
포퓰리즘과 수학교육의 관계는, 일반국민들은 물론이고 많은 수학교육자들에게도 멀리 떨어져 있어 관계가 없는 독립적인 두 섬으로 간주되고 있다. 그러나 인식의 시야를 넓혀가면 그 둘 사이에는 상반된 영향을 끼치는 요소들을 발견할 수 있다. 평준화 같은 한국적 포퓰리즘을 유발하는 요인들을 심층적으로 분석하여, 포퓰리즘을 억제하기 위한 수학교육의 귀중한 역할을 연구하고자 한다. 세상과 삶에 대한 인식력, 생각하는 힘에 의한 거시적 안목과 수학적 사고법에 기반을 둔 문제해결력을 향상시키지 못하면, 세상 사람들은 시공간적인 면에서 현재와 살아가는 협소한 영역에 갇히기 쉽다. 그러한 경우에 우물 안 사고법으로 인한 단견으로 포퓰리즘의 위세가 커지는 반면 골치 아프게 느껴지는 수학교육의 기반은 점점 약화된다. 반면에 사회가 수학적 사고법과 문제해결력을 중시하게 되면, 국민들이 거시적 관점으로 문제의 핵심을 잘 찾으면서 섬세하고 치밀한 판단으로 포퓰리즘으로부터 벗어날 수 있을 것이다. 본 연구는 한국적 포퓰리즘을 조장하는 요인들을 수학적 입장에서 분석하고, 현 수학교육에서 나타나고 있는 포퓰리즘적 사례들의 열거와 함께 포퓰리즘과 수학교육의 보이지 않는 관계를 규명하고자 한다. 이를 바탕으로 포퓰리즘을 막는 데에 초점을 맞춘 장기적이고 근본적인 수학교육의 교수-학습 방법을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 ICM(Integrated Curriculum Model) 기반의 영재통합교육과정을 경험한 초등수학영재의 창의성과 창의적 문제해결력의 양상을 분석하고자 하였다. 개발된 과정은 대학부설 영재교육원에 재원중인 초등수학영재 5~6학년 20명을 대상으로 3주간 12차시 수업으로 적용되었다. 연구를 위해 TTCT 언어검사와 산출물에 대한 CAT 평가를 실시하였고, 수업 및 조별활동 녹화자료, 학생 및 교사 인터뷰, 활동지를 분석하였다. 연구 결과를 살펴보면, 영재통합교육과정을 경험한 초등수학영재들은 과정 속에 포함된 개념의 속진과 심화, 문제해결을 단계적으로 반복하면서 교과 개념 이해가 향상된 것으로 나타났다. 연구에 참여한 영재들의 언어적 창의력지수가 유의미하게 향상되었고, 창의적 문제해결력 평가 결과와도 정적인 상관관계가 있었다. 영재의 창의적 문제해결력 향상을 위해서는 문제해결을 위한 개념의 깊이 있는 이해와 모둠의 협동을 바탕으로 한 과제 몰입이 필요한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로 영재들이 미래 국가의 핵심 인력으로 성장하기 위해서는 창의성과 영재성을 실제 문제에 적용하여 연구해 보는 영재통합교육과정이 필요하다는 점을 제안하였다.
수학적 사고력이 학생 스스로 문제를 해결하는 과정에서 가장 발달한다는 주장과 함께 이를 구현하는 방법론에 대한 연구도 꾸준히 이루어져왔다. 최근에 그 방법론으로 몰입적인 사고를 통한 학생의 학습 방법이 제안되었다. 이에 본 연구에서는 몰입적인 사고를 적용하여 학생들이 스스로 수학문제를 해결해 나갈 수 있는지를 알아보았다. 연구는 고등학교 교과과정인 미적분에 대한 선행학습을 하지 않은 중학교 3학년 학생들 10명을 대상으로 몰입적 사고를 통해서 학생 스스로 미적분 문제를 해결할 수 있는지와 그 과정에서 학생이 경험하는 수학학습 성취에 대한 탐구로 진행되었다. 학생들은 주어진 미적분 문제를 3일 동안 몰입적 사고를 적용하여 풀었다. 그 결과 2명이 스스로 해결하였고 7명이 힌트를 받고 해결하였다. 연구 결과 상당수의 학생이 장시간의 몰입적인 사고를 통하여 배우지 않은 문제들을 스스로의 능력으로 해결할 수 있음을 알게 되었다. 이 과정에서 학생들의 수학적 사고력이 발달되었고 학생들은 수학하는 즐거움과 성취감을 경험했을 것으로 기대되었다. 본 연구 결과는 몰입적 사고를 도입함으로써 교실에서 학생들 스스로 문제를 푸는 교수법의 개발에 하나의 가능성을 제시하였다고 볼 수 있으며 몰입을 통한 훈련으로 수학적 사고력 발달을 통한 실제 문제해결력에도 기여할 수 있음을 시사하고 있다.
21세기를 살아가야 할 현재의 학생들에게 요구되는 것은 쏟아지는 정보의 홍수 속에서 필요한 것만을 가려 자신의 지식으로 만들어 가는 능력이다. 이는 곧 창의력, 문제 해결력과도 관련된다. 이러한 능력을 신장시키기 위한 관심 속에서 구성주의가 교육이론의 전면에 부상하게 되었다. 본고에서는 구성주의와 현장 학습과의 관련성을 알아보고, 구성주의 이론을 바탕으로 한 현장 학습 적용에 대하여 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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