현대 사회를 살아가는 교양을 갖춘 시민과 지혜로운 소비자가 되기 위해서 통계적 지식 및 확률적 지식은 필수적인 능력으로 간주된다. 자료 주도적 확률과 통계의 학습이란 학생들이 스스로 자료를 수집하고, 조직하고, 표현하고, 해석하는 직접적인 활동을 통해 확률과 통계의 개념, 원리의 터득은 물론 추론과 의사소통능력, 문제해결력 등을 기를 수 있는 학습형태로서, 이런 학습을 완수한 학생들은 수학의 유용성 및 실생활과의 연결성을 더 잘 이해할 수 있게 된다. 따라서, 모든 확률과 통계 수업에서는 실제자료를 학생들이 직접 다루는 활동이 수행되어야 하며, 이를 위한 테크놀로지의 적절한 사용이 병행되어야 한다. 이 글에서는 이러한 자료 주도적 확률과 통계의 학습의 예와 그에 병행되는 그래픽 계산기의 활용 방안을 제시하고자 한다.
본 논문은 수학 학습부진 학생의 수학 학습 성취도 향상을 위한 하나의 방법으로 매 수업초 5분 동안 이전 차시에 학습한 내용을 중심으로 5분 테스트를 도입하여 실시하고, 각 단원별 단원평가를 통해 5분 테스트가 수학 학습부진 학생들의 수학 학습 성취도 향상에 미치는 효과에 대해 분석하였다. 전라남도 해남군에 소재하고 있는 H중학교 2학년 학생 중 수학 학습부진 학생 48명을 연구 대상자로 선정하여 2학년 1학기말 수학 성적을 기준으로 '2+1' 제수준별 이동반을 편성하였다. 실험반 학생을 대상으로 5분 테스트를 실시한 결과 5분 테스트를 활용한 수업이 수학 학습부진 학생들의 문제 해결력이 향상과 수학적 성향의 변화에 대하여 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
문장제 문제는 단순한 수학적 수식으로 구성된 연산문제와는 달리 언어적으로 표현된 문제 안에서 수학적 내용을 찾아 그것을 수식으로 표현하는 과정을 필요로 한다. 이는 고차원적인 인지적 전략을 요구하며 학습자는 수학적 사고력과 추론능력, 이해력, 언어와 읽기 등을 고루 활용해야 한다. 하지만 대부분의 학습장애학생들은 문장제 문제를 해결하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 학습장애학생이 인지적 과부하를 적게 받으면서 인지적 전략을 학습할 수 있으며 또한 학생들에게 전문가의 예시를 단계적으로 제시하는 WOE (Work-Out Examples: WOE) 기반 스마트러닝 학습시스템을 제시한다. 본 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, WOE를 순차적으로 따라하면서 학습자는 인지적 부하 없이 자연스럽게 문제해결전략을 습득할 수 있다. 둘째, 학습자의 학습 동기를 높이고 흥미를 유발시킨다. 셋째, 시공간을 초월한 학습이 가능하기 때문에 학습자 스스로 학습을 조절하는 자기주도적 학습능력이 향상될 수 있다. 본 시스템의 적용결과는 다음과 같다. 첫째, 학습장애학생의 수준에 맞는 학습 단계가 제공되고 지속적인 피드백이 있기 때문에 학습자의 개별화학습이 가능하였다. 둘째, 학습자들이 학습내용을 자연스럽게 습득함으로써 문장제 문제해결능력이 향상되었다. 셋째, 학습과정에서의 성공경험으로 인하여 학습에 대한 자신감 및 학습동기가 향상되고 긍정적인 자아개념이 형성되었다.
P대학에서는 자연계열 신입생을 대상으로 수학 진단평가를 실시하여, 일정 점수를 취득하지 못한 학생들과 미응시자를 대상으로 수학 기초학력 부진학생들의 문제해결력 향상과 학력증진을 위해 개설한 기초수학 및 연습 교과목을 필히 수강하도록 하고 있다. 본 논문에서는 기초수학 및 연습 수강학생을 25개의 수준별 학급으로 편성하여 운영한 결과를 토대로 해당 교과목의 효율적 학습지도 방안과 수준별 학급 운영에 대한 유의점 및 개선방안을 제안한다.
This study explored the characteristics of elementary gifted students' creative problem-solving skills combining creativity and problem-solving ability based on their work on Fermi estimation problems. The analysis revealed that gifted students exhibited strong logical validity and breadth but showed some weaknesses in divergent thinking abilities (fluency, flexibility, originality).
Mathematics education is generally to cultivate mathematical thought. Most meaningful thought is to solve a certain given situation, that is, a problem. The aim of mathematies education could be identified with the cultivation of mathematical problem-solving ability. To cultivate mathematical problem-solving ability, it is necessary to study the nature of mathematical ability and its aspects pertaining to problem-solving ability. The purpose of this study is to investigate the relation between problem-solving ability and classficational viewpoint of mathematical verbal problems, and bet ween the detailed abilities of problem-solving procedure and classificational viewpoint of mathematical verbal problems. With the intention of doing this work, two tests were given to the third-year students of middle school, one is problem-solving test and the other classificational viewpoint test. The results of these two tests are follow ing. 1. The detailed abilities of problem-solving procedure are correlated with each other: such as ability of understanding, execution and looking-back. 2. From the viewpoint of structure and context, students classified mathematical verbal problems. 3. The students who are proficient at problem-solving, understanding, execution, and looking-back have a tendency to classify mathematical verbal problems from a structural viewpoint, while the students who are not proficient at the above four abilities have a tendency to classify mathematical verbal problems from a contextual viewpoint. As the above results, following conclusions can be made. 1. The students have recognized at least two fundamental dimensions of structure and context when they classified mathematical verbal problems. 2. The abilities of understanding, execution, and looking- back effect problem-solving ability correlating with each other. 3. The instruction emphasizing the importance of the structure of mathematical problems could be one of the methods cultivating student's problem-solving ability.
This research is a case study of the changes of students's problem solving ability and affective characteristics when we apply to general students MG-CPS model which is creative problem solving model for gifted students. MG-CPS model which was developed by Kim and Lee(2008) is a problem solving model with 7-steps. For this study, we selected 7 first grade students from girl's high school in Seoul. They consisted of three high level students, two middle level students, and two low level students and then we applied MG-CPS model to these 7 students for 5 weeks. From the study results, we found that most students's describing ability in problem understanding and problem solving process were improved. Also we observed that high level students had improvements in overall problem solving ability, middle level students in problem understanding ability and guideline planning ability, and that low level students had improvements in the problem understanding ability. In affective characteristics, there were no significant changes in high and middle level classes but in low level class students showed some progress in all 6 factors of affective characteristics. In particular, we knew that the cause of such positive changes comes from the effects of information collection step and presenting step of MG-CPS model.
제 7차 교육과정은 각 단계의 내용을 제대로 이해하지 못하는 학생들에게 특별보충과정을 이수하게 하고 있으나 체계적인 교육이 뒷받침이 되지 않아 수학부진아는 갈수록 증가하고 있는 추세이다. 특히 연립방정식의 경우는 실생활과 관련이 없이 단순한 문제풀이로만 배우고 있어 학생들의 문제해결력에 부정적인 영향을 미치고 있다. Schoenfeld는 Polya의 문제해결과정을 좀 더 세부적으로 분류 조사하여 문제해결에 필요한 주요 지식과 행동을 묘사하였다. 본 연구는 Schoenfeld의 주장을 바탕으로 문제해결 수행과정을 조사하기위해 2명의 학생을 대상으로 17차시로 단계별로 구성한 연구지도안을 중심으로 학생의 자원, 발견술, 통제, 신념체제를 조사하였다. 자원에서 학생은 정의에 의한 지식과 기초지식이 부족하거나 어려움에 부딪힐 때는 직관적인 지식의 활용비율이 높은 성향을 보였으나 연구가 진행됨에 따라 알고리즘 절차를 실행하기 위한 능력, 발전적이 형태인 일상적인 절차에 대한 사용비율이 높아졌고 발견술, 통제, 신념체계 영역에서도 급진적인 변화를 나타내었다.
본 사례 연구의 목적은 중학교 1학년 학생 2명을 대상으로 실시한 수업에서 공변 추론 수준에 따른 연립방정식 문장제를 해결하고 일반화하는 과정에서 나타나는 유사성을 비교·분석하는 것이다. 그 결과, 값의 조정 수준으로 추론하는 학생 S는 연립방정식 문장제에 주어진 양들에 대해 정적인 이미지를 가졌고, 부드러운 연속 공변 수준으로 추론하는 학생 D는 문제 상황의 양들에 대해 동적인 이미지를 갖고 양들 사이의 불변인 관계를 식과 그래프로 나타내었다. 이와 같은 연구 결과는 연립방정식 문장제의 학습에서 공식이나 전략의 사용에 앞서 주어진 상황에서 다양한 양들 사이의 관계를 추론하는 활동이 문제해결력 신장에 도움을 줄 수 있으며, 학생들의 공변 추론을 강화하기 위한 대수 교수·학습 방안에 대한 논의가 앞으로도 계속 이루어져야 함을 시사한다.
수학교육의 목표 중의 하나인 합리적이고 창의적인 문제해결력을 기르기 위해서는 그 기저가 되는 수학적 개념 및 원리 법칙에 대한 올바른 이해가 뒷받침되어야 할 것이다. 수학과 교육과정에서 수학적 개념 및 원리 법칙의 교수 학습 방법으로는 주변의 여러 가지 현상을 학습 소재로 하여 구체적 조작 활동과 탐구 활동을 통하여 학생 스스로 개념, 원리, 법칙을 발견하고 이를 정당화하도록 권고하고 있다. 본고에서는 수학적 원리 법칙의 의미와 귀납적 추론 절차를 살펴보고, 교육과정에서 권고하는 원리 법칙지도를 위한 방안으로써 발견을 통한 지도와 발견전략으로써 귀납에 의한 지도 방법 및 지도상의 유의점을 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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