수학사 관련 교수 학습 자료 개발에만 치중하였고 개발한 교수 학습 자료는 학습내용에 알맞은 수학사나 수학자의 일화로 실제 수업시간 중 흥미유발 자료로 사용하는데 그쳤다. 본 연구에서는 수학사를 보다 적극적으로 활용하기 위해서 문제 파악, 문제추구 및 해결, 적용 발전, 과제 파악 등의 각 학습 단계에서 활용할 수 있는 수학사 자료를 개발하여 실제 수업에 적용해 봄으로써 수학 사업을 개선하는데 도움을 주고자 하였다.
최근 수학교육에서 펜토미노와 같은 절단 퍼즐들을 학습에 많이 활용하고 있다. 그러나 이런 퍼즐들의 개발 배경과 수학적 활용 방법에 대한 연구 부족으로 수학적 개념 도입이나 문제해결을 위한 소재로서 다양하게 사용되고 있지 못한 실정이다. 이 논문은 펜토미노를 수학 학습에서 효과적으로 활용하기 위하여 펜토미노와 같은 절단 퍼즐의 배경이 되는 기하학적 문제와 펜토미노의 개발에 관한 수학사적 배경을 알아보고, 제 7차 초등학교 교육과정의 수학 교과서에서 활용할 수 있는 단원과 여러 문헌에서 펜토미노를 활동한 자료를 조사하여 체계적인 수학 학습자료를 개발하는 기초 자료와 방향을 제시하는 데 그 목적이 있다.
본 연구는 예비교사들을 대상으로 수학사 활용에 대한 인식을 조사하여 그 결과를 분석하는 연구를 수행하였다. 예비교사들은 수학사 활용에 대해 긍정적으로 생각하고 있고, 수업에 활용할 수 있는 수학사의 내용이 충분하다면 수업에 활용할 것이라고 답하였다. 또한, 교과서에 실린 수학사에 관련된 내용이 충분하지 않다고 생각하고 수학사에 대해 잘 모르기 때문에 학생을 지도할 때 수학사를 활용하지 못하며, 대부분의 예비교사들은 수학사를 학생들의 흥미와 동기 유발을 위한 자료로 생각하는 것으로 나타났다. 따라서 예비교사들이 수학사를 효과적으로 활용할 수 있도록 예비교사를 위한 교육과정에 수학사를 포함시키고, 더 나아가 수학 수업에서 수학사를 구체적으로 활용할 수 있는 교수-학습 자료의 개발과 수학사를 다양하게 활용하고 적용하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
수학사는 수학적 사실이나 수학자에 대한 연대기적 나열만을 의미하는 것은 아니다. 수학사에서는 수학적 개념들, 정리들, 연구 방법의 발생, 축적, 그리고 발전에 대한 폭넓은 견해를 접할 수 있다. 특히, 수학사에서 접할 수 있는 수학 문제해결의 다양한 방법은 수학 교수-학습 과정에서 교사의 올바른 교수학적 선택을 위한 중요한 기초 자료가 될 수 있다. 본 연구에서는 그리스의 수학자 아르키메데스가 구의 부피를 구하기 위해 사용했던 공학적 문제해결 방법을 살펴보고, 공학적 방법의 활용에 관련된 수학적 기초를 살펴보고, 공학적 문제해결 방법을 중등학교 수학 영재교육에 활용할 수 있는 가능성을 모색할 것이다.
초등 수학 교과의 내용을 아동들에게 정확하게 가르치기 위한 목적으로 교사에게 제공되는 교수-학습 자료 지침서로서 교사용 지도서의 역할은 대단히 중요하다. 그러나, 수학을 전문적으로 전공하지 않은 초등교사의 입장에서는 각 차시별로 전개되는 내용들 사이의 연관성이나 위계성에 대한 보다 더 상세한 지도내용에 대한 안내가 필요할 것으로 사료된다. 따라서, 본 연구에서는 초등수학 3-나 단계를 중심으로 각 차시별로 전개되는 내용들 사이의 연관성에 대한 보다 더 상세한 지도내용 뿐만 아니라, 수학사 및 실생활 관련자료, 동기유발 자료 등을 이용하여 수학사 및 교사용 지도서를 수정, 보완하여 재구성한 후, 일선 학급에 투입한 후, 교사들과 아동들의 반응들을 분석하여, 향후 보다 더 개선된 교사용 지도서를 만들 수 있는 아이디어를 제시 하고자 한다.
수학사의 교육적 연구를 비판적으로 분석해 보고, 교사 및 교사교육자를 대상으로 하여 실시한 설문조사와 면담결과를 통해 수학사를 교육적으로 활용하고자 할 때 해결되어야 할 문제점을 찾아보고자 하였다. 수학학습에 대한 흥미와 학습동기 유발을 넘어서 수학사를 통해 수학적 개념의 진정한 의미와 그 핵심적인 관점의 이해를 심화시킨다는 측면에서 볼 때 수학사의 교육적 이용에 대한 연구 결과와 교사의 수학사에 대한 인식에는 만족스럽지 못한 측면이 있으며, 교사 교육기관에서의 수학사 교육은 수학사의 개관에 그치고 있어 충분하지 못하며, 학교수학에 대한 역사 발생적 자료의 개발, 나아가 역사 발생적 교재구성에 대한 연구가 절실히 요구된다.
수학사의 교수학적 의미를 살펴보고 수학 교육과정상 수학사의 연계 가능성을 분석하면서 초등학교 교수학적 현상에 적용해 본 사례들을 통해 그 가능성을 논하고자 한다. 이를 통하여 수학 교육학적 입장에서 교실 현장에 나가기 전 예비교사들의 수학사적 연계에 대한 교수경험의 중요성과 교실현장 학생들의 학습경험의 중요성을 수학 교수학적 입장에서 입증할 수 있는 기초 자료를 제공할 것이다.
수학교육의 중요성에도 불구하고 아직까지 고등학교 교육현장에서는 많은 학생들이 수학에 흥미를 잃고 어려움을 느끼며 입학시험이라는 현실 때문에 진정한 의미의 '수학하는' 경험을 하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하고 수학에 좀 더 자신감을 갖고 스스로 공부하는 수업방식을 찾고자 하였다. 따라서 요즈음 학생들의 인터넷 사용이 생활화되어 있으므로 수학사와 역사, 과학, 실생활 문제 활용 및 자기평가를 바탕으로 한 '수학적 힘의 신장' 프로그램을 개발하여 교실에서 수업한 내용을 동영상으로 제작하여 학생들로 하여금 반복학습 할 수 있게 함으로써 공교육의 내실화를 통한 자기주도적 학습력을 신장시키고자 하였다. 우선 수학교과의 자기주도적 학습력의 신장과 인터넷학습프로그램의 시청여건, 학생 학부모의 인터넷 활용 교육에 대한 관심도에 대하여 실태분석을 실시하였고 문헌연구를 통하여 기존의 수학교과에서의 수학사 지도의 의의 및 협력학습, 수준별 학습, 자기주도적 학습, 인터넷 활용수업에 대하여 살펴보았다. 실제 '수학적 힘의 신장' 프로그램 적용에 있어서 먼저 프로그램 정착을 위한 교육적 여건을 조성하고 교수-학습 자료를 수집하며 교수-학습 모형의 체계를 확립하고 인터넷 메일과 교실 기자재를 활용한 학습을 위한 자료를 개발하며 수학 학습계획의 확립 및 실천을 위한 지도를 실시하였다. 이 후 '수학적 힘의 신장' 프로그램을 적용한 수준별 협력 발표 학습의 교수-학습 모형을 적용함과 동시에 보충 보통 심화과정의 수준별 학습지를 제작, 활용하고 인터넷 이메일과 교실 기자재를 통한 수업 동영상 시청을 지도하였다. 또한 프로그램이 얼마나 효과가 있었는지에 대해 수학교과에 대한 흥미도 태도 및 수학과 학업성취도, 자기주도적 학습의 변화를 통하여 알아보았다. 마지막으로 수학학습에 학생의 자발적 참여를 위한 여건 마련과 '수학적 힘의 신장' 프로그램 및 이를 적용한 교실수업 동영상 자료 반복학습의 구안 및 적용에 관한 결론과 제언을 기술하였다.
본고에서는 수학사의 교수학적 의미를 살펴보고, 초등학교 6학년 학생에게 적합한 수학사 특강 자료 3차시(120분) 분량을 개발하여, 이를 수학자가 직접 학생들에게 강의함으로써 수학사 내용 및 수학자로 인해 학생들의 수학에 대한 태도에 어떤 변화가 일어나는지를 조사해 보았다. 그 결과 수학사 내용뿐만 아니라 수학자와의 만남도 학생들의 수학에 대한 태도 형성에 긍정적 효과를 주는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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