본 연구는 선수학습 상기 수학 수업이 초등 5학년 학생들의 학업성취도와 자기효능감에 어떠한 효과가 있는지 알아보았다. 이를 위해 선수학습 상기 수업을 기반으로 하는 실험 집단과 전통적인 수학 수업을 수행한 비교 집단을 대상으로 학업성취도 및 자기효능감 검사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 선수학습 상기 수학수업을 실시한 실험집단은 통제집단과 비교하여 수학 학업성취도에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났지만, 실험집단 학생들의 학업 성취를 수준별로 구분한 집단의 비교에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 둘째, 자기효능감에 대한 효과를 분석한 결과, 선수학습 상기 수학수업을 실시한 실험집단은 통제집단과 비교하여 자기효능감의 하위 영역 중에서 자신감과 수학 과제 난이도 선호에서는 큰 차이가 없었지만, 자기조절 효능감에서는 유의미한 차이가 있었다.
본 연구는 초 중등 학생의 수학에 대한 정서, 가치, 흥미 및 자기효능감 등의 정의적 영역의 개선을 위한 방안을 모색하는데 일환을 두고 수행되었다. 이에 따라 먼저, 수학학습에 어려움을 겪고 있는 학생들의 수학학습 클리닉을 위한 상담 과정에서 상담교사에게 필요한 발문이 무엇인지를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 지난 2년간 정례적으로 실시해오고 있는 수학클리닉의 상담 내용을 수집하여 상담을 위해 오가던 질문들을 모두 분석함으로써 상담과정에서 학생들을 진단하기 위해 필요한 발문들을 추출하였다. 자료 분석은 Strauss & Corbin(1998)의 근거이론 분석방법을 사용하여 개방코딩, 축 코딩, 선택코딩의 분석단계를 실시하였다. 도출한 패러다임(paradigm) 모형은 인과적 조건으로는 '수학학습 정서', 맥락적 조건으로 '수학학습능력 자신감', 중심현상은 '수학학습 태도', 중재적 조건은 '수학학습 개인적 성향', 작용/상호작용으로 '수학학습 자기관리', 그리고 마지막 결과로는 '수학학습 방법'으로 상담과정에서 나타나는 발문들을 범주와 하위범주들 간의 관계로 연결하였다. 이 과정에서 총 81개의 개념이 도출되었으며, 진술된 개념들은 다시 31개의 관련영역으로 범주화하였다. 본 연구는 클리닉 상담을 위한 진단지 제작 표준화 작업을 위한 근거 이론으로 활용될 수 있으리라 기대된다.
대학수학교육에서 학생들이 자기주도 수학학습방법을 깨우쳐 학습에 대한 자신감을 갖도록 하는 자기주도 수학학습을 할 수 있는 방법을 위한 연구욕구를 진단할 수 있는 내재적, 외재적 동기와 집중능력, 그리고 자기효능감이 있으며, 학습목표를 설정하기 위한 목표세우기와 계획능력이 있다. 그리고 인적 물적인 학습 환경 조성을 위해서는 집중능력, 습관, 스트레스, 수학적 가치, 자기주도능력이 필요하고 학습전략의 선정과 실천을 위해서는 필기, 예습과 복습, 시간관리, 시험관리에 대한 전략을 세우고 이를 실천하는 방법이 필요하다. 마지막으로 대학수학에서 자기주도 수학학습에 필요한 요인과 Knowles(1975)의 자기 주도적 학습 5단계모형인 학습욕구 진단, 학습목표 설정, 학습을 위한 인적 및 물적 자원 파악, 적절한 학습전략 선정 및 이행, 학습 결과 평가를 수정 보완하여 자기주도수학학습모형을 개발하였다.
본 연구에서는 교육부가 고심하는 '수학울렁증(Mathematics Anxiety, 수학불안)' 문제를 근본적으로 해결하는 하나의 대안으로, 2022년 1학기 S대학에서 직업계 고등학교를 졸업한 재직자 신입생 20명을 대상으로 'Math & 코딩(Coding)'을 적용하여 운영한 대학 미분적분학 강좌 사례를 소개한다. 본 강좌에서는 'Math & 코딩'으로 쉽고 빠르게 중·고등학교 수학을 복습할 수 있는 콘텐츠와 대학 미분적분학 콘텐츠 및 교재를 새로 개발하여 활용하였다. 이를 통해 스스로 '수학울렁증'이 있다고 여기던 학생들은 코드를 활용하여 문제를 해결하면서 복잡한 계산에 대한 부담을 덜게 되었고, 대신 확보한 시간을 수학 개념에 대해 동료 및 교수자와 토론하면서 미분적분학을 충분히 이해할 수 있게 되었다. 그 결과 본 강좌를 수강한 대부분의 학생들은 미분적분학 교재에 있는 거의 모든 문제를 지필로 또는 코드를 활용하여 해결할 수 있다고 자신있게 이야기 하였고, 미분적분학에서 다루는 주요 개념에 대해서도 자신의 언어로 충분히 설명할 수 있다고 하였다. 이와 같이 대학의 수학강좌 교수학습과정에서 'Math & 코딩' 방식을 적절하게 활용한다면, 수학적 배경이 약한 학생들과 이전에 수학을 포기했었던 학생들을 대상으로 대학에서 다시 수학에 대한 자신감을 회복시키는 것이 가능하다고 여겨지며, 중등수학교육에서도 'Math & 코딩' 접근방식을 충분히 적용해 볼 수 있다고 생각한다.
인공지능 기반의 수학 디지털교과서의 가장 핵심적인 기능으로 여겨지는 개별 맞춤형 교수·학습이 실현되기 위해서는 개별 학생의 여러 가지 특성 요인에 대한 명확한 분석과 진단이 가장 관건이다. 본 연구에서는 수학 AI 디지털교과서에서 개별 맞춤형 학습 진단을 위한 분석 요인과 도구, 데이터 수집·분석을 위한 구축 모델을 도출하였다. 이를 위하여 최근 교육부의 AI 디지털교과서 적용 계획에 따른 수학 AI 디지털교과서에 대한 요구, 개별화 맞춤형 학습과 이를 위한 데이터에 대한 선행 연구, 수학 디지털플랫폼에서 학습자 분석에 대한 요인 등이 검토되었다. 연구 결과, 연구자는 학생 개인별로 수집해야 할 데이터로 학습 분석을 위한 요인으로 학습 준비도, 과정 및 수행도, 성취도, 취약점, 성향 분석을 위한 요인으로 학습 지속 시간, 문제해결에 걸린 시간, 집중도, 수학학습 습관, 정서 분석을 위한 요인으로 자신감, 흥미, 불안, 학습의욕, 가치 인식, 태도 분석을 위한 요인으로 자기 관리, 학습 전략으로 정리하였다. 또한, 이러한 요인에 대한 데이터 수집 도구로, 문제에 대한 정오 데이터, 학습 진도율, 학생 활동에 대한 화면 녹화 자료, 이벤트 데이터, 시선 추적 장치, 자기 응답 설문 등을 제안하였다. 최종적으로 이러한 요인들을 학습 전, 중, 후로 시계열화한 데이터 수집 모델이 제안되었다.
본 연구는 초등학교 6학년 '직육면체의 겉넓이와 부피'와 '원기둥의 겉넓이와 부피' 단원을 중심으로 스토리텔링 학습 자료를 개발하고 이를 수업에 적용하여 효과성을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 6학년 1개 학급을 실험집단으로 선정하여 상호작용을 통하여 스토리텔링 학습 자료를 개발하였으며, 동질집단인 비교집단을 선정하여 학업성취도 검사와 수학적 태도 검사지를 사용하여 두 집단에 사전 사후 검사를 실시하였다. 또한 수학적 태도의 구체적 실태를 알아보기 위해 수업 장면에서의 학생 발화 및 행동 관찰 분석, 학생의 학습장 및 학습지 기록 분석, 학생 면담을 통하여 학생들의 수학에 대한 태도를 분석하였다. 연구결과 학업성취도와 수학적 태도 모두 실험집단에서는 통계적으로 유의수준 5%에서 유의미한 차이를 보였으며 수학학습 활동에서도 적극적인 참여를 통하여 흥미와 자신감이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 따라서 스토리텔링 수업의 효과를 높이기 위해서는 상호작용을 촉진할 수 있는 다양한 형식의 학습자료 개발 및 스토리텔링 교수 학습 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 하겠다.
본 논문은 한국과 미국의 서로 다른 교육 체제와 교육환경에서 고등학교 과정을 마치고 미국 남서부에 있는 한 주립대학의 첫 학기 calculus 과목을 이수하고 있는 학생들의 함수 개념에 관한 이해도를 비교 조사한 결과를 다룬다. 또한 미적분학 강의에 선행되는 함수 개념에 대하여 학생들이 실제 알고 있는 것은 무엇이고 또 두 그룹간에 함수의 이해도 성취도의 차이는 무엇에 기인하는가를 조사함으로써 두 나라의 수학교사와 교육과정 개발 담당자에게 하나의 관점을 제시하고자 한다. 함수의 개념에 관한 학생들의 다양한 인지적인 반응은 Dunbinsky(1997)의 이론을 통하여 분석하였고, 두 그룹의 우수한 학생들 간의 함수와 관련된 문제해결 능력의 성취도 차이는 지필 검사와 학생들과의 수 차례에 걸친 면담을 통하여 이루어졌다. 두 그룹의 공통점은 문제풀이 과정에서 높은 성취도를 보인 학생이라도 함수의 정의, 다양한 표현방법 및 관계 등의 개념적인 인지도에서는 정확하게 이해하지 못한다는 것이고, 서로 다른점은 어려운 문제 풀이 과정에서 한국학생들이 미국학생보다 자신감과 지구력을 갖고 적극성을 보이고 있다는 것이다. 이는 학생 개인이 갖고 있는 강력한 의지와 두 나라 사이의 다른 교육체제와 교육환경에 기인함을 지적하고자 한다.
최근 우리나라 수학교육에 있어서 정의적 영역이 강조되고 있는데, 특히 수학 학업성취도와 관련하여 수학적 성향이 중요시되고 있다. 한편 우리나라 교육과정은 자주 바뀌었는데, 7차 교육과정에서 인문계는 미적분을 배우지 않았으나 2007 개정 교육과정에서는 인문계도 미적분을 배웠다. 본 연구에서는 D대학교 공과대학에 입학한 7차 교육과정 세대인 2011년과 2007 개정 교육과정 세대인 2015년 신입생들을 대상으로 수학적 성향의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 수학적 성향 검사를 실시하였고, 학생들의 수학적 배경 및 대학수학에 대한 학습목표를 설문하였으며 수학기초학력을 평가하여 고등학교 계열별, 대학수학능력시험 수학 영역 유형별, 대학수학 학습목표별, 수학기초학력별로 2011년과 2015년 수학적 성향의 각 요인의 변화를 분석하였다. 그 결과, 2011년과 2015년 학생들 사이에는 자신감, 융통성, 의지력, 호기심, 가치, 심미성 등 수학적 성향에서 많은 차이를 보였다.
수학 교육에서 정의적 영역을 지속적으로 강조하고 있으나 학생들의 수학에 대한 자신감이나 흥미는 크게 변화하지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 학생들의 학업 성취도에 따른 정의적 특성에 미치는 요인을 분석하였다. 연구는 학교에서의 수학 교육 요인과 사회적 환경 요인으로 구분하여 초등학교 5-6학년 학생 593명을 대상으로 실시하였다. 연구결과 초등학생들은 학업성취도와 관계없이 자신의 정의적 특성에 가장 많은 영향을 미치는 요인으로 '학교에서의 수학 수업'을 꼽았다. 그 외에 상 수준의 학생은 '수학 사교육'과 '대학 입시와 직업', 중 수준의 학생은 '학교에서의 평가'와 '수학 사교육', 하 수준의 학생은 '학교에서의 평가'와 '수학 교과서' 순으로 가장 많은 영향을 미친다고 응답하였다. 특히, 학업성취도가 낮아질수록 학생들의 수학 수업 참여도가 급격히 줄어들었으며, 그 이유로 가장 많은 학생들이 배우는 수학 내용이 너무 어려워서라고 응답하였다. 이러한 연구결과를 고려할 때, 정의적 특성을 향상시키기 위해서 '학교에서의 수학 수업'에서의 변화가 우선적으로 필요하며, 학생들의 학업성취도에 따라 정의적 특성의 향상 방안을 적용하는 것이 효과적일 것이다.
본 연구의 목적은 Skemp 이론에 따른 곱셈 놀이활동이 학생들의 수학학업성취도 및 수학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이었다. 학생들이 수학에 대한 자신감과 흥미를 잃지 않도록 곱셈을 좀 더 재미있고 효과적으로 가르치기 위한 방법의 하나로써 Skemp 이론에 따른 놀이활동을 재구성하여 초등학교 2학년 학생들을 대상으로 실험집단과 비교집단으로 나누어 적용해 보고 수학학업성취도 및 수학적 태도에 미치는 효과를 알아보았다. 연구 결과, 첫째, Skemp 이론에 따른 곱셈 놀이활동은 수학학업성취도면에서 큰 효과가 나타나지 않았고, 둘째, Skemp 이론에 따른 곱셈 놀이 활동은 수학학업성취도면에서 중 상위 그룹보다 하위 그룹의 학생들에게 상대적으로 더 효과적이었으며, 셋째, Skemp 이론에 따른 곱셈 놀이활동은 학생들의 수학적 태도에 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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