본 논문의 목적은, 수학 부진 학생들의 함수 개념을 향상시키는데 있어서 계산기의 활용 가능성을 사례 연구를 통해 조사하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 목적 하에 먼저 수학 학습 부진 학생들에게 공통적으로 나타나는 특징을 살펴보았다. 그리고 수학 학습 부진 학생들의 공통적인 특징을 토대로 계산산기 활용수업 지도안을 계획하여 수업을 시행한 후에 학생들의 함수 개념에 대한 이해의 향상 정도를 조사 하였다. 또한 수학 부진 학생들의 함수 개념 학습에서 계산기가 기여하는 점, 계산기 활용에서 유의해야 할 점을 수업 과정중에 나타난 현상을 중심으로 분석하였다.
수학 과목은 위계성이 강하기 때문에 조금씩 생긴 수학에 대한 결손은 학년이 올라갈수록 더욱 깊어지고 심화된다. 이에 수학학습 부진학생들은 수학 수업이 더 어렵게 느껴지고 흥미 는 떨어지고 있다. 교육과정도 학습자 위주의 교육을 지향하고 있지만 아직은 교사중심으로 수학수업이 이루어지며 학생과 교사 사이에 서로의 의견을 주고받을 방법이 특별히 없는 것 이 현실이다. 따라서 본 연구는 수학학습 부진 학생들의 수학적 태도를 변화시키고 수학성취 도 향상을 꾀하기 위한 방안으로써 수학일지 쓰기를 택하였다. 중학교 1학년 학생들 중 수학 성취도가 40% 미만인 학생들을 대상으로 6주간의 수학일지를 쓰기를 실시한 후 수학일지에 대한 반응, 수학성취도에 미친 영향을 분석해 보았다. 그 결과로 수학일지 쓰기가 학생들에 게 능동적이고 능률적인 학습태도와 수학에 대한 자신감을 갖게 함으로써 수학 성취도에 향상을 가져줌을 알 수 있었다.
수학 교육이 해결해야하는 과제 중 하나는 학습 부진아 문제이다. 수학 학습 부진아 발생 원인은 학생의 수준에 맞지 않는 교재의 사용으로 인해 수학에 대한 흥미 부족, 이를 개선할 수 있는 교재의 미비, 부진아 지도를 위한 교사의 시간 부족 등이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 '도형아 놀자'라는 수학 학습 부진아 지도를 위한 교수 학습 시스템을 설계하였다. 학습 부진아의 수준에 부합된 맞춤식 교육을 목표로 7차 수학교과서의 도형 영역에 제시된 필수 학습 요소를 중심으로 교재를 재구성하였고, 수학과에 대한 흥미 및 자기 주도적 학습 능력을 길러주기 위해 교수 학습 방법으로 게임을 활용하였으며, 상호작용부분을 강화하여 가정과 연계된 교육이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 이 시스템의 학습단계는 여러 가지 모양, 점, 선, 각, 평면도형, 합동과 대칭, 입체도형이라는 5단계로 각 단계의 시작과 끝에 평가를 실시하여 학습부진아의 수준을 정확하게 파악할 수 있도록 설계한다.
교사가 수업에서 느끼는 큰 어려운 점 중의 하나는 배우고자 하는 의욕과 동기를 상실한 학습부진아를 수업에 참여시키는 것이다. 수학학습부진아는 평균 혹은 평균 이상의 능력을 가지고 있지만 교사의 노력에도 불구하고 수학 학습에 많은 어려움을 느낀 학생들이다. 이 학생들에 대한 수학학습지도 전략은 수학학습에 대한 동기를 부여하고 수학에서의 학업 성취도의 향상을 경험하게 하는 것이다. 본 연구는 수학학습 부진아들의 기초수학 학습지도 전략방안으로 거꾸로 교실 수업을 선택하고 이를 수학학습부진아 수업에 적용한 후 이 학생들의 수학에 대한 학업성취도와 수학적 성향에서의 변화를 분석함으로써 수학학습 부진아에 대한 거꾸로 교실 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 연구의 결과, 첫째, 거꾸로 교실을 활용한 수학학습부진아의 기초수학 학습 지도 후 수학학업성취도에 긍정적인 유의미한 변화가 있음을 확인 할 수 있었다. 둘째, 거꾸로 교실을 활용한 수학학습부진아의 기초수학 학습 지도 후 수학에 대한 자신감, 융통성, 의지력, 호기심, 반성, 수학적 가치의식 등 수학적 성향에서도 유의미한 긍정적 변화가 있었다. 특히, 수학의 가치에 대한 생각과 수학문제 풀이에 대한 의지 부분에서 가장 두드러진 변화를 보였다.
본 연구에서는 중학교 3학년 수학학습부진아가 함수 분야에서 나타나는 어려움과 이에 대한 지도방안에 대해 알아보고자 하는 목적으로 좀 더 심층적인 학습 부진 요인을 알아보기 위해 설문지, 인터뷰, 녹음과 관찰 등을 통한 사례연구를 하였다. 그 결과 수학학습부진아는 일반 학생들이 겪고 있는 어려움과 유사한 어려움을 겪고 있었다. 다음으로 수학학습부진아는 일반 학생들이 겪고 있는 어려움과 차이를 보이는 어려움으로 문제를 이해하는 데 어려움, 선수 학습 결손으로 인한 어려움, 형식화하여 답을 찾으려고 하는 어려움, 대수 기호의 구분을 정확히 하지 못함으로써 겪는 어려움 그리고 두 점을 지나는 직선의 기울기를 구하는데 있어 어려움을 겪는 것으로 나타났다.
보통 학습에서의 실패는 누적된 학습 결손과 함께 학습동기와, 자신감, 태도, 습관 등의 정의적인 영역에서도 문제가 발생한다. 이 문제는 다음 학습에 더 큰 실패를 초래하고 계속되는 학습결손과 좌절감, 의욕 및 흥미상실을 가져오는 악순환을 이루게 된다. 본 연구에서는 학습부진아를 구제하기 위한 방안으로 학습결손을 보충하기 위한 활동중심수업을 시도하여, 이 활동중심 수업이 학생들의 정의적 영역에서 학습 부진학생들에게 어떤 영향을 주는가를 조사하였다. 활동수업에 참여한 학생들은 수학시간이 많이 기다려지고 수학 공부하는 것을 즐겁게 생각하는 것으로 나타났다. 학습동기에서는 타인에게 수학을 잘한다는 인정을 받고 싶어 하는 것으로 나타났다. 자신감에서는 학생 스스로 수학공부를 쉽게 생각하고 잘할 수 있을 꺼라 생각하며 수학시간에 배운 내용을 스스로 응용해 보고 싶어 하는 것으로 나타났다. 그 결과로 학습 부진아의 지도는 획일적인 수업이 아니라 다양하고 풍부한 수업환경을 제공하는 교실 내 수업변화가 중요한 방법 중의 하나임을 제안하였다. 그리고 현재의 학습결손의 보충의 의미만 있는 프로그램이 아니라 학습하는 방법 및 태도를 평소에 습득하게 할 수 있게 하는 적절한 프로그램의 개발이 필요함을 발견하였다.
학교 교육의 책무성이 강조됨에 따라 학교에서 교사의 수업 진도를 제대로 따라가지 못하는 학생들이 자신의 능력을 충분히 발현하지 못한 채 학습부진아가 되는 연결고리를 끊으려는 시도가 다양하게 모색되고 있다. 특히 학교 교육의 초기 단계인 초등학교에서부터 학습 부진아들의 학습 결손이 누적되지 않도록 하려는 노력들이 다양하게 전개되고 있다. 본 연구에서는 2007 개정 교육과정에 따라 설정된 수학과 성취 기준과 평가 기준을 바탕으로 초등학교 4~6학년 학생들이 수학 학습에서 도달해야 할 필수 학습 목표와 평가 목표를 설정하고, 학습 부진 정도의 판별을 위한 평가 도구와 학습 부진아를 지도하기 위한 학습 자료를 개발하였다. 개발된 평가 자료와 학습 자료는 개인의 학습 부진 정도에 따라 개별 관리가 가능한 맞춤형 학습 자료로 활용됨으로써 초등학교에서 학습 결손이 누적되는 것을 방지할 수 있으리라 기대된다.
본 연구는 스토리텔링 수학 수업을 통하여 중학교 3학년 수학학습부진학생들의 수학적 태도를 긍정적으로 변화시켜 수학에 대한 흥미를 가지게 하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 수학 성적이 하위 20% 이하인 학생 5명을 선정하여 함수 단원의 스토리텔링 학습자료를 구성하여 18주동안 36시간의 수업을 진행한 후, 수학적 태도에 관한 사전 사후 설문과 인터뷰를 실시하였다. 연구 결과, 사전 사후 설문의 평균이 증가하였고, SPSS 대응표본 t-검정도 통계적으로 유의미한 결과를 얻었다. 특히 수학적 태도의 여러 세부 항목들을 각각 분석한 결과 '학습 기술 적용'에서 가장 큰 변화를 보였으며, 다음으로는 '흥미도', '자율 학습' 순으로 긍정적인 변화를 확인할 수 있었다. 그러므로 스토리텔링 수업이 중학교 3학년 수학학습부진학생의 수학적 태도에 긍정적인 효과를 미침을 확인할 수 있었다.
많은 교육학자들은 학교 수업에서 소집단 협력학습을 강조하고 있다. 소집단 협력 학습은 구성원 간의 의사소통을 통해 학습 능력의 향상 뿐 아니라 정의적 태도 면에서도 도움을 준다. 학습 능력의 향상이라는 측면에서 보면 상대적으로 부진한 학생들은 개념, 원리, 법칙들을 이해하면서 문제해결 능력이 향상됨을 스스로 느끼는데 반해 상대적으로 우수한 학생들은 그 효과에 대해 반신반의하고 있다. 따라서 본 연구는 수학 학습 능력이 상대적으로 우수한 학생이 부진한 학생과의 상호작용 특히 부진한 학생에게 수학을 지도하면서 어떤 수학 학습 과정을 가지는지를 탐색하고자 하였다. 본 연구 결과 상대적으로 우수한 학생은 동료를 지도함으로 인해 문제해결능력과 의사소통 능력이 향상되는 모습을 보였으며, 높은 수준의 수학적 사고를 하는 모습을 보였다.
학교 교육에서 수학은 학습 부진의 문제가 가장 심각한 교과 중 하나이다. 특히 중학교 수학은 초등학교 수학과 고등학교 수학을 잇는 가교 역할을 하고 비형식적 수학에서 형식적 수학으로 전환되는 시기에 위치해 있어 이 시기의 학습 부진은 이후의 수학 및 수학 관련 교과 학습에서 지속적인 부진을 야기할 가능성이 크다. 이런 점에서 중학교 수학의 학습에서 발생하는 학습 부진의 실태와 그 원인의 분석은 학생들의 미래 수학 학습을 위한 토대 마련이라는 점에서 중요한 의미를 갖는다. 이에 본 연구에서는 중학교 3학년 학생들을 대상으로 학습 시기와 내용의 계통성 측면에서 중학교 3학년 수학의 출발점이자 근간에 해당하는 제곱근의 뜻과 성질 이해 및 근호를 포함한 식의 계산 과정에서 나타나는 수학 학습 부진 학생들의 오류를 조사하고 그 유형을 분석하였다. 본 연구를 통해 여러 가지 오류가 발견되었는데, 그 중에서도 근호 ${\surd}$를 괄호 ( )처럼 인식하는 오류나 $x=-2{\pm}{\sqrt{10}}$ 을 x=-2 또는 ${\pm}{\sqrt{10}}$ 으로 인식하는 오류는 우리가 예상하지 못했던 뜻밖의 오류로서 본 연구와 같은 오류 분석 연구가 보다 광범위하고 심층적으로 이루어질 필요가 있음을 시사하는 사례라 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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