The purpose of this study is to inquire the building process of Pedagogical Content Knowledge of prospective mathematics teachers about the function concepts. For this purpose, We performed the following steps; First, we performed the survey relaying to the prospective mathematics teachers' teaching experiences, capabilities of their error evaluation of the students, and viewpoints about the function concepts. Second, we performed the survey on the subject-matter knowledge about the function concepts and the key items of designing teaching plans about the function concepts. And then, we interviewed the participants to check the results of the surveys and to supplement the necessary contents. The collected data was relatively correlative and analyzed in the process. As a result, we found the followings; First, subject-matter knowledge of prospective mathematics teachers about the function concepts is different depending on the grades. Second, prospective mathematics teachers are building more extended function concepts through the major subjects. Third, the major subjects are important to build the Pedagogical Content Knowledge of function concepts. Fourth, teaching experience plays an important role in transforming subject-matter knowledge of function concepts to Pedagogical Content Knowledge of it. Fifth, building the Pedagogical Content Knowledge means transferring the teacher's viewpoint from himself/herself to the learner.
본 연구에서는 그래핑 계산기를 이용한 협동학습에서 학생들의 수학적 개념 발달과정을 조사하였다. 학생들은 해결해야 할 과제가 주어졌을 때, 한 가지 개념을 형성 한 후에는 다른 개념으로의 전이를 시도하면서 최종적으로는 일반화되고 추상화된 수학적 개념을 형성해 나아갔다. 여기서 처음엔 일상 개념에 머물러 있는 모호한 혼합적 응집체로 시작하여 복합적 사고의 단계들을 거쳐 진성 개념에 이르는 특징들을 파악하였다. 구체적이고 사실적인 특성을 위주로 연합 유형과 수집 유형을 반복해 나갔는데 이 과정에서 언어와 도구가 부분적인 과정을 통제하고 수행하는데 계획적으로 사용되고, 더불어 교사가 학생이 관찰한 바를 확인시켜주는 과정을 거쳐 발달을 이루어 나아갔다. 또한 의사 개념의 수준에서 '사고의 위기'에 직면하게 되었을 때에는 비슷한 유형의 문제들을 다시 제시하며 개념을 확고하게 해나갈 수 있도록 유도하는 것이 필요하였다.
In mathematics education, teaching-learning activity can be divided largely into the understanding the mathematical concepts, derivation of principles and laws acquirement of the mathematical abilities. We utilize various media, teaching tools, audio-visual materials, manufacturing materials for understanding mathematical concepts. But sometimes we cannot define or explain correctly the concepts as well as the derivation of principles and laws by these materials. In order to solve the problem we can use the computer. In this paper, ′the process of the length of curve being equal to the sum of the vectors when intervals get smaller′ and ′the process of calculating volume of spinning curve by using definite integral.′ Using the computers is more visible than other educational instruments like blackboards, O.H.Ps., etc. Also it can help students with solving mathematical problems intuitively. Consequently more effective teaching-learning activity can be done. Usage of computers is the best method for improving the mathematical abilities because computers have functions of the immediate reaction, operation, reference and deduction. One of the important characters of mathematics is accuracy, so we use computers for improving mathematical abilities. This paper is about the program focused on the part of "the application of definite integral", which exists in mathematical curriculum the second and third grade of high school. When this study is used for students as assisting materials, it is expected the following educational effect. 1. Students will have precise concepts because they can understand what they learn intuitively. 2. Students will have positive thought by arousing interests of learning because this program is composed of pictures, animations with effectiveness of sound. 3. It is possible to change the teacher-centered instruction into the student-centered instruction. 4. Students will understand the relation between velocity and distance correctly because they can see the process of getting the length of curve by vector through the monitor. For the purpose of increasing the efficiencies and qualities of mathematics education, we have to seek the various learning-teaching methods. But considering that no computer can replace the teacher′s role, teachers have to use the CIA program carefully.
칸트는 "순수이성비판"에서 수학적 인식과 철학적 인식의 차이를 개념에 의한 인식과 개념의 구성에 의한 인식의 차이로 설명한다. 이 논문에서는 칸트가 주장한 수학적 인식의 특성인 '개념의 구성'의 의미를 "순수이성비판"에 나타난 감성과 지성에 관한 칸트의 이론을 바탕으로 고찰한다. 개념의 구성은 개념을 직관에 나타내는 것으로, 상상력의 종합에 의해 개념의 역동적인 도식을 형성하는 과정이다. 개념의 구성에 관한 칸트의 이론은 수학적 개념 학습 지도에서 경험에서의 추상화를 통한 개념 형성을 넘어 주어진 표상을 개념의 도식으로 보는 관점의 형성을 요청하는 것으로 해석될 수 있다.
이 논문에서는 초등학교 교과서에서의 가분성(divisibility) 개념을 중심으로, 개념적 사고의 과정을 그대로 Python 언어로 코딩하고 Computational Thinking (이하, CT) 중 하나인 자동화에 따른 계산의 효율성을 고찰하였다. 이로부터 얻을 수 있는 교육적 시사점은 다음과 같다. 수학적인 개념적 사고를 CT의 관점에서 생각해 보고, 또한 역으로 컴퓨터 과학에서 중시하고 있는 CT에서 수학적 개념을 추출해 볼 수 있는 쌍방향의 활동이 수학 중심의 코딩교육에서 필요하다.
본 연구는 수학적 모델링 활동을 수행할 수 있는 과제 개발과 이를 기반한 수업 설계의 중요성을 생각하여, 수학적 모델링에 대한 예비교사들의 내재된 인식을 바탕으로 그들이 설계한 수학적 모델링 기반 수업의 특징을 파악하는 데 목적이 있다. 그 결과 예비교사들이 개발한 수학적 모델링 과제는 주로 개념 활용 학습을 목적으로, 실생활 맥락의 소재를 활용한 적정량의 정보를 제시한 다소 구조화된 형태로, 이해, 의미, 개념과 연결이 있는 절차적 과정이 필요한 인지적 요구수준으로 개발된 경향을 보였다. 이를 바탕으로 설계한 수업은 대부분이 준비 활동, 모델 도출 활동, 모델 탐험 활동만을 유도한 경향이 있었다. 본 결과를 토대로 예비교사 교육에서의 시사점을 논의하였다.
본 연구는 중학교 3학년 학생들의 '단원별 이해도에 대한 신념'과 학업성취도와의 관계를 분석하고, '단원을 이해하고 있다'는 신념을 가진 학생들의 수학적 개념, 수학적 절차, 수학적 개념 및 수학적 절차의 적용에 대한 이해 정도를 분석하였다. 이를 위하여 SPSS를 이용한 교차분석 빈도분석과 학생들과의 면담을 실시하였다. 학생들의 '단원별 이해도에 대한 신념'과 학업성취도와의 관계를 분석한 결과, '단원별 이해도에 대한 신념'과 중간고사 각 문항의 학업성취도가 같을 것이라는 것을 기대할 수 없다는 것을 알았다. 그리고 학생들이 '단원을 이해하고 있다'는 신념과 수학적 개념, 수학적 절차, 수학적 개념 및 수학적 절차의 적용에 대한 이해를 묻는 문항들에 대하여 이해정도를 분석한 결과, '단원별 이해도에 대한 신념'과 수학적 절차에 대한 이해를 묻는 문항들 사이에는 이해 정도 비율의 차이가 크지 않았지만, '단원별 이해도에 대한 신념'과 수학적 개념에 대한 이해를 묻는 문항들 사이에 이해 정도 비율은 평균적으로 10%정도 차이가 났다. 이러한 결과가 나타난 이유에 대해 학생들과의 면담 결과, '단원을 이해하고 있다'는 신념은 수학적 개념을 이해하는 것이 아니라, 기계적 절차를 통하여 수학 문제를 해결할 수 있다는 의미로 받아들이고 있다는 것을 알 수 있었다.
The purpose of this research is to analyze the textbook contents about the natural number concepts in the Korean National Elementary Mathematics Curriculum. Understanding a concept of natural number is crucial in school mathematics curriculum planning, since elementary students start their basic learning with natural number system. The concepts of natural number have various meaning from the perspectives of pedagogical research, and the philosophy of mathematics. The natural number concepts in the elementary math curriculum consist of four aspects; counting numbers, cardinal numbers, ordinal numbers, and measuring numbers. Two research questions are addressed; (1) How are the natural number concepts focusing on counting, cardinal, ordinal, measuring numbers are covered in the national math curriculum? ; (2) What suggestions can be made to enhance the teaching and learning about the natural number concepts? Findings reveal that (1) the national mathematics curriculum properly reflects four aspects of natural number concepts, as the curriculum covers 50% of the cardinal number system; (2) In the aspect of the counting number, we hope to add the meaning about 'one, two, three, ......, and so on' in the Korean Mathematics curriculum. In the ordinal number, we want to be rich the related meaning in a set. Further suggestions are made for future research to include them ensuing number in the curriculum.
Unlike ordinary situations, deifinitions play a very important role in mathematics education in schools. Mathematical concepts have been mainly acquired by given definitions. However, according to didactical intentions, mathematics education in schools has employed mathematical concepts and definitions with less strict forms than those in pure mathematics. This research mainly discusses definitions used in geometry (promising) course in primary schools to cope with possibilities of creating misconception due to this didactical transformation. After analyzing problems with potential misconceptions, a survey was conducted $\underline{with}$ 80 primary school teachers in Jeju to investigate their recognitions in meaning of mathematical concepts in geometry and attitudes toward teaching. Most of the respondents answered they taught their students while they knew well about mathematical definitions in geometry but the respondents sometimes confused mathematical concepts of polygons and circles. Also, they were aware of problems in current mathematics textbooks which have explained figures in small topics (classes). Here, several suggestions are proposed as follows from analyzing teachers' recognitions and researches in mathematical viewpoints of definitions (promising) in geometric figures which have been adopted by current mathematics textbooks in primary schools from the seventh educational curriculum. First, when primary school students in their detailed operational stage studying figures, they tend to experience $\underline{a}$ collision between concept images acquired from activities to find out promising and concept images formed through promising. Therefore, a teaching method is required to lessen possibility of misconceptions. That is, there should be a communication method between defining conceptual definitions and Images. Second, we need to consider how geometric figures and their elements in primary school textbooks are connected with fundamental terminologies laying the foundation for geometrical definitions and more logical approaches should be adopted. Third, the consistency with studying geometric figures should be considered. Fourth, sorting activities about problems in coined words related to figures and way and time of their introductions should be emphasized. In primary schools mathematics curriculum, geometry has played a crucial role in increasing mathematical ways of thoughts. Hence, being introduced by parts from viewpoints of relational understanding should be emphasized more in textbooks and teachers should teach students after restructuring this. Mathematics teachers should help their students not only learn conceptual definitions of geometric figures in their courses well but also advance to rigid mathematical definitions. Therefore, that's why mathematics teachers should know meanings of concepts clearly and accurately.
본 연구의 목적은 학생들의 흥미와 동기를 유발할 수 있는 수학적 은유를 활용하여 수업 참여에 도움을 줄 수 있는 교사의 담론 구조를 분석하는 것이다. 이러한 목적 달성을 위해 학생들의 경험과 수학적 개념을 연결하여 설명하는 교수법을 실행하는 경력 교사의 한 학기 수업을 관찰하였다. 연구 대상 교사가 한 학기 동안 수학적 개념과 문제 해결 과정에서 다양하게 활용한 은유 중에서, 일상생활과 수학적 내용을 단순히 연결하는 상황을 제외하고 은유를 활용하는 교수법 개발에 도움을 줄 수 있는 대표적인 수업 사례 2개 차시를 추출하였다. 대표적으로 선택된 2개 차시 수업은 은유를 활용하는 수업 사례 1개 차시와 은유를 활용하고 문제를 확장·적용하는 수업 사례 1개 차시이다. 분석 결과 학생들과의 소통을 기반으로 수학적 은유를 활용하는 교사의 담론 구조는 수학 교육회복을 위한 교수법 개발에 시사점을 제공할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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