본 연구에서는 평면도형의 넓이에 대한 교사의 교수학적 내용 지식(PCK)을 설문지와 수업 관찰을 통해서 분석하였다. 연구 결과, 다음과 같은 4가지 결론을 얻을 수 있다. (1) PCK의 '수학 내용 지식' 영역에서 교사는 넓이의 개념, 넓이와 길이의 속성 구분을 정확히 이해하고 배열구조를 지도의 대상으로 인식하여야 한다. (2) PCK의 '수학과 교수 방법 및 평가에 대한 지식' 영역에서 교사는 교과 목표를 넓이의 개념 이해와 공식의 이해를 균형적으로 설정하고 평가해야 한다. (3) PCK의 '수학 학습에 대한 학생 이해 지식' 영역에서 교사는 설명 위주의 오류수정 보다 넓이의 개념의 이해에 대한 활동을 제시해야 한다. (4) PCK의 '수학과 수업 상황에 대한 지식' 영역에서 교사는 교과서에 대한 주체적 의식을 가지고 교과서의 활동을 보완하여야 한다.
자연수 곱셈의 개념과 모델은 단일하지 않다. 곱셈의 개념으로는 동수누가, 배, 곱집합이 있으며, 곱셈의 모델로는 측정, 격자, 조합, 수직선 모델이 있다. 초등수학 교과서에서 곱셈 개념을 도입할 때 어떤 개념과 모델에 중심을 두어야하는가 하는 문제는 교수학적인 논점이 많은 문제이다. 이 논문에서는 먼저, 곱셈의 개념과 모델에 대한 수학적이고 교수학적인 분석을 하였고, 이어서 배 개념을 중심에 둔 곱셈 도입방안을 구체적으로 구안하였으며, 마지막으로 이 지도안을 실제 학급에 적용하여 교수 실험하고 그 결과를 분석하였다. 5차시에 걸친 실험수업의 결과를 분석한 결과는 다음과 같았다. 첫째, 학생들의 배 개념의 이해도가 높지 않았다. 둘째, 단위량과 배 값이 주어졌을 때 전체량을 구하는 문항(전형적인 곱셈값 문제)보다 전체량과 단위량이 주어졌을 때 배 값을 구하는 문항의 정답률이 더 높았다. 셋째, 조합모델은 곱셈의 다양한 응용상황중의 하나로서 충분히 다루어질 수 있다. 넷째, 등수누가 계산문항의 정답률은 매우 높았다. 전체적으로 볼 때, 배 개념을 중심으로 곱셈을 지도하는 방안은 기존 방법의 문제점을 보완할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있음을 확인하였다.
과학기술의 급격한 발달과 인터넷의 활성화 등을 통해 전 세계가 활발한 상호 교류를 하게 되었으며 이러한 사회 변화의 결과 세계화라는 새로운 패러다임이 떠오르고 있다. 이와 같은 사회적 흐름에 따라 시대가 요구하는 인재상도 달라지고 있으며 우리의 교육도 국제교육 즉, 글로벌 교육에 많은 관심을 갖게 되었다. 수학교육의 측면에서도 우리나라의 인재들이 경쟁력을 갖추어야 하는 것은 중요한 과제로 떠오르게 되었다. 이에 본고에서는 우리나라 고등학교 교육과정 체제 안에서 교육과정의 국제화를 현실화하는 방안의 하나인 국제 공인 교육과정 IBDP(International Baccalaureate Diploma Program: 이하 IBDP로 표기)와 우리나라 고등학교 교육과정 중 중요한 부분인 대수 영역을 중심으로 비교 및 분석하였다. 특히, 우리나라 교육과정과 IBDP에 의해 개발된 교과서 중 수학 상급과정(Mathematics Higher Level: 이하 HL로 표기)단계를 선택하였으며 각 교과서에서 다루는 대수영역에 관한 내용의 범위 및 깊이, 문제의 수준 그리고 개념을 설명하는 방식이나 문제의 유형 및 교수-학습 방법 등을 분석하여 단원별 논의점을 제시하였다.
본 연구는 2000년부터 2019년까지 7종의 KCI 등재지에 게재된 3,114편의 수학교육 논문와 5종의 SSCI 등재지에 게재된 1,636편의 수학교육 논문의 연구 동향을 텍스트 마이닝 기술의 하나인 토픽모델링을 사용하여 비교·분석하였다. 연구 결과, 국내외 수학교육 연구는 16개의 유사한 주제와 7개의 상이한 주제로 분류할 수 있었다. 연구 결과, 예비교사와 관련된 주제는 국내와 해외 수학교육 연구에서 모두 높은 비중을 차지하고 있는 연구주제였다. 현직교사 재교육에 관한 연구주제는 국내 연구에서는 하나의 독립된 주제로 나타나지 않았지만, 해외 연구에서 많은 관심을 받는 주제로 나타났다. 해외 수학교육 연구에 비해 국내에서는 수학적 역량에 관한 연구의 관심이 높았지만, 이는 문제해결역량과 창의·융합역량에 치중되는 경향이 있었다. 반면, 해외 수학교육에서는 정체성과 공정성에 관한 연구가 강조되었다.
본 연구는 합동과 대칭의 지도를 위하여 융합 프로그램을 개발하고, 초등학생에게 적용하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 수학 영역에서 학생의 선호도가 가장 높은 합동과 대칭을 주제로 선정하고, Drake의 주제중심 통합단원 수업설계 절차를 토대로 프로그램을 개발하였다. 학습자의 학습 유형을 고려하여 다양한 활동이 가능한 미술 교과와 융합하였으며 초등학교 5학년 학생에게 적용 가능한 활동계획안을 개발하였다. 총 12가지 활동계획안을 개발하고 그 중 5가지 활동의 수업안과 학습지를 학생들에게 적용하였다. 연구대상은 서울시 송파구 소재의 초등학교 5학년 1개반 16명의 단일집단으로 구성하였다. 개발된 융합프로그램은 학생들의 수학적 창의성과 융합인재소양을 신장시키는 데 긍정적인 영향을 미쳤다.
본 연구의 목적은 수학 문장제 해결에 기초가 되는 수학과 용어의 유형에 따른 한국어학습자의 이해 특성 및 오류유형을 파악하여 한국어학습자의 문장제 해결에 효과적인 교수·학습 지도 방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하는 것이다. 이를 위해 학교에서 별도의 한국어 수업을 듣는 한국어학습자 4명을 대상으로 교육과정 등재 용어와 교과서에 사용된 교육과정 미등재(정의/무정의) 용어에 대한 구체적인 개념이미지를 분석하는 사례 연구를 하였다. 연구 결과 첫째, 한국어학습자가 수학과 용어에 대하여 적합한 개념정의를 정립할 수 있도록 충분한 시각화 자료를 활용하여 지도할 필요가 있다. 둘째, 한국어학습자의 가정 내 사용 언어와 수학과 용어에 대한 적합한 개념이미지 형성 사이의 구체적인 관계를 파악할 필요가 있다. 셋째, 능동형 용어보다 의미 이해에 어려움을 겪고 있는 피동형 용어에 주의하여 지도할 필요가 있다. 넷째, 일상의 의사소통에 어려움이 없는 한국어학습자의 경우에도 수학 교과서에 사용되는 교육과정 미등재 일상어에 대하여 지도할 필요가 있다. 다섯째, 용어에 대한 설명에서 나타난 한국어학습자의 언어적 특성이 반영된 오류 유형을 고려하여 수학과 용어를 지도해야 할 것이다. 이러한 인식은 언어적 배경이 다른 한국어학습자의 문장제 해결 지도에 도움이 될 것으로 기대된다.
본 연구는 도형의 닮음 단원에서 알지오매스를 활용한 학생 중심의 탐구 수업을 진행하고, 학생들이 보이는 학습의 특징을 의사소통 관점에서 분석하여 도형의 닮음과 관련되는 교수학적 시사점을 기술하고자 하였다. 이를 위해 알지오매스를 활용하여 삼각형의 닮음 여부를 탐색하는 교수-학습 자료를 개발하였으며, 이를 적용한 수업에서 학생들이 수행한 탐구 활동의 의사소통 양상에 비추어 학생들이 보인 닮음 학습의 특징을 '닮음비 이해', '삼각형의 닮음 조건 파악', '합동과 닮음 개념 비교'로 범주화하여 기술하였다. 학생들은 알지오매스에 기반한 탐구 활동을 통해 도형의 닮음비와 넓이의 비, 삼각형의 합동 및 닮음의 뜻과 조건 등 닮음과 관련한 주요 개념의 의미와 이들 사이의 수학적 관계를 논하였으며, 이로부터 도형의 닮음에 대한 오개념을 개선함으로써 보다 깊은 수학적 이해를 개발하였다. 이처럼 알지오매스를 활용한 도형의 닮음 교수-학습에서 의미 있는 교수학적 성과를 얻는 데는 알지오매스 환경이 갖는 특징뿐 아니라 학생의 사고를 촉진하는 교사의 조정과 중재가 주요한 역할을 하는 것으로 드러났다.
이 연구는 초등학교 수준에서 '선'의 학습 내용 즉, 선분, 직선, 반직선 등의 학습 내용과 학습 계열을 분석하였다. 수학과 교육과정 및 수학 교과서에서 1차부터 7차까지, 그 이후 2007 개정, 2009 개정, 2015 개정, 2022 개정에 이르기까지 각 시기에 선분, 직선, 반직선을 도입하는 시기와 그 표현을 통하여 학습 내용을 분석하였고, 그 학습 순서 및 활동 중점을 통하여 학습 계열을 분석하였다. 학습 내용의 도입 시기와 정의 방식의 변화 분석에서 본다면, 선분, 직선, 반직선을 주로 2차원 평면도형의 그 구성 요소로서 즉, 다각형의 변이나 각의 변으로서 다루어왔지만, 수학과 교과서에 비추어 볼 때 기초 도형으로서 선분, 직선, 반직선이라는 다양한 선을 탐색할 기회가 부족하였다. 둘째, 선분, 직선, 반직선의 정의에서 점과 선의 관계 설정 및 선들 사이의 관계 설정에 따라 개념 형성에 영향을 주며 이들을 비교하여 그 장단점을 교수학습 관련 연구 및 근거들이 요구된다. 셋째, 선분에서 곧은 선(최단거리)의 아이디어와 직선과 반직선에서 끝없이 나아가는 선(무한성)의 아이디어는 수학의 핵심적인 아이디어로서, 생활 주변의 여러 사물에서 선의 개념을 형성하고 점차 구체적인 선을 이상화하여 유클리드 기하의 도형으로 나아가도록 상상하고 경험하는 활동이 필요하다.
In the development of linear perspective, Brook Taylor's theory has achieved a special position. With his method described in Linear Perspective(1715) and New Principles of Linear Perspective(1719), the subject of linear perspective became a generalized and abstract theory rather than a practical method for painters. He is known to be the first who used the term 'vanishing point'. Although a similar concept has been used form the early stage of Renaissance linear perspective, he developed a new method of British perspective technique of measure points based on the concept of 'vanishing points'. In the 15th and 16th century linear perspective, pictorial space is considered as independent space detached from the outer world. Albertian method of linear perspective is to construct a pavement on the picture in accordance with the centric point where the centric ray of the visual pyramid strikes the picture plane. Comparison to this traditional method, Taylor established the concent of a vanishing point (and a vanishing line), namely, the point (and the line) where a line (and a plane) through the eye point parallel to the considered line (and the plane) meets the picture plane. In the traditional situation like in Albertian method, the picture plane was assumed to be vertical and the center of the picture usually corresponded with the vanishing point. On the other hand, Taylor emphasized the role of vanishing points, and as a result, his method entered the domain of projective geometry rather than Euclidean geometry. For Taylor's theory was highly abstract and difficult to apply for the practitioners, there appeared many perspective treatises based on his theory in England since 1740s. Joshua Kirby's Dr. Brook Taylor's Method of Perspective Made Easy, Both in Theory and Practice(1754) was one of the most popular treatises among these posterior writings. As a well-known painter of the 18th century English society and perspective professor of the St. Martin's Lane Academy, Kirby tried to bridge the gap between the practice of the artists and the mathematical theory of Taylor. Trying to ease the common readers into Taylor's method, Kirby somehow abbreviated and even omitted several crucial parts of Taylor's ideas, especially concerning to the inverse problems of perspective projection. Taylor's theory and Kirby's handbook reveal us that the development of linear perspective in European society entered a transitional phase in the 18th century. In the European tradition, linear perspective means a representational system to indicated the three-dimensional nature of space and the image of objects on the two-dimensional surface, using the central projection method. However, Taylor and following scholars converted linear perspective as a complete mathematical and abstract theory. Such a development was also due to concern and interest of contemporary artists toward new visions of infinite space and kaleidoscopic phenomena of visual perception.
각 개념은 교육과정 전반에 걸쳐 나타나는 개념이며, 기하 단원에서 기본적인 개념이다. 각은 다면적인 성격을 갖고 있으며 이후 학습에 영향을 주므로 학생들이 다양한 각 개념을 이해하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 싱가포르, 영국, 호주, 미국을 비교 대상국가로 정하여 교육과정에서 나타나는 각 관련 내용 요소와 학습시기를 전체적으로 살펴 본 뒤 각에 대한 관점과 각의 크기 측면을 상세하게 살펴보고 이를 바탕으로 우리나라 교육과정에 시사점을 주고자 한다. 분석 결과 우리나라를 제외한 4개국은 보각, 여각, 직선 위의 각, 한 점에서의 각, 각도 구하기를 교육과정에 명시하여 다루고 있으며, 특정 학년에서 집중적으로 각 관련 내용을 학습하는 우리나라에 비해 대부분의 국가가 여러 학년에 걸쳐 점진적으로 각 관련 내용을 다루고 있었다. 대부분의 국가가 각의 정의는 정적인 관점에서, 각의 크기는 동적인 관점에서 서술하고 있었으며, 동적인 관점을 초등학교에서 도입하는 다른 국가에 비해 우리나라는 비교적 늦은 중학교에서 동적인 관점이 처음으로 나타났다. 교육과정에서 다루는 각의 크기의 범위는 우리나라가 다른 국가보다 좁았다. 이를 통해 우리나라 교육과정에 각의 성질과 관련된 다양한 내용 요소를 어떻게 배치하고 전개해 나갈지 논의할 것, 각의 다면적인 성격을 고려하여 정적인 관점뿐만 아니라 동적인 관점을 모두 활용하여 각을 다룰 것, 회전량으로서 각의 크기를 도입하여 우각 및 $180^{\circ}$, $360^{\circ}$ 크기의 각을 학습할 것을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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