• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제9권1호
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• pp.119-139
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• 2007

이차곡선은 고등학교 기하 내용의 중요한 개념의 하나이다. 그러나 교수-학습 상황에서 학생들은 단순히 대수적인 접근과 해석기하적인 접근만 시도하므로 그 본질적인 기하학적 의미를 파악하지 못하며 단순한 기계적인 계산만을 수행하여 문제를 풀어나가려 하기 때문에 여러 가지 오개념(misconception)을 가지게 된다. 이 논문은 효과적인 이차곡선 교수학습 연구의 일부로, 학생들의 오개념을 인지적 관점, 심리학적 관점, 교수학적 관점에서 분석하고 그 원인을 분석하였다. 연구 결과, 학생들의 직접적이고 다양한 작도 경험의 부재가 오개념의 주된 원인이 되었다. 이차곡선에 대한 교수-학습은 기하적인 관점으로 접근 한 후 대수적인 관점으로 연결시켜야 할 필요성과 오개념에 대한 정확한 진단은 효과적인 교수-학습의 기초가 됨을 확인 하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제7권4호
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• pp.391-402
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• 2005

도형의 무게중심에 대한 일반적인 고찰은 삼각형의 무게중심에 대한 오개념을 올바르게 이해하게 해 주며, 일반화와 특수화, 해의 존재성과 유일성, 실세계의 수학적 모델링, 공리적 방법론 등과 관련하여 교육적으로 유익한 논의를 유발시킨다 는 점에서 가치가 있다. 본 연구는 무게중심에 대한 오개념의 파악과 해소를 위한 수학적 분석을 제시했으며, 다각형의 무게중심을 구하는 학생들의 잘못된 전략을 분석하여 교육적인 시사점을 얻었다. 또한, 다각형 무게중심의 탐구과정에서 제기될 수 있는 논리적 문제를 밝히고 해결하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권2호
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• pp.259-273
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• 2003

본 연구는 Vinner와 Moore의 개념정의, 개념이미지, 개념이용의 이론적 체계를 활용하여 초등학생의 분수이해에 대해 조사하였다. 이를 위해 먼저 주어진 분수와 분수식으로 설명할 수 있는 상황을 설정하게 함으로써 아동의 개념이미지를 조사하였다. 두 번째로 분수가 포함된 문제해결이 분수개념이해를 바탕으로 하는 바, 다양한 분수하위개념과 관련된 문제를 제시하고 이를 해결하게 하였다. 세 번째로 분수와 분수식으로 문장제 문제를 만들어 보게 함으로써 아동의 분수개념 이용을 살펴보았다. 연구한 결과, 분수에 대한 아동의 개념이미지가 부분-전체에 제한되어 있었으며 이로 인해 다른 하위개념에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났다. 또 분수와 분수식을 효과적으로 적용할 수 있는 문제 상황을 설정하는데 익숙하지 못했다. 아동의 분수이해를 위해서는 다양한 하위개념에 대한 균형된 이해를 돕는 학습활동이 필요하며 교과서에 분수와 분수식을 활용한 문장제 문제만들기 활동이 더 많이 제공될 필요가 있다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제12권4호
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• pp.473-491
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• 2010

TIMSS 2007에서 싱가포르는 우리나라에 비해 전반적인 성취도는 낮았지만, 싱가포르가 보여준 우수한 성적은 여러 국가에서 싱가포르의 교육을 연구하는 계기를 만들어주었다. 이 논문에서는 싱가포르가 우리나라에 비하여 높은 정답률을 나타낸 '분수와 소수', '비, 비례식, 백분율', '측정'의 3가지 주제 중 '비, 비례식, 백분율'의 영역을 비교 분석하였다. TIMSS 2007의 공개문항을 4가지의 평가 목표에 따라 살펴본 후 우리나라와 싱가포르 교과서에서 이를 어떻게 다루고 있는지 비교 분석하여 다음과 같은 차이점이 있음을 알 수 있었다. 첫째, 싱가포르 교과서가 비 개념을 1년 먼저 도입하고 있었다. 둘째, 싱가포르 교과서는 '비, 비례식, 백분율'의 주제에 대하여 학년별로 반복 심화하여 다루고 있으며 그 양적인 면에서도 많았다. 셋째, 비 개념의 도입과 정의에 차이가 있었다. 넷째, 비례식을 도입하는 방식이 달랐으며, 싱가포르는 이를 실생활에서 활용할 수 있는 문제를 많이 제시하고 있었다. 이러한 차이점을 바탕으로 우리나라 교육과정과 교과서에 적용해 볼 수 있는 시사점을 제시하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.565-577
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• 2012

그래픽 계산기와 같은 공학 도구를 사용하는 수학 수업에 있어서 교사의 확신에 영향을 주는 여러 가지 요인들이 있다. 공학 도구를 사용하는 교사의 태도와 같은 내적 요인과 학교 관계자, 또는 동료교사의 지원 등과 같은 외적 요인들이 있다고 할 수 있다. 교육적 기술 지식(PTK: Pedagogical Technology Knowledge)이 교사의 테크놀로지를 사용하는데 있어서 확신을 결정짓는 중요한 요인임을 알 수 있었고, PTK의 발전은 테크놀로지에 대한 교사의 생각, 그리고 그것의 활용과 도구장착(instrumentation)으로 이루어진다고 할 수 있다. 본 연구는 예비교사와 현직교사를 포함한 19명을 대상으로 수학교육과정을 대수, 함수, 기하, 미적분, 통계 영역을 중심으로, 테크놀로지의 활용에 중점을 두어 테크놀로지를 도구장착으로 발전시키고 PTK를 확대하는 것에 중점을 둔 연구이다. 본 연구에서는 그래픽 계산기와 GSP, AutoGraph과 같은 다양한 경험을 통하여 교사들의 테크놀로지에 대한 태도를 도구장착과 도구화의 개념으로 분석하여 이것이 교사의 확신에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보았고, 테크놀로지에 대한 전문적 지식의 발전, 교육의 질에 대한 교사들의 변화를 살펴보았다. 연구 결과 테크놀로지에 대한 교사 개인의 태도와 확신이 아주 강하다면, 부정적인 잠재적제약(constraints)와 방해요인(obstacles)은 크게 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다. 특히 교사의 배우고자 하는 확고한 의지와 더불어 수학 학습에 있어서 테크놀로지의 가치에 대한 강한 확신은 테크놀로지의 효율적 활용에 결정적인 요소라고 할 수 있었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제17권3호
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• pp.523-539
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• 2013

본 연구는 초등수학영재와 일반학생의 가족체계와 진로태도성숙에 대한 관계 분석을 통하여 초등수학영재와 일반학생의 진로발달에 대한 이해를 돕고 진로교육에 도움을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 G교육청 산하 초등수학영재 145명과 일반학생 167명을 연구대상으로 선정하여 가족체계 및 진도태도성숙에 대해 지필검사를 실시하고 이를 분석하였다. 연구 결과, 초등수학영재는 가족체계와 진로태도성숙 모두에서 일반학생보다 높은 점수를 나타냈으며, 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 또한 전체학생의 가족체계와 진로태도성숙의 하위요소별 관계에서는 가족적응성과 목적성은 상관관계가 없는 것으로 나타났으나 나머지 요소들 사이에서는 모두 유의미한 정적상관관계를 보였다. 특히 초등수학영재는 가족응집성에서 일반학생보다 진로태도성숙과 높은 정적상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이를 통해 초등수학영재 및 일반학생 모두에게 가족체계는 진로태도성숙에 많은 영향을 미친다고 볼 수 있으므로 초등수학영재뿐만 아니라 일반학생의 진로지도를 하는 경우 가족체계의 요인들을 고려할 필요가 있음을 알 수 있다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권4호
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• pp.603-623
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• 2008

이 논문의 목적은 비와 비례 과제에서 가법적 전략을 사용하는 학생의 문제해결 과정에서 나타난 수학적 표현을 분석하여 가법적 전략을 사용하는 학생의 수학적 표현이 비와 비례 과제를 해결하는데 어떤 영향을 미치는지 탐구하기 위한 것이다. 가법적 전략은 비와 비례 문제를 해결하는 과정에서 학생에게 많이 나타나는 오류 중의 하나로, 한 양에서 다른 양을 빼어 그 차를 다른 양에 적용하는 전략이다. 학생의 응답을 분석한 결과 학생의 가법적 전략의 유형은 단위를 고려하지 않고 빼기, 전체에서 부분을 뺀 양과 부분 비교하기, 차만큼 더하기, 차만큼 빼기로 나눌 수 있었다. 학생의 가법적 전략을 승법적 전략으로 변화시키기 위해 단위량을 구하도록 유도하였고, 이 과정에서 다음과 같은 특징이 나타났다. 첫째, 두 수 사이의 관계가 정수배가 아닌 경우 똑같이 곱하고 빼어서 원하는 수를 만든다. 둘째, 자연수와 자연수 사이의 중간값으로 표현한다. 셋째, $a{\div}b$를 $\frac{a}{b}$가 아닌 소수로 표현한다. 넷째, 큰 수를 작은 수로 나눈다. 이상과 같은 결과는 나눗셈과 분수 표현을 잘 관련짓지 못하는 것이 가법적 전략에서 승법적 전략으로의 전환을 어렵게 하고 있음을 보여준다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제18권2호
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• pp.257-275
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• 2016

본 연구는 수학의 다양한 표상이 학습자의 분수, 소수 및 퍼센트에 대한 이해에 어떤 영향을 주는지 분석하는 것을 목적으로 하였다. 다양한 표상을 활용한 교수법을 전통적 알고리즘 교수법과 비교하고자 87명의 중학교 학생들을 대상으로 사전, 사후 검사를 실시하였다. 사전, 사후 검사는 각각 5개의 비슷한 문항으로 구성되었으며, 문항에 대한 학생들의 답안을 양적, 질적으로 분석하였다. 양적 분석 결과에 따르면, 전통적 알고리즘 교수법으로 지도 받은 학생들이 다양한 표상을 활용한 교수법에 의해 지도받은 학생들에 비하여 높은 점수를 나타내었다. 또한, 다양한 표상을 활용한 교수법이 학생들의 수학적 개념에 대한 이해를 보장해 주지는 못함이 드러났다. 질적 분석 결과에 따르면, 수학 교실에서 다양한 표상을 제한적으로 활용할 경우, 오히려 다양한 수학적 표상은 학생들이 문장제 문제를 푸는 과정에서 응용을 방해하는 것으로 나타났다. 본 연구결과에 따르면, 교사는 수학 교실에서 다양한 표상을 활용함에 있어서 반드시 여러 가지 예시와 연습을 통해 학습자들이 다양한 표상을 제대로 이해하고, 연습할 수 있도록 도와야 할 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권2호
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• pp.355-386
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• 2014

패턴을 대수적으로 일반화한다는 것은 몇 가지의 특정한 요소에 내재한 구조를 인식 할 수 있고, 그 구조를 모든 경우로 일반화해 나갈 수 있으며, 일반적인 것을 대수적으로 표현하기 위해 인식된 그 국소적인 구조를 사용할 수 있는 것이다. 본 연구에서는 학생들이 기하-산술적 패턴과제로부터 매개변수를 어떻게 대수적으로 일반화하는지와 그 과정에서 일어나는 어려움은 무엇인지를 확인하는 것에 목표를 둔다. 더불어, 본 연구진이 개발한 패턴 일반화 과제를 통해 학생들이 매개변수개념에 대해 의미 충실한 사용으로 나아갈 수 있는지를 확인한다. 연구 결과 학생들은 변수로 작용하는 문자 n과 구별되는 역할로 작용하는 매개변수의 의미를 인식하여, 이로부터 문자 n과 다른 문자를 설정했다. 또한, 몇 가지의 일차함수로부터 독립변수를 나타내는 문자 n과 독립적인 수 사이의 관계를 인식하였고 이를 나머지 다른 모든 경우로 일반화하여 매개변수로 설정한 문자를 이용하여 대수적으로 표현하였다. 이 과정에서 학생들에게 매개변수와 다른 변수사이에 구별의 어려움과 산술적인 절차를 대수로 이행하는 어려움이 확인되었다. 이러한 어려움을 교수자와 함께 극복해 나가는 과정에서 전형적인 예는 매개변수 개념에 대한 학생들의 의미 충실한 사용을 견인하는 역할을 제공하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권3호
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• pp.533-551
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• 2017

통계교육 연구자들은 형식적 추리 방법을 지도하기에 앞서 비형식적 추리를 지도할 것을 강조하며 통계적 추리의 발달 과정에 주목하고 있다. 본 연구는 표본 비교하기 과제와 모집단의 그래프 추측하기 과제를 해결하는 과정에서 나타나는 중 고등학생들의 비형식적 통계적 추리의 수준과 각 수준별 특징을 분석하였다. 연구 결과, 표본 비교하기 과제에서는 개인적인 의견에 기초하여 타당하지 않은 추리를 하는 수준, 자료에 대한 국소적 관점을 가진 수준, 자료에 대한 전체적 관점으로 전환되는 수준, 분포의 다각적인 측면에 주목하는 수준, 통계적 개념들을 통합하여 추리하는 수준이 확인되었다. 모집단의 그래프 추측하기 과제에서는 개인적인 의견에 기초하여 타당하지 않은 추리를 하는 수준, 표본대표성에만 주목하고 표집변이성을 고려하지 않는 수준, 표본대표성과 표집변이성을 모두 고려하며 분포의 한 측면에 주목하여 부분적으로 타당한 추리를 하는 수준, 분포의 다각적 측면에 주목하는 수준, 통계적 개념들을 통합하여 추리하는 수준이 확인되었다.