수리능력은 전문 역량 학습의 기초가 될 뿐만 아니라 직업 세계에의 적응과 경력 개발을 위해서도 필수적인 역량이다. 따라서 특성화 고둥학교 학생들의 기초 학력을 신장시키고, 나아가 이후 학생들이 직업 세계에 적응할 수 있도록 지원하는 학습 지원 체제가 필요하다. 이러한 취지하에, 이 연구에서는 특성화 고등학교 학생들의 수리능력을 향상시킬 수 있는 학생 개인별 수준에 맞는 맞춤형 프로그램을 개발하여 제공하고자 하였다. 이를 위하여, 첫째, 특성화고 마이스터고 학생들의 수리능력 신장을 위한 효율적 보정학습 체제를 구안하고자 하였다. 둘째, 보정학습 대상자 선정, 보정 대상 단계 및 수준 확정, 단계 인증을 위한 진단평가 도구를 개발하여 학습자 개개인을 위한 맞춤형 보정교육이 이루어질 수 있도록 하였다. 셋째, 직업 세계에서 수리능력의 효과적 활용을 도모하는 실제 중심의 보정학습 자료를 개발하고자 하였다. 다만, 본고에서는 자료 개발의 예로 모든 영역의 내용을 제시하기에는 방대하므로 함수에 해당하는 '변화와 관계' 영역에 중점을 두어 제시하였다.
본 연구의 목적은 초등학교 교사가 수학 교과서 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하는 과정에서 경험하는 어려움과 수학적 모델링 과제 개발을 위한 지식 변화의 사례를 분석하는 것이다. 이를 위해 10년 경력의 초등교사가 교사연구공동체의 반복적인 논의에 참여하면서 초등학교 5학년 수학의 자료와 규칙성 영역 중 평균 지도를 위한 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하였다. 연구결과, 첫째, 교사는 과제 변형 과정에서 현실성의 반영, 수학적 모델링 과제의 적절한 인지적 수준 설정, 수학적 모델링 과정에 따른 세부 과제의 제시에 어려움을 겪었다. 둘째, 반복된 과제 변형을 통해, 교사는 학습 내용과 학생의 인지적 수준을 고려한 현실성 있는 과제의 개발, 과제의 복잡성 및 개방성 조정을 통한 과제의 인지적 수준 조정, 학생의 과제 해결 과정에 대한 사고실험을 통한 수학적 모델링 과정에 따른 세부 과제의 제시를 수행할 수 있었으며, 이는 수학적 모델링의 개념과 과제의 특징 등 수학적 모델링 과제 개발을 위해 요구되는 교사 지식이 향상되었음 보여준다. 본 연구결과는 향후 수학적 모델링 교사교육과 관련하여, 교과서 과제 변형을 통한 수학적 모델링 과제 개발 역량 향상의 기회를 제공하는 교사교육, 수학적 모델링의 이론 및 실제를 결합한 교사교육, 교사연구공동체에의 참여를 통한 교사교육이 필요함을 보여준다.
본 연구의 목적은 분수에 대한 PCK와 수업 실제를 알아보고 교사의 전문성 향상을 위한 함의점을 알아보는 것이다. 이를 위해 분수 영역에서 PCK 분석 준거를 설정한 후 PCK 질문지를 이용하여 교사의 PCK를 분석하였고, 분수 수업 실제를 관찰, 분석하였다. 3명의 교사를 대상으로 4학년은 '1. 분수의 덧셈과 뺄셈', 5학년은 '2. 분수의 나눗셈' 단원을 선정하여 수업을 관찰하여 교사의 PCK와 비교 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 교수 방법에 대한 지식과 실제 수업은 어느 정도 상관관계가 있는 것으로 보인다. PCK가 풍부한 A, C교사의 경우 교사가 갖고 있는 PCK를 실제 수업에서 적용하는 모습을 보였으나, 상대적으로 약한 B교사의 경우는 갖고 있는 PCK가 실제 수업에서는 발현되지 못하였다. 또 교사가 갖고 있는 PCK는 학습자의 태도, 학교 상황 등에 영향을 받기도 하였다. 따라서 교사의 분수에 대한 PCK를 향상시키기 위해서는 전문성 신장을 위한 연수 프로그램 확충과 예비교사를 위한 PCK 교육 프로그램의 개발이 필요하다.
본 연구에서는 한국과 미국의 초등예비교사들의 분수 곱셈에 대한 이해를 살펴보기 위해서 문제제기 및 문제해결 과제의 수행 결과를 분석하였다. 연구 결과, 첫째, (분수)×(분수)의 상황에 비해서 (자연수)×(분수)에서 피승수와 승수의 위치를 혼동하여 승수를 분수가 아닌 자연수로 생각하는 경향이 더 많이 나타났다. 둘째, (분수)×(분수)에서는 집합이나 길이에 비해서 넓이 모델을 선호하는 것으로 나타났고, 대부분의 예비교사들이 주어진 수식의 계산과정이 나타나도록 모델을 연결하여 설명하였다. 이를 바탕으로 예비교사의 곱셈의미 이해에 대한 연구의 시사점을 제언하였다.
연산법칙은 산술 학습을 위해 계산 원리 파악 및 효과적인 계산 전략 개발에 필수적인 것으로 간주되며, 초등학교에서 초기 대수 지도에 대한 긍정적 견해와 더불어 연산에 대한 직관적 관념 및 구조적 이해를 위해 연산법칙 자체에 대한 탐구가 요구된다. 따라서 연산법칙에 대한 이해가 부족할 경우, 연산법칙을 가정한 후속 학습시 학습 곤란과 오개념 형성을 유발할 우려가 있다. 이에 본 연구는 초등학교 수학 교과서에서 연산법칙이 다루어지는 특성을 분석함으로써 연산법칙의 바람직한 지도 방안을 탐색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 우리나라 교육과정기에 따른 교과서 분석을 통해 어떤 연산법칙이 어느 시기에 어떤 방법으로 지도되어 왔는지를 비교하고 연산법칙을 가정하는 내용 전개 사례를 추출하였다. 그 결과에 대한 논의에 기초하여 초등학교 수학에서 연산법칙의 지도 필요성과 가능성을 확인하고 지도 방안에 대한 시사점을 도출하였다.
이 연구는 예비교사들을 대상으로 테일러급수와 그 수렴에 대한 이해 실태를 살펴보았고 그 결과로 얻어진 취약점을 보완하고자 GeoGebra를 이용하여 실험적 맥락에서 테일러급수의 수렴 개념에 대한 교수 방안을 모색하였다. 예비교사들은 형식적 측면에서 테일러급수를 구하고 수렴 반경을 계산하는 것에는 익숙했지만 개념적이고 과정적 요소엔 취약하였으며 테일러급수를 다루는 시각적이고 역동적 경험을 갖고 있지 못했다. 특히 부분합의 개념으로 테일러다항식들의 수렴과 원함수간의 관계가 잘 정립되어 있지 않았다. 이에 GeoGebra를 도구로 활용하여 시각적이고 직관적 측면에서 테일러다항식의 차수와 중심이 테일러급수의 수렴에 미치는 영향을 중심으로 교수실험을 하였다. 이 연구의 결과는 예비중등 수학교사들이 무한급수와 테일러급수에 대한 교수 내용적 지식을 높이고 유연한 지식을 가지는 데 공학을 활용한 교수법이 도움이 될 수 있음을 보여주었다.
본 연구는 가상학습교구를 이용한 수업이 학생들의 수학적 개념 이해를 돕고, 이러한 개념 이해의 증가가 학생들의 수학 학습에 대한 자신감을 증진시키는 지를 분석하는데 목적이 있다. 또한, 다수의 질 높은 수학관련 소프트웨어의 개발에도 불구하고 비용상의 문제로 사용에 제약을 받았던 수학교실 상황에, 무료로 제공되는 가상학습교구의 활용 가능성 모색은 본 연구가 갖는 또 다른 의미이다. 워싱턴 디씨 근교 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 가상학습교구를 이용하여 분수개념을 지도하였고, 학생들이 분수개념을 획득함에 따라 나타내는 자신감의 증거를 찾았다. 실험 전후에 성취도와 자신감 검사가 실시되었고, 수업 중의 인터뷰와 학생 활동지 수업관찰을 통해 자료를 수집하고 분석하였다.
본 연구는 2015 개정 초등학교 교과서 및 교육과정에서 '산림교육' 관련 내용을 추출하여 교육과정 내 산림교육 내용의 유형을 나누어 특성을 분석하였다. 또한 교육과정의 성취기준을 산림교육 교육과정의 영역으로 분석하여 교육과정과 산림교육의 성취 간의 유사성을 확인하였다. 학교 교육과정과 산림교육 간의 연계성을 바탕으로 향후 교과과정과 연계한 산림교육을 자유학기제, 고교학점제에 적용시켜 산림교육을 활성화 할 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구는 학교 내에서 산림교육이 이루어질 수 있도록 하는 기초자료를 제시하는 데 목적이 있다. 2015 개정 교육과정의 전 교과의 목표와 성취기준 및 교과 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 교과서 내 산림교육 내용을 추출하여 도구, 감성, 지식 이해, 가치 인식, 실천영역으로 유형화하였다. 다섯가지 유형으로 초등학교 교과서를 교과 내용을 분석한 현황은 다음과 같다. 산림교육 영역 중 지식 영역은 모든 학년, 모든 과목에 포함되어 있었다. 직접적으로 산림교육 관련 지식을 전달하는 지식 영역이 교육과정 안에 고루 편재 되어 있음을 알 수 있었고, 또한 산림교육 지식 영역이 다양한 교과 내용과 연계되어 있다는 것을 알 수 있었다. 둘째, 교과 내용에 포함된 산림교육 유형이 학년에 따라 다르게 나타났다. 저학년에서는 산림교육의 도구·감성 영역 내용이 가장 많았으며, 고학년이 될수록 지식·가치 의식의 영역의 비중이 높게 나타났다. 학년이 높아짐에 따라 산림교육 수준 또한 높아지는 것을 알 수 있었다. 이는 학년별로 필요한 수준의 산림교육이 교육과정에 적절하게 포함되어 있음을 알 수 있었다. 셋째, 교과 내 성취기준을 분석하였을 때, 교과 성취기준에 산림교육 영역의 핵심 내용이 포함되어 있다는 것을 알 수 있었고, 그 중에 산림환경 영역이 가장 많이 나타난다는 것을 알 수 있었다. 본 연구가 학교에서 산림교육을 하고자 하는 교사나 아동을 대상으로 산림교육을 진행하는 산림교육전문가가 학교 교육과정과 연계하여 산림교육을 진행할 때 참고할 수 있는 기초자료로 이용될 것을 기대한다. 또한 본 연구는 교육과정 내 산림교육 관련 내용 현황을 파악하는 데 의의가 있다.
이 연구는 예비교사들이 $0.99{\cdots}$가 1보다 작다는 주장을 어떻게 반박하는지를 관찰함으로서 왜 $0.99{\cdots}=1$가 참이라고 정당화하는지를 분석하였다. 일부 예비교사는 $1-0.99{\cdots}$의 값을 무한소라고 생각하고 있었다. 표준 실수의 입장에서 $1-0.99{\cdots}$의 값은 무한소가 아닌 0이라고 생각했던 예비교사들도 이것을 실수에 대한 가정으로부터의 논리적 결론으로 정당화하기보다는 유한과 무한은 다르다는 직관적 정당화에 안주하였다. 예비교사들이 $0.99{\cdots}$ <1의 반박에서 드러낸 인식의 한계는, 표준 실수 체계만이 수학적으로 옳은 유일한 수체계라는 믿음과 무관하지 않다. $0.99{\cdots}$ <1이지만 표준 실수체계와 마찬가지로 무모순인 비표준 실수체계가 존재한다는 사실은, 평범한 중학생이 제기하는 $0.99{\cdots}$가 1이냐 아니냐의 질문도 학교수학 수준의 상식적 설명 혹은 예비교사들의 직관적인 정당화만으로는 대답할 수 없는 것임을 보여주고 있다.
본 연구에서는 초등수학 교과서의 자료와 가능성 영역에 제시된 발문을 학년군별로 비교 분석하여 발문의 특성을 파악하였다. 연구 결과 학년군별로 교과서에 제시된 발문의 유형 및 기능별 출현 비율이 서로 다르게 나타났으며, 이는 학년군별 학습 내용 및 학년군의 특성과 관련이 있는 것으로 보인다. 또한 발문의 기능은 발문의 유형과 관련이 있음을 알 수 있다. 본 연구의 결과는 초등수학의 자료와 가능성 영역 지도 시 발문 사용에 대한 교수·학습상의 기초를 제공하여 발전적인 방향으로 통계교육이 이루어지는데 기여할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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