• 한국과학교육학회지
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• 제32권8호
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• pp.1356-1366
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• 2012

As the recent demand for human resources in science, technology, engineering, and mathematics (STEM), the development of professional STEM teacher is called worldwide. It is becoming a critical need in teacher education in order to educate student teachers, and prepare pre-service and beginning teachers for high quality of teaching competency. To promote the competency for $21^{st}$ century STEM teachers, the epistemology of technological pedagogical content knowledge (TPACK) is currently considered as the essential qualities of knowledge for highly qualified teachers. The aim of this study is explore the effect of case-based learning approach on TPACK competency of pre-service STEM teachers. In order to develop the pre-service teachers' competency regarding effective integration of technologies into teaching specific content areas, a series of innovative case study teaching in science and mathematics was presented to 43 participants of pre-service physics, chemistry, biology, mathematics, and computer teachers during a course of information and communication technology (ICT) in Education at Khon Kaen University, Thailand. After finishing a case presentation, the pre-service teachers were encouraged into a forum of critical open discussion by considering the potential impact of the case and the TPACK framework. They were investigated instructional design competency of using ICT tools into student learning process and their personal beliefs about ICT in educational process both before and after. The participant's reactions and learning was evaluated by using a self-reported questionnaire and an implementation log of content-specific learning process design, respectively. Results showed a change of their beliefs and the transformation of their TPACK competency in STEM teaching. In an effort to better serve the needs of high quality STEM teachers, the results of this study illustrated that the competency of TPACK could be particularly considered as a core attributes for future STEM teachers. By the way, case-based learning approach can play an effective part in preparing and professing the TPACK competency for STEM teachers.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제18권3호
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• pp.171-185
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• 2014

Mathematically deductive reasoning skill is one of the major learning objectives stated in senior secondary curriculum (CDC & HKEAA, 2007, page 15). Ironically, student performance during routine assessments on geometric reasoning, such as proving geometric propositions and justifying geometric properties, is far below teacher expectations. One might argue that this is caused by teachers' lack of relevant subject content knowledge. However, recent research findings have revealed that teachers' knowledge of teaching (e.g., Ball et al., 2009) and their deductive reasoning skills also play a crucial role in student learning. Prior to a comprehensive investigation on teacher competency, we use a case study to investigate teachers' knowledge competency on how to teach their students to mathematically argue that, for example, two triangles are congruent. Deductive reasoning skill is essential to geometry. The initial findings indicate that both subject and pedagogical content knowledge are essential for effectively teaching this challenging topic. We conclude our study by suggesting a method that teachers can use to further improve their teaching effectiveness.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-22
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• 2018

본 연구의 목적은 STEAM 수업에서의 멘토교사 경험이 예비수학교사들의 융합인재교육(STEAM) 교수 역량에 미치는 효과에 대해서 알아보는 것이다. 본 연구는 사범대학과 연계된 중학교 자유학기제 수학탐구 프로그램에 참여한 23명의 예비수학교사들을 대상으로 한 학기 동안 수행되었다. 예비수학교사들의 STEAM 교수 역량의 변화 및 멘토교사 프로그램의 효과를 알아보기 위하여 사전, 사후 STEAM 교수 역량 검사와 수업 일기 및 간담회 자료 분석 결과를 활용하였다. 연구 결과에 의하면, STEAM 수업에서의 멘토교사 경험은 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 지식, 교과내용지식, 교수학습방법, 수업상황 및 환경 역량 함양에 매우 효과적이었다. 특히, 중학생들을 대상으로 이루어진 STEAM 수업에서의 현장 경험이 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 이해 향상과 더불어 실천적 지식을 형성하는데 실질적으로 도움이 된 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제54권3호
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• pp.207-222
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• 2015

Mathematics preservice teachers' Mathematical Content Knowledge ("MCK") includes not only knowledge for mathematics, but also academic knowledge for school mathematics and mathematical process knowledge. We can consider the items in PISA 2012 as suitable tools to assess process knowledge as well as mathematical content knowledge because these items are developed by competent international educational experts. Therefore, the responses to items with the low percentage of correct answers in conjunction with the mathematical contents were analyzed with focus on FMC. The results showed the reasoning competency in responses using the conditions of the problem and of understanding the conditions after reading the complex problems within the context (i.e. the reasoning and argumentation competency, and communication competency) requires improvements. Furthermore the results indicated the errors due to a lack of ability of devising strategies for problem solving. Based on the foregoing results, the implications towards the directions of the education for the preservice mathematics teachers have been derived.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권2호
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• pp.41-68
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• 2020

본 연구의 목적은 담론적 역량 개발을 위한 교사교육 프로그램을 경험한 예비교사의 수업 계획과 수업 실행 간 관계 및 수업 과정에서 요구되는 담론적 역량에 대한 인식을 분석하는 것이다. 이를 위해 예비수학교사 15명을 대상으로 담론적 역량 개발을 위한 [수학교수론]을 경험하게 하고, 직접 수업을 실행하고 담론을 분석하는 과정을 포함한 파이널 프로젝트를 연구 자료로 수집·분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 예상치 못한 교수·학습 상황을 경험함으로써 수업 계획과 수업 실행 간 차이를 인식하였으며, 프로그램을 통해 학습한 담론적 역량의 중요성을 인식하고 자신의 수업과 연결시켜 반성하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 지식과 실행을 통합하는 교수법 개발에 도움을 줄 수 있는 담론적 역량의 존재가능성과 이를 함양해야 하는 중요성과 필요성을 수학교사가 인식하는 데 기여했다고 볼 수 있으며, 향후 담론적 역량 개발을 위한 교사교육 프로그램에 관한 실질적인 아이디어를 제공하였다고 볼 수 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제24권2호
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• pp.227-251
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• 2014

본 연구는 우리나라 수학교사들이 다문화수학교육의 필요성을 인식하고 다문화적 역량을 함양할 수 있도록 다문화수학교사교육 모델 개발을 위한 예비모델을 탐색하였다. 이를 위해 우리나라 수학교사들의 다문화적 역량 '실태'와 다문화교육에 대한 '요구'를 조사하여 교육 현장의 상황분석이 먼저 이루어지도록 하였다. 이후 국내외 다양한 문헌 고찰 및 상황분석 내용을 기반으로 다문화수학교사교육을 위한 '다문화 수학교사교육 원리'를 도출하고, '목표'를 선정한 이후 그에 따르는 '교육내용과 방법'을 조직하여 우리나라 교육 상황에 적합한 다문화수학교사교육 예비모델을 제시하였다. 또한 다문화수학교사교육 예비모델에 근거하여 프로그램의 사례를 구성하여 실천적 방안을 모색하였다. 마지막으로, 수학교육 현장의 상황분석을 기반으로 하는 예비모델은 어떤 특징과 장점을 가지고 있는지에 대하여 논의한 이후 모델 개발연구의 완성을 위한 후속연구를 제언하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제24권2호
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• pp.253-267
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• 2014

교사의 평가도구 개발 전문성은 자동적으로 개발되지 않으며 실습을 통해서 개발될 수 있다. 본 연구의 목적은 평가 문항 개발 연수가 평가도구 개발 전문성 향상에 효과에 있는지를 분석하기 위한 것이다. 연수에 참여한 수학 교사들이 문항 개발에 대한 실습을 할 수 있도록 연수 과정을 구성하였고, 연수 전과 후로 평가도구 개발 전문성 평가지, 문항 검토 의견서를 작성하게 하고, 연수 후에 일부 교사들을 대상으로 연수를 평가하도록 하였다. 이 연구의 결과는 첫째, 교사들이 스스로 판단하기에 문항 개발 연수는 평가도구 개발 전문성 향상에 효과가 있었다. 특히 표준화 검사에 대한 이해와 문항의 난이도와 변별도에 대한 이해가 증가하였다. 둘째, 구체적인 근거를 제시하여 검토 의견을 제시하는 비율이 증가하였다. 셋째, 짧은 연수시간은 연수의 효과를 저해하는 요인이었고, 팀내 토론과 팀간 토론 과정, 강사의 피드백, 적극적인 참여와 전문성 부족의 자각은 효과적인 요인이었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.381-400
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• 2023

인공지능과 빅데이터를 활용하여 실세계의 다양하고 복잡한 문제를 해결해야 하는 시대가 도래함에 따라 수학적 접근을 통하여 실제적인 문제를 해결할 수 있는 문제해결역량이 요구되고 있다. 실제 2015 개정 수학과 교육과정과 2022개정 수학과 교육과정은 수학적 모델링을 실세계의 문제를 해결하는 활동과 역량으로써 강조하고 있다. 하지만 국내외 교과서에 제시되는 실세계 문제는 실제 상황에서 거의 일어나지 않은 인위적인 문제의 비율이 높은 실정이다. 이에 따라 국내외에서는 수학적 모델링 과제의 특징 중 현실성에 주목하며 학생들의 일상을 반영하고 있는 진정성 있는 과제의 필요성을 제안하고 있다. 하지만 기존의 연구들은 현실성에 대한 이론적인 제안에 초점이 맞춰져 있으며, 현실성에 대한 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 교사의 역량을 분석한 연구는 미흡하다. 이에 따라 본 연구는 수학적 모델링을 위한 과제의 특징 중 현실성에 대한 현직 수학 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 과제 개발 역량을 분석하는 데에 목적을 두었다. 먼저 이를 위해 선행연구를 분석하여 현실성을 위한 5가지 조건을 정립하였다. 이후 수학적 모델링을 주제로 교사 직무 연수를 시행하였으며, 이에 참여한 교사 41명을 대상으로 사전-사후 조사를 실시하였다. 이때 사전-사후 조사에서는 현실성이 반영되지 않은 과제를 제시하였으며, 주어진 과제가 현실성을 반영하고 있는지를 판단하고, 그 판단의 근거를 현실성을 위한 5가지 조건 중에 선택할 수 있도록 하였다. 이후 사전-사후 조사에서 현직 수학 교사들이 선택한 객관식 선택지를 코딩하여 빈도분석을 시행하였으며, 사전-사후로 빈도를 비교하여 현직 수학 교사들의 현실성에 대한 인식변화를 확인하였다. 또한 현직 수학 교사들이 제작한 수학적 모델링 과제를 현실성의 관점에서 평가하여 교사들의 과제 개발 역량을 확인하였다. 그 결과, 현직 수학 교사들이 과제에 대한 현실성을 판단할 때, '수학 밖의 실생활 소재를 사용' 이라는 현실성에 대한 단편적인 조건만을 고려하는 미흡한 인식에서 현실성의 5가지 조건을 다각도로 고려하는 인식으로 변화됨을 보여주었다. 특별히 사전-사후 조사에서 현실성에 대한 판단이 뒤바뀐 현직 수학 교사들을 중심으로 판단의 근거들을 확인한 결과, 현실성을 위한 5가지 조건들 중에 특정 조건을 사전 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하지 않았다가 사후 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하게 된 현직 수학 교사들의 인식의 변화를 확인할 수 있었다. 더불어, 현직 수학 교사들이 수학적 모델링을 위해 개발한 과제를 평가한 결과, 현직 수학 교사들은 현실성을 수학적 모델링 과제에 반영하는 역량을 보였다. 다만 현실성의 5가지 조건 중 '학생들의 일상에서 일어날 수 있는 상황', '문제 해결의 필요성', '실세계 현상으로서의 결론 요구'에 대해서는 상대적으로 낮은 반영 비율을 보였다. 또한 사후 조사에서 과제의 현실성에 대해 올바른 판단을 할 수 있었던 교사 집단보다 올바른 판단을 할 수 없었던 교사 집단에서 과제 개발 역량이 낮은 교사들의 비율이 좀 더 많이 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 본 연구는 수학 교사들이 수학적 모델링을 수업에 활용할 수 있도록 하기 위한 교사 교육의 방향성을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.211-236
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• 2023

이 연구는 미국 예비교사 교육 양성 과정에서 활용되는 edTPA의 사례를 분석하여 우리나라 예비 수학 교사 교육의 시사점을 도출하는 데 목적이 있다. 최근 예비 수학 교사의 인지적인 차원의 지식 개발뿐만 아니라 실제 수업을 바탕으로 상황적 차원의 영역까지 고려한 전문적인 역량을 진작시키는 것에 관한 관심이 높아지고 있다. 미국 edTPA 평가는 예비교사가 학교 현장에서 수행하는 수업에 기초한 수행 기반 평가이다. 이 연구에서는 미국의 예비 수학 교사가 참여하는 edTPA의 사례가 상세히 서술된 편람을 검토하여 예비 수학 교사에게 요구되는 전문적인 역량에 대해서 분석한다. edTPA 평가는 수업 설계, 실행, 평가 과제로 구성되어 있고, 수업과 연계하여 지속성 있는 평가를 수행한다. 따라서 수업 설계, 실행, 평가 과제 서술에서 평가 항목 및 평가 기준의 연계가 되는 지점과 그 연계로부터 요구하는 전문적인 역량이 무엇인지 분석한다. edTPA 편람을 분석한 결과 edTPA 평가에서 예비 수학 교사에게 요구되는 전문적인 역량은 특정 수학 수업 차시에 대한 초점화 및 이행 역량, 특정 수학 수업 차시 실행 및 평가의 성찰적 이해 역량, 학생들의 언어 및 표상 사용, 학생들의 학습에 대한 학생 성취의 점진적인 판단 역량이다. 이러한 분석의 결과는 우리나라 예비 수학 교사 교육과정 및 실습학기제 운영에서 평가하는 역량의 구인으로 활용할 수 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.605-625
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• 2012

국내외 교육개혁에 있어 역량이 도입되는 흐름 속에서 본 연구는 수학과 교수 학습 과정에 핵심역량의 반영 정도와 그 가능성에 대한 초 중 고 교사들의 인식을 설문조사와 심층면담을 통해 분석하였다. 한국교육과정평가원(KICE)에서 제안한 핵심역량 중 교수 학습 과정에 반영되고 있는 핵심역량은 문제해결능력, 기초학습능력, 창의력, 의사소통능력, 정보처리능력의 순으로 나타났다. 한편, 대인관계능력, 자기관리능력, 시민의식, 국제사회문화이해, 진로개발능력은 수학내용과 직접적인 연결이 안 됨, 수업시간 부족 등의 이유로 교수 학습 과정에 덜 반영되고 있으며, 특히 국제사회문화이해, 시민의식, 대인관계능력, 진로개발능력은 수학교육에 반영이 어려운 역량으로 인식하였다. 이러한 연구 결과는 학교교육을 통해 길러야 할 핵심역량은 수학교육을 통해서도 길러져야 한다는 전제 아래 교사들의 인식전환, 교수 학습 방법과 학습 자료의 개발 및 홍보, 평가 방법의 변화가 필요함을 시사한다.