The purpose of this study was to analyze middle school students' problem posing types and strategies. we analyzed problems posed by 120 middle school students during mathematics class focused on problem posing activities in various aspects. Students' posed problems were classified into five types: not a problem(NP), non-math(NM), impossible(IM), insufficient(IN), sufficient(SU) and each of the posed problems. Students used three kinds of problem posing strategies such as goal manipulation(GM), assumption manipulation(AM), and condition manipulation(CM), and in posing one problem, one or more than two strategies were used. According to the prior studies, problem posing can contributes to the development of students' problem solving ability, creativity, mathematical aptitude, and a broader understanding of mathematical concepts. However, we found that some students had difficulties in posing problems or limited understandings of that. We hope the results of the study contribute to encouraging problem posing activities in mathematics instruction.
본 연구에서는 예비수학교사들의 수학적 문제제기 교육에 대한 전문성 신장을 위하여 예비수학교사 교육에 적용할 수 있는 문제제기 수업을 개발하여 적용한 후 연구에 참여한 예비수학교사들의 문제제기에 대한 인식의 변화 및 문제제기 수업 경험에 대한 의견을 살펴보았다. 본 연구에서 개발한 문제제기 수업은 문제제기 이론에 대한 교육, 문제제기 활동 체험, 문제제기 수업 지도안 작성 및 수업 수행의 3단계로 구성되었다. 설문 조사, 면담, 수업 일지 분석 결과를 종합하여 보면, 본 연구를 통해 수행된 문제제기 수업은 예비수학교사들의 문제제기 활동 및 문제제기 전략에 대한 이해도와 문제제기 교육의 효과에 대한 이해도를 향상시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났고, 이와 더불어 예비교사들의 문제제기 활동에 대한 긍정적인 태도의 함양에도 효과적인 것으로 나타났다. 특히, 문제제기 수업에서 이루어진 다양한 문제제기 활동에 대한 직접적인 체험과 문제제기 수업 수행 경험이 예비교사들의 문제제기에 대한 이해 및 교수학적 내용 지식의 함양에 핵심적인 역할을 한 것으로 나타났다.
There are concepts in calculus which are difficult to teach and learn. One of these concepts is integration. However, problem posing has not yet received the attention it deserves from the mathematics education community. There is no systematic study that deals with teaching of calculus concepts by problem posing oriented teaching strategy. In this respect this study investigated the effect of problem posing on students' (prospective teachers') academic success when problem posing oriented approach is used to teach the integral concept in Calculus-II (Mathematics-II) course to first grade prospective teachers who are enrolled to the Primary Science Teaching Program of Education Faculty. The study used intervention-posttest experimental design. Quantitative research techniques were employed to gather, analyze and interpret the data. The sample comprised 79 elementary prospective science teachers. The results indicate that problem posing approach effects academic success in a positive way and at significant level.
학교수학에서 학생들이 수동적으로 교수를 전달받는 상황에서 능동적이고 주체적인 입장이 될 수 있는 대안의 하나로 문제설정이 주목받게 되면서, 이에 관한 많은 연구가 활발하게 이루어져 왔다. 특히 Brown & Walter는 문제설정의 한 방법으로 What If Not 전략을 제시하였다. 이 전략에서는 문제를 설정하는 과정에서 속성의 변형은 불가피하게 이루어지며, 문제설정 후 그 문제의 풀이를 함으로써 문제설정 과정을 마무리 짓는다. 그런데 속성 간의 관련성에 대한 고려 없이 속성의 변형을 하게 되면 문제를 잘못 설정할 수 있다. 이러한 사실은 올바른 문제설정을 위해서는 속성들 간의 유기적 결합을 이끄는 관련성 인식이 매우 중요하다는 것을 시사한다. 그러나 문제설정에 관한 다수의 연구는 이에 대하여 주목하지 못한 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 의미 분석이라는 활동을 추가하여 문제 속에 내재된 지식을 인식하여 올바른 문제를 설정할 수 있도록 도울 수 있는 문제설정 모형을 설계하고자 하였다. 그리고 의미 분석을 강조한 문제설정 모형을 하나의 예를 통해 구체화하여 보여주었으며, 이를 통해 모형의 의의를 살펴볼 수 있었다. 본 연구를 통해 학생들이 문제설정의 진정한 의미를 이해할 수 있는 기회를 갖게 되고, 능동적 학습자로 거듭날 수 있기를 기대한다.
수학학습에서 문제 만들기는 수학적사고력 신장 및 수학학습에 긍정적인 태도와 자신감을 갖게 한다. 특히 영재학생들은 주어진 문제를 해결하는 수준을 넘어 어떤 주어진 상황에서 새로운 문제를 창안해 낼 수 있어야 한다. 본 연구는 종이를 접기 과정에서 영재학생들이 문제를 만들 때 사용하는 전략은 무엇이고 문제 만들기 활동에서 영재학생들의 사고를 촉진하는 방안은 무엇인지를 밝혀 그 시사점을 얻고자 하였다.
본 연구는 학생이 만든 수학 문제에 따른 가추 유형과 가추에 동원된 사고 전략에 대해 알아보았다. 중학교 2학년 4명의 학생이 네 개의 과제에 대해 문제 만들기 활동을 하여, 동치문제, 동형문제, 유사문제를 만들었다. 동치문제의 경우 조작적 가추가 주로 발현되었다. 동형문제와 유사문제는 조작적 가추, 이론적 가추, 창의적 가추가 모두 발현되다. 가추에 동원된 사고 전략으로, 조작적 가추는 대상으로 인식하기, 패턴 찾기, 숫자나 그림으로 변환하기, 유추하기, 반대로 생각하기, 결합하기, 제거하기의 사고전략이 나타났다. 이론적 가추에서는 수학적, 경험적, 확산적 지식을 활용하는 사고전략이 나타났다. 창의적 가추에서는 상승화 전략, 형식화 전략, 창조적 전략이 나타났다. 결합하기, 제거하기, 수학적, 경험적, 타교과 지식의 활용, 문제와 직접적 관련이 없는 규칙을 접목시켜 만드는 창조적 전략은 본 연구에서 새롭게 도출된 사고 전략이다.
영재들에게는 교과서에서 요구하는 문제 만들기 수준을 넘어 생활 주변에서 경험하는 다양한 수학적 소재들을 창의적으로 재구성해보는 경험이, 영재 지도 교사에게는 그 학생들의 사고를 이해하고 후속적인 지도를 위한 교훈과 반성이 필요하다. 본 연구는 영재학급 학생들에게 문제 만들기 전략 활용 수업의 가능성을 확인하고, What-If-Not 전략을 배우고 난 영재학생들이 루미큐브라는 보드게임을 자신이 알고 있는 수학적인 요소에 맞게 변형해 본 다양한 사례들을 분석한다. 그 결과물을 교육과정의 내용(주제)별로 제시하고 변형 루미큐브 만들기 수업의 교육적 가치와 영재들을 위한 교육적 시사점을 제안하였다.
미래 사회에 대비하고 적응하기 위하여 창의성에 대한 요구가 한층 높아지고 있다. 이에 학교 수학에서 학생들의 창의성을 길러줄 수 있는 다양한 노력이 계속되고 있다. 특히 문제 만들기는 수학적 창의성을 길러줄 수 있는 좋은 방법이다. 따라서 본 연구에서는 수학문제 만들기 활동의 결과물을 이용하여 학생들의 수학적 창의성을 분석하였다. 이를 위해 초등학교 3학년 상 수준 5명, 중 수준 7명, 하 수준 4명을 포함한 16명 학생을 연구 대상으로 문제 만들기 활동을 하고, 학생들이 만든 문제를 이용하여 학생들의 수학적 창의성을 분석하였다. 이를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다, 첫째, 창의성 점수의 평균에서는 상, 중, 하의 성취 수준에 비례하여 나타났다. 둘째, 학생들이 만든 문제의 수에서는 상, 중, 하 수준의 학생들 간에 큰 차이가 나타나지 않았다. 셋째, 학생들은 세 수준 모두에서 조건을 변경하여 문제를 만드는 비율이 높았고, 이런 현상은 상, 중, 하 순으로 갈수록 더 높게 나타났다.
본 연구에서는 수학적 문제제기 활동을 반영한 수학 수업이 고등학교 1학년 학생들의 수학 학업 성취도 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 본 연구는 이질통제집단 설계(nonequivalent control group design)를 통해 고등학교 1학년 2개 학급의 81명의 학생들을 대상으로 총 45차시의 정규 수학 수업 시간에 이루어졌다. 연구 결과에 의하면, 수학적 문제제기 활동을 반영한 수업 방식이 전통적인 문제해결에 중점을 둔 수업 방식보다 학생들의 수학 학업 성취 및 수학 교과에 대한 정의적 특성에 보다 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 문제제기 활동을 반영한 수업은 학생들의 자기성찰적 학습 동기를 유발시킬 수 있었고, 이를 통해 학생들은 학습한 수학적 개념에 대한 이해를 보다 확고히 할 수 있는 것으로 나타났다. 이와 더불어 문제제기 활동은 학생들의 문제해결력, 수학적 의사소통 능력, 수학적 사고력 발달에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 정의적 특성과 관련해서는 본 연구에서 제안한 수학적 문제제기 활동은 학생들의 수학 교과에 대한 흥미 향상에 매우 효과적인 전략으로 나타났다.
The What-If-Not strategy as proposed by Brown & Walter (1969) is one of the most effective strategies for problem posing. However, it has focused only on the aspect of algorithms for generating problems. The aim of this strategy and how it is used to accomplish the aim of the challenging phase are not clear. We need to clarify the aim of the What-If-Not strategy and to establish the process of the strategy for accomplishing the aim. The purpose of this article is to offer a new What-If-Not strategy by clarifying the aim of the challenging phase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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